沙漠是一定的地质历史时期因自然原因如地质、气候等形成的,多分布在干旱、极干旱地区,典型的沙漠地区都处在气候干燥、降水量少、蒸发量大、植被状况极差的不毛之地,一般来说是难以治理的。（
超级神警）如我国的塔克拉玛干沙漠,石油和天然气储量丰富,说明在很久以前曾经气候湿润,植被繁盛,物种丰富,但由于青藏高原的隆起,阻隔了来自印度洋上的暖湿气流,而该地位处欧亚大陆的中部,东面远离海洋,来自太平洋上的暖湿气流无法达到,形成了极度干旱的自然环境,原先水草丰美的景观为浩瀚的沙漠所代替。而沙漠化与沙漠的形成不同,沙漠化往往是在一定的历史时期由于人类的不合理活动而导致原非沙漠地区呈现出类似沙漠的景观,多分布在半湿润、半干旱地区,大多是可以治理的。其之所以能够治理,关键在于具备恢复地表植被的降水条件;而沙漠地区不具备这种气候条件。荒漠化不等于沙漠化,荒漠化除了包括沙漠化之外,还包括“盐渍化”、“石漠化”、“工矿型荒漠化”等,这是由于形成荒漠化的原因和条件不同。
1992年联合国环境与发展大会这样定义荒漠化:荒漠化是由于气候变化和人类不合理的经济活动等因素使干旱、半干旱和具有干旱灾害的半湿润地区的土地发生退化。
荒漠化实质上是一种土地退化现象,这里的土地是指陆地系统,由土地、植被、其他生物和该系统中发挥作用的生态及水文过程组成。“土地退化”是指由于气候变化或人类活动使干旱、半干旱和亚湿润干旱地区的草原、牧场、森林、林地的生物或经济生产力和复杂性下降或丧失,包括风蚀和水蚀引起水土流失,土壤的化学、物理和生物特性或经济特性退化等。
土地荒漠化已经成为当今世界性的重大环境生态问题,在1992年巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展大会上通过的《21世纪议程》中明确提出了实现全球可持续发展的战略需要立即有效地防止全球荒漠化的威胁,并制订了有关的国际公约。1994年6月17日,《国际防治荒漠化公约》签约仪式在巴黎举行。1994年12月第四十九届联合国大会决定从1995年起,把每年的6月17日定为“世界防治荒漠化和干旱日”,旨在提高世界各国人民对防治荒漠化重要性的认识,唤起人们防治荒漠化的责任感和紧迫感。
科尔沁草原荒漠化的历史变迁
科尔沁地区位于内蒙古的东南部,距离海洋较近,年降水量可达400毫米。在距今约8500年前的全新世大暖期,出现了新石器时代的“兴隆洼文化”和“赵宝沟文化”,到距今6000年左右,发展到著名的“红山文化”时期。
但到了据今5300年左右时,发展到鼎盛阶段的“红山文化”却骤然走向衰落,据推测,可能是由于持续不断的犁耕农业活动大面积地破坏了草原的“地表结草层”,从而引发了沙漠化的迅速发展,导致了“红山文化”的衰落和长达千年的人类活动的低潮。
经过千年的自然恢复,到了距今4000年的早期青铜时代,科尔沁地区发展成为“夏家店下层文化”的中心分布区,然而由于大规模的农垦活动,恢复以后的科尔沁地区的草原生态环境遭受了比“红山文化”强度更大的干扰和破坏,再度出现了大范围的草原沙化,到距今3500年的商代中期,“夏家店下层文化”再度走向衰落。
“夏家店下层文化”衰落后人类活动的衰退,使科尔沁草原再度获得了自我恢复的良机。约从西周早期到战国早中期,“夏家店上层文化”在科尔沁草原兴起,其经济类型是畜牧业和农业并存。科尔沁地区由粗放农业为主的土地利用方式转变为以游牧业为主的土地利用方式,定居点农耕民族也同时被“逐水草而居”的游牧民族所取代,游牧民族在这片水草丰美的土地上与大自然和谐相处,一直延续到距今约1000年的宋辽时期。
宋辽时期是距今1000年以来我国气候的最低点,干冷的气候给契丹族的游牧经济造成了严重的威胁。可以认为气候降温应是辽南下与北宋作战的主要原因或首要原因。在辽宋之战中,辽占领了北宋的燕云十六州,将这里的大批汉人迁入其后方科尔沁地区,设置垦荒州县,科尔沁地区发展为农牧业并存的局面,半农半牧的经济生产促进了辽王朝国力的增强,同时也带来了人口的迅速膨胀,对土地的压力不断增长。到了辽代晚期,科尔沁地区沙化现象已发展到十分严重,有些城市甚至被沙土掩埋。
自元至清代400年间,科尔沁地区再度进入自然生态系统的恢复期。清初,清政府将北方草原地区视为其祖先的发祥地,曾颁布禁垦法令保护长城以北牧区。历史记载康熙皇帝曾经在科尔沁地区的巴林右旗大板南山射虎,老虎处于生态系统食物链的顶端,老虎可以生存,说明科尔沁地区生态环境已经得到了良好的恢复。
18世纪中叶开始,这一政策开始松动,但开垦面积不大。甲午战争中国失败后签订的《马关条约》不但要割让台湾和澎湖列岛给日本,还要赔偿日本军费白银2亿两,面对国库空虚、内忧外患的局面,清政府批准了开放“蒙荒”的建议,以增加国库收入、缓解人多粮少的矛盾,科尔沁地区开始大面积开垦,在到辛亥革命推翻清朝统治的短短十年间,共开垦蒙地454万垧。（
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中华人民共和国成立以后,在“以粮为纲”等错误思想指导下,科尔沁牧区弃牧从农或半牧半农,先后出现三次大规模的垦荒热潮,不少地方还发展“商品粮基地”,同时随着人口的急剧增长,对环境的压力远远超过了生态系统的承载力,科尔沁地区的生态系统日益恶化,生存、生态、生产陷入恶性循环,沙漠化发展到如今这种难以治理的状态。
宋豫泰:《科学认识沙漠化与沙尘暴［可持续发展的新进展(第2卷)］》
11.1.1荒漠化的类型
荒漠化的气候分区
荒漠化发生的区域是干旱、半干旱和亚湿润干旱区,具有一定的气候界限。不同的气候类型,土地属性存在着差异,土地退化的过程也不一样。因此,干旱气候的划分对荒漠化监测、评价和治理有着重要的实际意义。
干旱气候的划分有不同的方法,1994年通过的《联合国防治荒漠化公约》中,采用桑斯威特湿润指数ai来划分干旱区。ai=p/ep,p为年平均降水量,ep为年平均可能蒸发量。可能蒸发量是在给定的气候条件下,有充足的水分供应满足地面植物最大生长时,土壤水分以水汽形式失去的最大可能的数量,通常采用经验数据拟合的办法计算。
荒漠化的类型
按照引起土地退化的作用力(营力)的不同,荒漠化可以分为以下几种类型(《地球环境手册》,1995)1.风蚀荒漠化
风蚀荒漠化是风力侵蚀引起的土地退化。在干旱多风的沙质地表条件下,在风力侵蚀作用下,使土壤及细小颗粒被剥离、搬运、沉积、磨蚀,造成地表以出现风沙活动(风蚀和风积)为主要标志的土地退化。它就是我们平常所称的沙漠化,是四种土地荒漠化中面积最大,危害最严重的一种。
风蚀一般发生在年降水量250—300毫米的干旱地区及具有稳定季风盛行的地区,如北美的大草原地区,非洲的撒哈拉荒漠区、中亚以及澳大利亚中部地区。
2.水蚀荒漠化
水蚀荒漠化是以水力(降水,流水)为主要作用力引起的土地退化现象。由于人类不合理的经济活动,破坏了地表原有的植被条件,从而加剧了降水、流水对地表的冲刷、侵蚀和破坏作用,造成地表水土资源遭到强烈损失与破坏,使土地裸露或发生破碎,土地生产力下降或退化。其表现形式有面状侵蚀、沟状侵蚀、泻溜、陷穴、滑坡、山洪、泥石流等。
对土壤水蚀影响最大的是年平均降雨量,在降雨稀少的地区,由于降雨引起的土壤侵蚀较轻,在降雨量大于1000毫米的地区,如果生长有茂密的森林植被,可以成为土壤的保护层,土壤侵蚀也不严重。在植被破坏严重地区中等降雨量就可能发生严重的土壤侵蚀,在森林被大量砍伐的地区,面积大的降雨量时也能产生严重的土壤侵蚀。在半干旱条件下,土壤侵蚀多是由于强度极大的降雨引起的,陡坡和易受破坏的土壤在温带条件可以产生严重的侵蚀。
3.盐渍荒漠化
盐渍荒漠化是由于化学、物理作用引起的土地退化。由于气候原因,排水不畅,地下水位过高及不合理的灌溉方式造成土地盐碱度过高。
4.冻融荒漠化
冻融荒漠化是在昼夜或季节性温差较大的地区,岩石或土壤由于剧烈的热胀冷缩造成的结构性的破坏或质量的退化,往往发生在高寒地区,这是一种特殊的荒漠化类型。
但是引起土地荒漠化的作用因素往往不是单一的,而是交错分布的。如我国毛乌素沙漠地区,总体上以风蚀为主,但低湿滩地荒漠化表现为盐渍化过程,开垦的旱地荒漠化表现为风蚀过程,梁地荒漠化则表现为水蚀过程。
荒漠化在时间上的表现也是变化的,如旱地在冬春季节主要是风蚀过程,在夏秋季节则主要为降水侵蚀过程,还可以按照土地利用形式来划分荒漠化的类型,可以划分为草场荒漠化、灌溉耕地荒漠化、雨养耕地荒漠化等,这样划分的边界相对比较容易确定,避免了上述交错产生的复杂性。联合国环境规划署公布的全球荒漠化土地面积,就是用土地形式来划分的。
从不同的角度出发,还可以有以下几种划分荒漠地的类型。
根据降水量和蒸发量的大小,荒漠化可分为以下三种类型:
1.极干旱地:完全没有植物的地带(年降水量100毫米以下,全年无降雨、降雨无周期性),面积占全球陆地面积4.2％。
2.干旱地:季节性长草,但不生长树木的地带(蒸发量大于降水量、年降水量在250毫米以下),面积占全球陆地的14.6％。（
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3.半干旱地:可生长草和低矮树木的地带(蒸发量大于降水量,年降水量在500毫米以下),面积占全球陆地的12.2％。
实际上半干旱地和干旱地,干旱地和极干旱地之间并不存在非常明确的界线,而且随着时间的推移还可以互相转变。
从地理学角度出发,荒漠地可划分为以下三种类型:
1.热带亚热带荒漠地：分布在北纬15°—30°和南纬15°—30°的大陆地区,由于伴随着赤道附近上升气流的大气涡旋型循环致使该地区上空的大气干燥。
2.内陆荒漠化:分布在北纬40°和南纬40°附近的大陆地区,由于远离海洋,海上水分多的水气不易到达。
3.海岸荒漠带:分布在受到沿海寒流影响而不容易生成湿润大气的沿海地区。
从表土地质角度可以把荒漠化主要可分为以下三种类型:
1.土荒漠:表土含有粘性土,风不易刮动,因此生长有多年生耐干旱植物;2.砂荒漠:颗粒性的砂层,可随风移动形成砂丘;3.砾荒漠:1—2层的角砂或圆砂覆盖着砂层或粘性土层。
此外还有岩荒漠、石荒漠、盐荒漠等类型。
荒漠化的程度dregne依据土地退化对耕地或牧场植物产量造成的经济影响,以植物覆盖、侵蚀、盐碱度和作物产量等为标准,将荒漠化土地发展划分为轻度、中等、严重、极严重四个等级。
轻度:植被覆盖稍有或者没有发生退化。
中度:植被覆盖已退化到中等程度;小丘、小沙丘、小冲沟的形成表示风蚀或者水蚀已经加速发生,土壤的盐度使作物减产10%—50％。
严重:杂草和灌草丛取代了草地,或者杂草和灌草丛已经发展为当地的优势植被;片蚀、风蚀和水蚀已经大量减少了地面的植被,或者出现了巨大的冲沟;受到排水和淋溶作用使作物减产超过了50％。
很严重:广大移动的、不毛的沙丘已经形成,出现众多巨大而深邃的冲沟,灌溉土壤已形成了盐结皮。
11.1.2土地荒漠化形成原因
土地荒漠化是地球上各种复杂的自然、环境、生物、政治、社会、文化和经济因素综合作用的结果。导致土地荒漠化的首要因素是所在地区严峻的自然环境,其次则是在脆弱的生态环境下超出允许范围的人类活动。自然条件是基础,人为因素是形成荒漠化的主要驱动力,但人为因素并不是直接的原因,它是通过改变直接影响荒漠化的自然因素如水文、植被、土壤甚至气象气候、地质地貌而起作用的。而自然环境如气象、气候、地质、地貌的特征也决定了所在地区生产方式和人类活动的基本特征。
自然因素
土地荒漠化,特别是由风蚀引起的土地荒漠化主要发生在干旱、半干旱及干性半湿润地区,一般处于世界沙漠和沙地密集分布的周边地区,气候带上属于南、北半球的副热带地区,即南、北纬30°附近。由于下沉气流的影响,日照时间长,降雨量小,蒸发强烈,形成了极端干旱的气候,此种气候特点决定了这些区域植被构成上种类稀少、结构简单、大量地表裸露、生态环境脆弱,较小的自然或人为因素的扰动就可能对生态平衡造成较大的破坏,使土地荒漠化现象产生或加重。
脆弱的生态环境是荒漠化发生和加重的基础,而气候的干湿波动是荒漠化剧变的最主要的自然因素,特别是在人类生产力还较为低下的时期。
人为因素
在人类活动的初期,人类只能被动地适应地球环境,人类的存在和发展是由当地的环境来决定的,无法改变自然生态环境。随着农业的发展和农垦技术的提高以及人口的增长,人类在开发利用自然资源方面的能力有了长足的进步,可以对自然环境进行局部的改变和改造,砍伐森林、烧毁植被以增加耕种土地的面积,这种农业规模的扩大是导致环境变化的主要动力。在生态环境脆弱的干旱、半干旱和干性半湿润区域,如果这种生态环境改变摧毁了生态系统的恢复能力,就会引起土地的退化。但在当时,这种破坏因规模不大,它对生态环境的影响有限,尚未发展到全球性的规模。近代工业革命和人口的急剧增长加重了对自然资源的压力,使人类加快了对全球自然资源的掠夺式获取和加重了对全球生态环境的毁灭性破坏。农牧业区域向干旱区的扩展,土地利用强度的增大,木材需求量的增加,化肥和农药的大量施用,工业废物的大量排放,引起水资源、土壤、植被的巨大变化,导致了生态环境的急剧恶化,加速了土地荒漠化的发展。
水土流失又称土壤侵蚀,是造成土地退化、荒漠化的直接原因。土壤侵蚀大多发生在重要的农耕地区,土壤侵蚀使土壤物质流失,耕地面积减少,严重影响了农业生产,缩短了水坝与灌溉工程的使用寿命,淤塞了河道与港口,破坏了湿地。（
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这种不合理的人类活动主要有:
1.过度放牧
由于过度放牧,长期超负荷利用草场,使草原植被严重破坏,草原面积大幅度减少,草原生产力急剧降低,“风吹草低见牛羊”的景色不再。
2.毁林开荒v由于人口增长,不少地方无节制无计划地开垦,砍林除草耕作措施不当,导致水土流失,土地退化,进一步发展到荒漠化,加速了生态脆弱地区沙化过程。
3.过度耕种
由于对粮食和各类经济作物的需求日益增大,追求产量和经济效益,不断增大对土地的利用强度,大量施用化肥、农药,土地的生态平衡遭到严重影响,土壤结构被破坏,土地退化严重。
4.过量砍伐
由于工业生产对木材以及作为燃料的薪材的需求日益增长,大量砍伐森林,导致植被破坏、水土流失、土地沙化。
5.水资源的不当利用
不能合理地分配和利用水资源,不适当的灌溉方式既浪费了水资源,又导致土地板结,破坏了土地结构,缺水地区不能合理地管理和利用好水资源;过量采用地下水使地下水位下降,造成地面植被缺水枯死,土地沙化。
6.滥捕乱杀野生动物
大量滥猎使野生动物栖息地破坏,数量锐减,破坏了食物链和生态平衡,如大量捕杀吃野鼠的鸟类和兽类,使野鼠不加限制地得到发展,大面积啃食草类,使草原牧场植被破坏导致土地沙化。
我国贵州省地处长江、珠江上游,是全国唯一没有平原支撑的山区省份。全省总面积17.0万平方公里,其中山地占61.7％,丘陵占30.8％,平地仅占7.5％。贵州地处典型的喀斯特地貌地区,生态地质环境十分脆弱,喀斯特表土自然成土速率极慢,平均每形成1厘米的土层需要8000年左右。贵州脆弱的生态环境决定了只要有毁林开荒、陡坡垦植的活动,就有可能形成石漠化的后果,严重的石漠化导致表土流失殆尽,危害极大,治理极难。
喀斯特地区的石漠化以脆弱的生态地质环境为基础,以强烈的人类活动为驱动力,以土地生产力退化为本质。地质岩性是喀斯特环境的物质基础,气候条件是喀斯特环境形成的基本动力,人为活动直接影响了喀斯特环境中土地利用模式、植被覆盖程度以及土壤发育,所以,人类活动对石漠化的发展负有不可推卸的责任。人类活动对石漠化的影响过程是人类活动——林退、草毁——陡坡开荒——土壤冲刷——耕地减少——石山、半石山裸露,最后形成完全石漠化的发展模式。除了人口膨胀造成对陡坡、原始林地和草地的开垦,极易造成水土流失之外;人口素质低形成的长期的粗放经营使地力消耗过大,从而降低土壤肥力;矿石资源的露天开采严重破坏了地表植被和地貌,形成土地荒芜、水土流失、基岩裸露的矿业荒漠化景观,农村基建工程和旅游行业也对石漠化带来一定的负面影响。
韩昭庆：《贵州石漠化人为因素介入的起始界面试析》
11.1.3全球荒漠化发展状况
土地荒漠化是全球性的环境灾害,除极干旱沙漠外,全世界面临荒漠化的土地占干旱地总面积的70％,相当于全球陆地总面积的1/4100多个国家或地区,超过九亿人受到荒漠化的影响和威胁。据统计，今后50年内将有1.5亿人因为荒漠化的威胁而被迫迁居。全球每年有5x104—7x104平方千米的土地沙化,目前沙漠化正在向草原、牧场、耕地和城镇侵犯,部分地区形成对人类生存的严重威胁。
荒漠化在全球各个地区发生的程度和影响不尽相同,其中澳大利亚是全球最干旱的大陆,干旱区面积占总面积的75％,其次是非洲大陆(66％)和亚洲。亚洲是地球上陆地面积最大的洲,陆地面积的37％是荒漠化干旱区,亚洲拥有全球最多的人口,也是受荒漠化影响的人口分布最集中的地区,遭受荒漠化影响最严重的国家依次是中国、阿富汗、蒙古、巴基斯坦和印度。中亚和哈萨克斯坦、南亚以及西亚都有大片荒漠地,而西亚是荒漠化危险程度最高的地区之一。
非洲拥有世界上最大的旱地,占非洲陆地总面积的65％,有34％受到荒漠化威胁,所有农耕地、草地荒漠化程度达到80％以上,80％以上的农村人口受到荒漠化影响。非洲有36个国家受到干旱和荒漠化不同程度的影响,半退化或严重退化的土地占全非洲大陆农业耕地和永久草原的1/3。
大洋洲的澳大利亚干旱和半干旱土地面积占75％,主要分布在西部和中部地区,热带沙漠面积占国土面积的30％,是世界上受荒漠化影响最严重的国家之一。此外,澳大利亚的土地盐渍化也比较严重,分布在东南和西南角,引起严重的土地退化。
南北美洲的干旱地区面积占其陆地总面积的1/3,其中美国干旱区面积约占国土面积的30％,荒漠化面积约占国土的近1/6。（
灾后）南北美洲的荒漠化主要是受山脉影响的内陆沙漠,受寒流影响的海岸沙漠及由于信风形成的气候沙漠。
欧洲的荒漠化程度在各大洲中相对是最轻的,但也达到近1/3。地中海沿岸各国大半是半干旱地。北欧耕地受到酸雨侵袭,森林遭到破坏,耕地土壤侵蚀,大范围发生的土壤、水域污染,使植被遭到破坏,加重了荒漠化程度。
总体来说,受荒漠化影响最大的是贫穷落后的发展中国家,由于人口压力大,缺乏资金,为了生存而进行的短期行为过度利用耕地,对森林资源进行掠夺式采伐等,极容易破坏本就脆弱的生态环境,从而导致土地退化、沙化、荒漠化。
11.1.4中国荒漠化发展状况
中国是世界上荒漠化和沙化面积大、分布广、危害重的国家之一,严重的土地荒漠化、沙化,造成土地生产力下降和环境退化,威胁着我国生态安全和经济社会的可持续发展,威胁中华民族的生存和发展。人口过量增长、环境破坏和气候变暖最终造成了我国土地荒漠化的严重后果。
国家林业局分别于1994、1999年和2004年组织完成了第一次、第二次和第三次全国荒漠化和沙化监测工作,其成果为全国生态建设和防沙治沙工作提供了决策依据,并初步建立了较为完善的全国荒漠化和沙化监测体系。根据第三次全国荒漠化、沙化土地监测结果表明:通过实施以生态建设为主的林业发展战略,我国荒漠化和沙化状况总体上有了明显改善,已从20世纪90年代末的“破坏大于治理”转变到“治理与破坏相持”,荒漠化和沙化整体扩展的趋势得到初步遏制,但局部地区仍在扩展。
截至2004年,全国荒漠化土地总面积为263.62万平方公里,占国土总面积的27.46％,分布于北京、天津、河北、山西、内蒙古、辽宁、吉林、山东、河南、海南、四川、云南、西藏、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆18个省(自治区、直辖市)的498个县(旗、市)。其中轻度荒漠化土地面积为63.11万平方公里,占荒漠化土地总面积的23.94％;中度为98.53万平方公里,占37.38％;重度为43.34万平方公里,占16.44％;极重度为58.64万平方公里,占22.24％。
截至2004年,全国沙化土地面积为173.97万平方公里,占国土总面积的18.12％,分布在除上海、台湾及香港和澳门特别行政区外的30个省(自治区、直辖市)的889个县(旗、区)。主要分布在新疆、内蒙古、西藏、青海、甘肃、河北、陕西、宁夏8省(自治区)。
全国具有明显沙化趋势的土地面积为31.86万平方公里,占国土总面积的3.32％。主要分布在内蒙古、新疆、青海、甘肃4省(自治区)。
与1999年相比,全国荒漠化土地面积减少37924平方公里,年均减少7585平方公里。与1999年相同监测范围内的沙化土地面积相比,全国沙化土地面积净减少6416平方公里,年均减少1283平方公里。
中国土地荒漠化是人口总量超出脆弱环境的承受能力所造成的。人口的快速增长,是荒漠化形成与发展的重要诱因。在北方农牧交错带,人口密度从50年前每平方公里10至15人,增加到目前每平方公里40至60人。加之滥牧、滥采、滥挖、滥垦及水资源的无序利用等,这些都是造成土地沙化扩张的根本原因。
由于荒漠化地区地处内陆经济欠发达地区,长期以消耗自然资源作为发展经济的主要途径,落后的生产力和粗放型的经营管理方式,50年来使全国66.7万公顷耕地、235万公顷草地和639万公顷林地,变成了流动沙地。
中国79％以上的荒漠化土地分布在北方干旱地区。近50年来,受全球气候变暖影响,北方大部分地区气温明显增高,降水量减少,呈现“干暖化”现象,使原本脆弱的生态环境难以适应气候变暖。
气候干燥和气温升高,就会频发大风。据研究,流动沙丘在风速达到每秒5米时起沙;半固定沙地风速达到每秒7至10米时起沙砾;戈壁风速达到每秒11至17米时扬尘。“北方地区冬春季大风天气多,农田地表裸露面积大,是全国大范围沙尘暴的来源。”沙尘暴是推进荒漠化的物质根源,两者也是生态退化恶性循环的“孪生兄弟”。
沙尘暴
沙尘暴是沙暴和尘暴两者兼有的总称,是指强风把地面大量沙尘物质吹起卷入空中,使空气特别混浊,水平能见度小于1千米的严重风沙天气现象。其中沙暴系指大风把大量沙粒吹入近地层所形成的挟沙风暴;尘暴则是大风把大量尘埃及其他细粒物质卷入高空所形成的风暴。沙尘暴一般可分为浮尘、扬沙、沙尘暴、强沙尘暴、特强沙尘暴。沙尘暴的发生一般需要四个条件:1.丰富的沙尘物质;2.干旱的气候;3.强劲的气流;4.地表温度的回升。（
兰香缘）沙尘暴的物质成分主要来源于:沙漠;沙漠和沙地边缘;干旱和半干旱草原;就地起沙。我国沙尘暴在上世纪20—50年代为高峰期,60—90年代为相对平稳期,90年代以后为相对活跃期。中国沙尘暴的起源地60％为蒙古国的南部,三分之一左右在境内。
宋豫泰：《科学认识沙漠化与沙尘暴［可持续发展的新进展(第2卷)］》
近年我国的沙尘暴天气经统计,60年代特大沙尘暴在我国发生过8次,70年代发生过13次,80年代发生过14次,而90年代至今已发生过20多次,并且波及的范围愈来愈广,造成的损失愈来愈重。
2002年3月14日沙尘在阿拉善形成。3月15日下午沙尘飞至北京,持续时间达49小时,分布高度为3500米左右。3月20日第二次袭击北京,时间持续长达51小时,此次沙尘暴北京总降尘量高达3万吨,相当于人均2公斤。这次20世纪90年代以来范围最大、强度最强、影响最严重、持续时间最长的沙尘天气过程袭击了我国北方140多万平方公里的大地,影响人口达1.3亿。
2006年春季,中国北方出现18次沙尘暴天气过程,其中强沙尘暴过程达5次,为2000年以来同期最多。4月9日至11日北方出现范围最大、强度最强的一次强沙尘暴天气过程,13个省(区、市)遭受影响,造成9人死亡;北京4月16日至17日一夜总降尘量达33万吨。
2008年5月26—28日,我国华北、东北出现了一次持续3天的沙尘天气,其中内蒙古中北部局部地区发生沙尘暴或强沙尘暴。这是2008年我国北方地区持续时间最长、影响范围最大的一次沙尘天气过程。共计10个省(区、市)537个县市,受影响土地面积约190万平方公里,受影响的人口约2.7亿,受影响的耕地面积约2900万公顷,受影响经济林地面积约365万公顷,草地面积约5600万公顷。
气温升高,降雨量减少,使生态用水严重不足,植被逐渐丧失了控制荒漠化的能力。近年,北方一些河流出现不同程度的断流现象,甚至形成季节性河流。黑河进入内蒙古绿洲的水量由20年前9千亿立方米减少到现在2千亿立方米,致使额尔济纳93万公顷梭梭林枯死;塔里木河下游270公里河道断流,使35.3万公顷胡杨林大面积死亡。
造成我国土地荒漠化、沙化并加速扩展的原因有气候因素,但更主要的是不合理的人为活动,表现在四个方面:一是过牧,这是草地沙化、退化的主要原因。二是滥樵、滥挖、滥采,这是局部地区土地荒漠化、沙化扩展的重要原因。三是滥垦,5年间在固定沙地及草地上开垦的耕地面积达1.7万平方公里,其中有近一半面积变成流动和半固定沙地。四是滥用水资源,一些地区由于大规模开采地下水,使地下水位急剧下降,导致大片沙生植被干枯死亡,沙丘活化。
中国治理荒漠化培训中心副主任孙保平认为我国防治荒漠化,眼下应把重点放在北方近40万平方公里的严重沙化范围,尽快缓解沙尘暴影响;要协调自然资源环境与人类活动的关系,建立既能防治沙漠化又能保障可持续发展的生态、社会和经济体系。
11.1.5土地荒漠化的防治
1.建立与自然和谐相处的思想,转变以往“征服与战胜自然”的观念。在进行各项经济建设时,不要随意改变和破坏原有生存环境和生态平衡。
2.突出“以人为本”的思想,正确处理经济发展和环境保护的关系。必须坚持长远发展的观点,不能为短期的局部利益而毁坏人类生存的自然环境。
3.可持续发展的思想,在对自然资源和土地资源开发利用时必须有利于当代人和后代人的可持续发展,对于环境和生态条件恶劣,不适宜人类居住和生活的地区,不应该强行进行经济开发。
4.重视生态平衡环境保护,由于荒漠化地区的生态环境具有脆弱易受破坏的特征,因此在利用当地自然资源时,应掌握适度利用的原则,保持和维护自然资源和开发利用的动态平衡,不至于发生土地退化和环境破坏的后果。
“三北”防护林工程建设
“三北”防护林工程是指在中国三北地区(西北、华北和东北)建设的大型人工林业生态工程。是一项正在我国北方实施的宏伟生态建设工程,它是我国林业发展史上的伟大壮举,是人类历史上规模最宏大、时间跨度最长的一次改造自然的行动。
历史上的三北地区曾有茂密的森林、肥美的草原,22个民族在这片辽阔的土地上生息繁衍,为中华民族的历史谱写了光辉的篇章。后来,由于人口增加、毁林开荒、战争及统治者大兴土木,人类活动对生态环境的破坏加剧,致使三北地区森林越来越少,植被破坏,大面积的森林与草原沦为裸地,导致了越来越严重的土地沙漠化、水土流失和干旱。在总体规划中的三北地区,从新疆到黑龙江,八大沙漠、四大沙地绵延连片,遍地黄沙,年风沙日达30—100天,沙漠、戈壁和沙漠化土地总面积达149万平方公里,大于全国耕地面积的总和。黄土高原水土流失面积已占90％,黄河下游的有些地段河床高出堤外地面3—5米,有的甚至高出地面10米以上,成为地上“悬河”。恶劣的生态环境使三北地区人民长期处于贫穷落后的境地,严重制约了这一地区的经济和社会发展,也成为制约中华民族生存发展的心腹大患。干旱、风沙和水土流失,带来了严重的生态危机,建设防护林工程对三北地区生态平衡的重建、恢复和改善生态环境起了决定性的作用。
1978年11月,国务院批准了在三北地区建设大型防护林工程,并特别强调:我国西北、华北及东北西部,风沙危害和水土流失十分严重,木料、燃料、肥料、饲料俱缺,农业产量低而不稳。大力种树种草,特别是有计划地营造带、片、网相结合的防护林体系,是改变这一地区农牧业生产条件的一项战略措施。并把这项工程列入了国民经济和社会发展的重点项目。
“三北”防护林体系东起黑龙江宾县,西至新疆的乌孜别里山口,北抵北部边境,南沿海河、永定河、汾河、渭河、洮河下游、喇喇昆仑山,包括新疆、青海、甘肃、宁夏、陕西、山西、河北、辽宁、吉林、黑龙江、北京、天津等13个省、市、自治区的551个县(旗、区、市),总面积406.9万平方公里,占我国陆地面积的42.4％。从1978年到2050年,分三个阶段、八期工程进行,规划造林5.34亿亩。到2050年,三北地区的森林覆盖率将由1977年的5.05％提高到14.95％。
按照工程建设总体规划,在保护现有森林植被的基础上,采取人工造林、封山封沙育林和飞机播种造林等措施,实行乔、灌、草结合,带、片、网结合,多树种、多林种结合,建设一个功能完备、结构合理、系统稳定的大型防护林体系,使沙漠化土地得到有效治理,水土流失得到基本控制,生态环境和人民群众的生产生活条件从根本上得到改善。
这项工程,根据我国国情,走一条生态效益和经济效益并重的具有中国特色的防护林建设之路。在严酷的自然条件下,造林中重视依靠科学技术。我国在“流动沙地飞播造林”、“旱作林业丰产”、“窄林带、小网格式农田防护林网”、“宽林网、大网格式的草牧场防护林网”和“干旱地带封山育林育草”五大难题的研究及其有关新技术大面积推广,都处于世界领先地位,并取得较大的经济效益。到1995年,完成人工造林18.15万平方公里,森林覆盖率由原来的5.05％提高到8.2％,12％沙漠化土地得到治理,其中有4万多平方公里“不毛之地”变成林海。三北地区有1/3的县农业生态环境开始走向良性循环。
“三北”防护林体系工程,其规模和速度超过美国“罗斯福大草原林业工程”、原苏联“斯大林改造大自然计划”和北非五国的“绿色坝工程”,在国际上被誉为“中国的绿色长城”、“生态工程世界之最”,1987年被联合国环境规划署评为“全球环境保护先进单位”。
工程第三期于1996年启动,总投资78.57亿元,是前十五年总投资的2倍多,奋斗目标是造林4万平方公里。到20世纪末,从东北西部和内蒙东部京津与河北东北部、黄土高原、新疆绿洲等地区建成了一批不同等级的区域性防护体系,使三北地区环境质量有很大改善。
至2000年,二十三年累计造林保存面积万公顷。这些树木成林后,三北地区的森林覆盖率将从5.05％提高到9％以上。重点治理区的环境质量有了较大改善,生态效益、经济效益和社会效益明显,有力地促进了农村经济的发展和人民生活水平的提高。按照总体规划,整个工程需要再经过两个阶段40多年的建设。这期间,不仅要保护、巩固和提高现有造林成果,还要在自然条件最严酷、最恶劣的地带攻坚造林2.1亿亩,才能全面建成三北防护体系。
“全球500佳环境奖”——敖汉旗今昔
敖汉旗位于内蒙古自治区赤峰市东南部,全境总面积8316平方公里。全旗地处科尔沁沙地南缘和燕山山脉向松辽平原过渡地带,地形复杂,地貌类型多样,主要有沙丘、甸子地以及少数剥蚀残山。敖汉旗属于半干旱大陆气候,其特点是:四季分明,太阳辐射强烈,日照丰富,气温日差较大,冬季漫长而寒冷;春季回暖快;夏季短而酷热,秋季气温骤降。雨热同季,积温有效性高。全旗境内主要河流有5条,老哈河、教来河、孟克河属西辽河水系;牦牛河、老虎山河属于大凌河水系。主要特点是:夏季降水增多,河水充沛,冬春季降水量下降,河水相应减少。由于水土流失严重,各河流的含沙量均很高。
敖汉旗历史悠久,早在8000多年前,这里就成为中国北方各民族活动的舞台,并且在相当长的历史时期,始终处在北方文化的中心地带。据历史记载,明朝这里还“沙柳浩瀚,柠条遍野,鹿鸣呦呦,黑林生风”,清康熙时代尚且“田土甚佳,百谷可种”。之后遂呈无度开垦之势。到20世纪70年代末,森林覆被率已不足10％。南部山区每年流走的悬移质达2937万吨,相当于50厘米厚表土耕地8.8万亩。20世纪80年代,老哈河、孟克河、教来河两岸,洪水一过,便成石砾遍布的干河滩。
“敖汉,敖汉,十年九旱。”“一年一场风,从春刮到冬。”,“黄沙漫卷屋后梁,踩着黄沙牛上房”。“山多草木稀,地薄产量低”。“种一坡,拉一车,打一簸箕煮一锅”,“一进敖汉好荒凉,从南到北白茫茫,道路修得溜溜光,拉的都是返销粮”,“吃粮靠返销,花钱靠贷款,生活靠救济”,这些流传在老百姓中间的顺口溜,是以前的敖汉旗真实、形象、生动的写照。
20世纪70年代末全旗有林面积只有125万亩,占总面积的10％。水土流失面积960万亩,占总土地面积的77.3％,山体破碎,每年流失表土2000万吨。整个地区沟壑纵横,山体破碎,北边的科尔沁沙地借着风势跃过老哈河直逼敖汉腹地,吞噬农田,压毁房屋、撵走住户。1972年,全旗吃返销粮高达5000万公斤,大风把流沙“搬”进村庄,沙堆跟房屋一般高,牛羊从房顶掉进屋子里。1975年全旗有流动半流动沙地259万亩,平均每年以7万亩的速度递增,相当于一年吃掉一个乡的耕地。
1981年春天，9级狂风狂吹,天昏地暗,遍地沙尘砾石乱飞,使几千亩农田化为乌有。敖汉境内的京通铁路个别路段积沙厚达2米,造成全线停车72小时。由于生存环境恶劣,许多农牧民被迫迁移他乡。
面对日益恶化的生态环境,全旗各族人民几十年如一日高举生态建设大旗,坚持植树造林,治山治水,坚持生态建设不动摇,走出了一条“林多、草多、畜多、肥多、粮多、钱多”的生态与经济良性循环的可持续发展之路。从70年代末期开始全旗每年以10多万亩的速度开展大规模冶沙造林。1978年至2002年的24年间,全旗造林保存面积378万亩,年均16万亩。目前全旗农田、草场全部置于防护林的保护之下。敖汉旗于1996年成立环保局,全旗各乡镇苏木全部成立了环保工作站,形成了上下相联的环保组织。在全旗大力治理生态环境中,举全旗之力植树种草,改善生态环境,从1999年到2001年共投入污染治理资金3000万元,全旗80家排污企业全部达标排放,实现了全旗污染企业达标率100％的奋斗目标。建设有大黑山国家级自然保护区,小河沿鸟类自治区级自然保护区,生态示范乡5个,生态示范村7个。经过30多年的努力,到1998年末,全旗自然保护区面积达7.5万公顷,成功地将3.6万公顷的流动沙丘减少到6000公顷,土壤流失量削减一半以上。粮食品种主要有玉米、高粱、谷子、水稻、小麦和杂豆,年产量从1亿公斤发展到超过6亿公斤,是国家商品粮基地和自治区产粮十强旗县之一。
全旗现有耕地面积270万亩,林地面积529万亩,占总土地面积的42.5％,活立木蓄积达624万立方米,每年增加木材蓄积量28万立方米,全旗林业产值达1.62亿元,是“全国人工造林第一县”。敖汉现有的主要林木品种有杨树、山杏、沙棘、黄柳、条桑、沙松、油松、樟子松、落叶松等十几个品种,这些林木品种普遍具有抗旱、耐沙埋、抗风蚀等特点,不仅具有防风治沙的生态保护作用,还具有较高的经济利用价值。
敖汉旗人工牧草保有面积达150万亩,是“人工种草第一县”。草业发展历经了试验示范、推广普及、稳定发展三个阶段,牧草品种由单一到多样,种植方式由清种到粮草、林草、草灌结合,分布从点到面、从南到北、从浅山丘陵到沙地池沼,最终发展到遍布全旗,草地面积连续12年保持在100万亩以上。目前已建成紫花苜蓿、沙打旺、小叶锦鸡儿等牧草种子生产基地20万亩,年产优质牧草3亿公斤、牧草种子300万公斤以上,占内蒙古自治区牧草种子产量的一半以上。全旗每年生产50—60万公斤“沙打旺”草籽,主要销往华北、西北等沙源治理区,用于防风治沙、生态建设等工程。
大黑山保护区内有5个植被类型,14个群系,主要有草原植被、森林植被、灌丛植被、半灌丛植被、草甸植被。保护区内有鸟类16目41科81属142种,其中国家一级保护鸟类金雕1种,国家二级保护鸟类鸢、雀鹰、红脚隼、黄爪隼等21种;哺乳动物6目13科29种,其中黄羊为国家二级保护动物,昆虫类7目30属158种,此外还有两栖类、爬行类动物以及大量的真菌、苔藓,生物多样性十分显著。
小河沿湿地鸟类自然保护区位于敖汉旗西北部,总面积1800公顷。该保护区有6种湿地景观类型:即:河流型草丛湿地景观;河流型水田与高草丛混合型景观;河流湖泊景观;河流型高草丛湿地景观;河流型疏林灌木丛湿地景观;水浇地湿地景观。保护区在植被上分属于欧亚草原亚洲中部亚区黄土高原省,地带性植被为草原植被,属暖温型草原向中湿型草原的过渡带,共有6个植被型、12个植被亚型、65个群系,植物有56科169属,263种。保护区有丰富的鸟类资源,特别是大天鹅、鸿雁、鹭类、鹰类、隼类等珍稀濒危鸟类,共保护国家一级重点保护鸟类2种,国家二级重点保护鸟类20种。
今日的敖汉旗自然景观迷人。以大黑山国家级自然保护区为代表的山地景观,以小河沿鸟类自然保护区代表的水域风光,以黄羊洼草牧场防护林、黄花甸子三十二连山山地综合治理为代表的生态治理工程,林木俊秀,古树参天,奇石林立,百草争荣;瀑布飞溅,清泉淙淙……2002年6月4日,敖汉旗被联合国环境规划署授予“全球500佳环境奖”,敖汉旗是我国唯一一个获此殊荣的旗县。2003年2月19日全国绿化委员会、国家林业局授予敖汉旗“再造秀美山川先进旗”称号,是全国知名的“绿色敖汉”。
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