土壤沙化
土壤沙化泛指良好的土壤或可利用的土地变成含沙很多的土壤或土地甚至变成沙漠的过程。土壤沙化主要过程是风蚀和风力堆积过程。在沙漠周边地区,由于植被破坏或草地过渡放牧或开垦为农田,土壤因失水而变得干燥,土粒分散,被风吹蚀,细颗粒含量降低。而在风力过后或减弱的地段,风沙颗粒逐渐堆积于土壤表层而使土壤沙化。因此,土壤沙化包括草地土壤的风蚀过程及在较远地段的风沙堆积过程。
根据土壤沙化区域差异和发生发展特点,中国沙漠化土壤(地)大致可分为三类:
(一)干旱荒漠地区的土壤沙化
主要分布在内蒙古的狼山-宁夏的贺兰山-甘肃的乌鞘岭以西的广大干旱荒漠地区,沙漠化发展快,面积大。该地区气候极端干旱,沙化后很难恢复。
(二)半干旱地区的土壤沙化
主要分布在内蒙古中西部和东部、河北北部、陕西及宁夏东南部。该地区属于农牧交错的生态脆弱带,由于过渡放牧、农垦,沙化呈大面积区域化发展,人为因素影响很大,土壤沙化有逆转可能。
(三)半湿润地区的土壤沙化
主要分布在黑龙江、嫩江下游,其次是松花江下游、东辽河中游以北地区,呈狭带状断续分布在河流沿岸。沙化面积小,发展程度较轻,并与土壤盐渍化交错分布,属林-牧-农交错地区,降水量在500mm左右。这类沙化可控制和修复。
(一)干旱气候引起的风沙:第四纪以来,随着青藏高原的隆起,西北地区干旱气候日益加剧,雨水稀少,风大沙多,使土壤沙化逐渐发展。
(二)人为活动引起的风沙:人为活动是土壤沙化的主导因素,原因是:人类活动使水资源短缺,加剧干旱和风蚀;农垦和过渡放牧,植被覆盖降低。据统计,人为因素引起的土壤沙化占总沙化面积的94.5%,其中农垦不当占25.4%,过渡放牧占28.3%,森林破坏占31.8,水资源利用不合理占8.3%,开发建设占0.7%。
一是滥牧。据统计,中国沙区草场牲畜超载率为50-120%,个别地区高达300%,致使草场“三化”严重,内蒙古草原牧草亩产量由60年代的109公斤降到80年代的43公斤,昔日“风吹草低见牛羊”的地方,变成“老鼠跑过现脊梁”。1999年国家林业局监测区域61.9%(115.2万平方公里)的草地沙化、退化,是由于超载过牧造成的;
二是滥伐。局部地区因滥伐导致土地沙化十分严重。新疆和田地区因樵采烧柴,使胡杨、灰杨等天然荒漠林5年共破坏5.7万亩,青海柴达木盆地原有固沙植被3000万亩,80年代中期因樵采破坏致使1/3的土地沙化;内蒙古兰泰镇盐湖西北部105万亩天然梭梭林仅剩30万亩,5.6万亩盐矿床已有一半被流沙埋没;
三是滥挖。沙区滥挖中药材,搂发菜及无序采矿等破坏植被现象十分突出。每年进入阿拉善盟搂发菜的农牧民达10万人,内蒙全区因搂发菜破坏草原面积达1.95亿亩,其中6000万亩已经沙化。陕西榆林地区因煤田开发就使26万亩植被被毁,土地沙化。甘肃省因挖甘草5年间破坏草场502万亩;
四是滥垦。1994-1999年全国在固定沙地及草地上开垦的耕地面积达1.7万平方公里,年均开垦3400平方公里,其中变成流动和半固定沙地的面积约占一半,当地群众痛心地说:“一年开草场,二年打点粮,三年变沙梁”;
五是水资源的无序利用。上游截水,大水漫灌、浪费水资源、造成土地盐渍化,下游缺水,荒漠植被死亡。塔里木河及下游270公里河道断流,530万亩胡杨林枯死;黑河进入内蒙古绿洲的水量由过去的9亿立方米降至2亿立方米,东西居延海已干涸,1400万亩梭梭林枯死,沙化加剧。民勤绿洲,由于大规模开采地下水,造成地下水位急剧下降,大片沙生植被干枯死亡,沙丘活化。
土壤沙化对经济建设和生态环境危害极大。首先,土壤沙化使大面积土壤失去农、林、牧生产能力,使有限的土壤资源面临更为严重的挑战。中国从1979年到1989年10年间,草场退化每年约130万hm2,人均草地面积由O.4hm2下降到0.36hm2。其次,使大气环境恶化。由于土壤大面积沙化,使风挟带大量沙尘在近地面大气中运移,极易形成沙尘暴,甚至黑风暴。
20世纪30年代在美国,60年代在前苏联均发生过强烈的黑风暴。70年代以来,中国新疆发生过多次黑风暴。土壤沙化的发展,造成土地贫瘠,环境恶劣,威胁人类的生存。汉代以来,西北的不少地区是一些古国的所在地,如宁夏地区是古西夏国的范围,塔里木河流域是楼兰古国的地域,大约在1500年前还是魏晋农垦之地,但现在上述古文明已从地图上消失了。从近代时间看,1961年新疆生产建兵团32团开垦的土地,至1976年才15年时间,已被高1-1.5m的新月形沙丘所覆盖。世界上有关国家高度重视沙化的防治问题,采取了许多措施,留下了可贵的经验与教训。
日本:在5万亩的沙岸宜林地上营造150—250米宽的海岸防护林,先设置植物沙障固定流沙,形成防护林后对沙丘内侧进行开发利用。造林款政府补贴50%(国家40%,地方10%)。
美国:针对1934年的特大黑风暴,1935年罗斯福下令制订《大平原各州林业工程》,通称“防护林带工程”、“罗斯福工程”,国会为此拨款7500万美元,并通过法案,实行免耕法,授权政府对农庄主给予补助,8年共营造防护林带28962公里,保护农田2430万亩。截止1992年,美国人工防护林带总长度16万公里,面积975万亩。
德国:1965年开始大规模兴建海岸防风固沙林等林业生态工程。德国号召回归自然,造林款国家补贴(阔叶树85%,针叶树15%),免征林业产品税,只征5%的特产税(低于农业8%),国有林经营费用40%—60%由政府拨款。
前苏联:“斯大林改造自然计划”1949—1965年规划营造防护林8550万亩,营造8条总长5320公里的大型国家防护林带,截止1985年已完成8250万亩,防护林地比重已从1956年的3%提高到1982年的20%。
北非5国:跨国林业生态工程——“绿色带”建设。阿尔及利亚、摩洛哥、突尼斯、利比亚、埃及5国联合建设一条横贯北非国家的绿色植物带,以阻止撒哈拉沙漠的进一步扩展或土地沙漠化,规划在东西长1500公里,南北宽20—40公里的范围内营造各种防护林4500万亩。
以色列:荒漠化面积约占国土总面积的75%,年平均降水量仅为300多毫米。从发展节水灌溉和现代高效农业入手,提高在小范围内获取高效益的生产能力,从而为干旱区植被建设、保护与合理利用创造了条件。在荒漠地区划定景观保护区,结合一些历史文化遗址,建立荒漠公园,最大限度地发挥荒漠地区的潜在优势和价值。避免自然放牧对荒漠植被的破坏,牛羊等牲畜基本实行工厂化饲养。
澳大利亚:干旱半干旱土地面积占75%,沙漠面积269万平方公里,占国土面积的35%,属热带沙漠。对沙区基本上实行以保护为主的管理办法,在大范围雨后或季节性的植被生长状况用气象卫星数据进行沙化监测,政府每年投资18亿澳元开展水、土和生物多样性保护项目建设,建立示范区、沙漠公园、轮牧、控制农户最大放牧量、发展灌木林、农民教育培训等活动,由于人少地多等原因,荒漠植被保护良好。
土库曼斯坦:1954年开始新建卡拉姆运河,全长1400公里,调水到西部灌溉5250万亩的荒漠草场和1500万亩的新农垦区,并改善10500万亩草场的供水条件,运河两岸成为以棉花为主的农业基地。但目前已带来生态问题:由于大量引用阿姆河水,下流的咸海水库急剧下降,水位线后退10-20公里;水位后退,导致咸海周围土地沙化迅速扩展;湖底盐碱裸露,“白风暴”(含盐)危害加剧。这是跨流域、大范围调水导致下流沙化的典型教训。
非洲撒赫勒地区:60年代由联合国组织实施了振兴畜牧业,解决人畜饮水的防沙治沙国际行动,钻挖了许多深水井。以水井为中心建立了固定的生活区。
土壤沙化的防治必须重在防。从地质背景上看,土地沙漠化是不可逆的过程。防治重点应放在农牧交错带和农林草交错带,在技术措施上要因地制宜。主要防治途径如下。
(一)营造防沙林带
中国沿吉林白城地区的西部一内蒙古的兴安盟东南一哲里木盟和赤蜂市一古长城沿线是农牧交错带地区,土壤沙化正在发展中。中国已实施建设“三北”地区防护林体系工程,应进一步建成为“绿色长城”。一期工程已完成600万hm2植树造林任务。目前已使数百万公顷农田得到保护,轻度沙化得到控制。
(二)实施生态工程
中国的河西走廊地区,昔日被称为“沙窝子”、“风库”,当地因地制宜,因害设防,采取生物工程与石工程相结合的办法,在北部沿线营造了1220多km的防风固沙林13.2万hm2,封育天然沙生植被26.5万hm2,在走廊内部营造起约5万hm2农田林网,河西走廊一些地方如今已成为林茂粮丰的富蔗之地。
(三)建立生态复合经营模式
内蒙古东部、吉林白城地区、辽西等半干旱、半湿润地区,有一定的降雨量资源,土壤沙化发展较轻,应建立林农草复合经营模式。
(四)合理开发水资源
这一问题在新疆、甘肃的黑河流域应得到高度重视。塔里木河建国初年径流量100×108m3,50年代后上游站尚稳定在40×108-50×108m3。但在只有2万人口、2000多hm2土地和30多万只羊的中游地区消耗掉约40×108m3水,中游区大量耗水致使下游断流,300多公里地段树、草枯萎和残亡,下游地区的4万多人口、1万多hm2土地面临着生存威胁。因此,应合理规划,调控河流上、中、下游流量,避免使下游干涸、控制下游地区的进一步沙化。
(五)控制农垦
土地沙化正在发展的农区,应合理规划,控制农垦,草原地区应控制载畜量。草原地区原则上不宜农垦,旱粮生产应因地制宜控制在沙化威胁小的地区。印度在1.7亿hm2草原上放牧4亿多头羊,使一些稀疏干草原很快成为荒漠。内蒙古草原的理论载畜量应为O.49只羊/hm2,而实际载畜量每公顷达0.65只羊,超出33%。因此,从牧业持续发展看必须减少放牧量。实行牧草与农作物轮作,培育土壤肥力。
(六)完善法制,严格控制破坏草地
在草原、土壤沙化地区,工矿、道路以及其他开发工程建设必须进行环境影响评价。对人为盲目垦地种粮、樵柴、挖掘中药等活动要依法从严控制。土壤沙化泛指良好的土壤或可利用的土地变成含沙很多的土壤或土地甚至变成沙漠的过程。土壤沙化主要过程是风蚀和风力堆积过程。在沙漠周边地区,由于植被破坏或草地过渡放牧或开垦为农田,土壤因失水而变得干燥,土粒分散,被风吹蚀,细颗粒含量降低。而在风力过后或减弱的地段,风沙颗粒逐渐堆积于土壤表层而使土壤沙化。因此,土壤沙化包括草地土壤的风蚀过程及在较远地段的风沙堆积过程。
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[1] 土壤学网页 http://jwc.bjfu.edu.cn/jpkch/tr/trkj/pages/dishiyi3.htm
[2] 科普知识网 http://www.kpzs.net/technology/12/geography/200710/316057.html
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