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沙漠化的研究与防治

时间:2022-01-22 百科知识 版权反馈
【摘要】:沙漠化的研究与防治当前,沙漠化已成为一个世界性的问题,其结果造成生物生产量的下降,土地生产潜力衰退和可利用土地资源的丧失。对较大范围沙漠化的整理,需要进行有针对性的研究。人既是沙漠化的导致者,也是沙漠化的受害者。因此可以认为,沙漠化的过程是以风沙活动及其所造成的地表形态特征作为其变化过程的景观标志和沙漠化发展程度的一个示量指征。
沙漠化的研究与防治_神奇的沙漠地带

沙漠化的研究与防治

当前,沙漠化已成为一个世界性的问题,其结果造成生物生产量的下降,土地生产潜力衰退和可利用土地资源的丧失。它影响到全球陆地面积的1/3和占世界20%的人口,而且每年还以5~7万平方公里面积的速度在蔓延。

据初步统计:由于沙漠化,干旱地区每年的谷物总产量可能减少3000万吨,每年损失的产量价值为2600亿美元。因此,沙漠化的防治便成为全球所关心的一个生态和环境保护问题,得到联合国和世界上各国及科学界极大重视。

地球上约有6.8亿人口,即有14%的人口居住在干旱区,而有800万人口感受到毗邻地区沙漠化的强烈影响。

我国是受沙漠化危害严重的国家之一,存在着较大范围的以风沙活动为显著标志的沙漠化蔓延,沙漠化土地面积已达33.4万平方公里(含潜在沙漠化土地面积15.8万平方公里)。主要分布在北方干旱、半干旱乃至半湿润地区,波及12个省(自治区),其中对农牧业发展影响最大的为东起松嫩沙地西至盐池的半干旱农牧交错沙漠化地区,约占全国沙漠化土地面积的69%。

据调查,近代沙漠化土地由于滥垦草原而形成的占25%,过度放牧占28%,过度樵柴占32%,水资源利用不当和工矿交通建设破坏植被占9%。近25年来并以平均每年扩大1560平方公里的速度发展,这是十分令人忧虑的。对较大范围沙漠化的整理,需要进行有针对性的研究。认识其发生发展规律,以便求得有效防治措施。

(一)沙漠化的概念及其特征

沙漠化的含义

根据联合国环境署的文件和一些具有代表性科学家的见解,沙漠化的含义可以归纳为:

1.指在干旱、半干旱(包括部分半湿润)地区,脆弱的生态条件下,由于人为过度的经济活动,破坏生态平衡,使原非沙漠化地区出现了以风沙活动为主要特征的类似沙质荒漠环境的退化。所谓类似沙质荒漠环境系指在地带性上并不局限于干旱荒漠地带,但在景观上却具有与沙质荒漠中风沙地貌相同的特点,在生态环境上也与荒漠环境相近似。

2.荒漠化是在干旱、半干旱及部分半湿润地区生态系统退化,环境发生了类似荒漠条件的变化。

3.荒漠化过程有明显的指征,诸如干燥度的增加、风沙的侵袭、水分条件的改变、盐分的积累、土壤肥力的降低、植被覆盖度的减少和种群的变化以及沙质荒漠范围的扩大等等。

4.最近原苏联B·T罗扎诺夫和U·C佑思提出荒漠化指干旱土地、土壤和植被向着干旱化和生物生产力衰退方向发展的,而且是不可逆变化的自然或人为过程。在极端情况下,这种过程可能导致生物潜力的完全破坏,并使土地转变为荒漠,等等。

沙漠化的指征

根据联合国12届环境理事会提出,沙漠化的指征包括:

1.沙丘及片状流沙的侵袭和增长;

2.牧场的退化;

3.旱作农地生产量及潜力的衰退;

4.灌溉农地的渍水和盐渍化;

5.森林及植被的破坏;

6.地下水和地表水质和量的退化。

上述指征都可以通过其质与量的变化数值加以测定。

由此可以认为荒漠,乃系环境趋向于类似荒漠条件的退化过程。其含义较为广泛,而且是一种不可自然逆转的过程;而沙漠化较荒漠化内容单一,范围具体,有明显的专属特征。对于沙漠化,我们既把它看成是环境退化过程,又强调它是退化终结的表现,指出其退化的终点是出现类似沙质荒漠的景观。

综上所述,我们把沙漠化的概念解释为:是“指在干旱、半干旱地区,由于人为过度的经济活动,破坏了生态平衡,在原来非沙漠化地区产生了类似沙漠景观的环境变化”。

此外,在讨论沙漠化概念含义的同时,对于与沙漠化有关的一些概念也有必要进一步加以研究,例如: “沙漠”与沙漠化的概念和含义就有着不同与相同之处。首先沙漠系指沙质荒漠,它是干旱气候的产物,而沙漠化则不限于干旱荒漠地带,而主要分布在半干旱草原及部分湿润地区。其次在成因上沙漠为自然因素所形成,发生在第四纪时期,而沙漠化则是在潜在自然因素的基础上,以人为因素为主。其三,沙漠难于在没有人为措施帮助下自然逆转和恢复,只有采取措施,防止沙丘前移和侵袭;而沙漠化土地一般在消除人为干扰破坏因素以后,有自我恢复的可能性。至于两者共同之处则都表现为有相同的风沙地貌景观和同样低下的生产力。因此,凡有沙漠化过程的土地均称之沙漠化土地,简称为“沙地”,以示与“沙漠”的区别。“沙化”常常作为沙漠化的同义词出现。但实际上“沙化”仅在某种意义上是沙漠化的一个阶段,而不是沙漠化的同义词。因为土地沙化不只是发生在潜在沙漠化地区,也不仅是人为破坏与风沙力作用下的产物。它可以是流水侵蚀作用和人为破坏植被共同影响下的产物。特别是在风化作用强烈的花岗岩丘陵区这一过程表现得更为明显。“风沙化”是指地表具有风沙活动并形成风沙地貌景观的过程。这一过程不受地域性限制,它不仅出现在干旱、半干旱地区,也可出现在半湿润、湿润地区河流下游沙质干河床、决口扇地段和海滨沙地等(如北京的大兴、豫北、豫东的黄河泛淤沙地,广东、福建、台湾等省沿海地段),均有风沙活动及沙丘分布。它们虽属风沙问题性质。但区别于“沙漠化”的发展概念。

(二)沙漠化的内容概括和程度指标

实践证明,无论是沙漠化的概念,还是防治沙漠化的措施,只有内容明确具体,才易被群众接受,才能取得预想的效益。

沙漠化内容的概括

1.时间上,是发生在人类历史时期。

2.空间分布上,凡是具有疏松沙质沉积物(细沙颗粒成分占70%以上,沉积物厚度不小于1米)的地表和干旱季节(月雨量小于20毫米的干旱月数达六个月以上)与大风季节(出现8级以上大风月数达四个月以上,大风日数达50天以上)相一致的干旱、半干旱及部分半湿润地区都是沙漠化可能发生的地区。

3.成因上,是在上述潜在自然因素的基础上,而以人为过渡的经济活动为主要因素。人既是沙漠化的导致者,也是沙漠化的受害者。

4.景观上,这一过渡是渐变的。在人为强度活动破坏脆弱平衡之后,风力是塑造沙漠化地表景观的主要动力。因此可以认为,沙漠化的过程是以风沙活动及其所造成的地表形态特征作为其变化过程的景观标志和沙漠化发展程度的一个示量指征。

5.发展趋势上,沙漠化强度及其在空间的扩展是同干旱程度(以雨量的年变率为标志)及人、畜对土地压力强度的大小有关。在它们相互影响及风力作用下,沙漠化土地会自行扩大蔓延。

6.沙漠化的结果导致着地表逐渐为沙丘所侵占,造成土地生物产量的急剧降低,土地滋生潜力的衰退和可利用土地资源的丧失。然而,它也存在着逆转自我恢复的可能性。这种可能性程度的大小及其时间进程的长短,则受不同自然条件(特别是水分条件) 、沙漠化土地本身地表景观复杂程度及人为活动强度大小而有不同的逆转程度。

综上分析,可以看出我们所指的沙漠化,实质上是沙质荒漠化。而判断其程度的基本指征则是,以地表出现风沙活动及所造成的风蚀、片状流沙、吹扬灌丛沙堆及流动沙丘所占该地区面积的比例和年扩展率的数值,作为判断一个地区环境是否趋向沙漠化以及沙漠化程度的基本指征。必须指出,在采用基本指征的同时,还要和该地区整个环境中与此有关的其它指征相互联系起来考虑。如植被覆盖度和植被组成成分的变化,土壤质地与肥力的变化,水分条件的变化,特别是生产潜力变化等。所以,衡量一个地区是否已经沙漠化了,除了风沙活动这一最活动和最基本的指征外,还要和整个环境是否已发生变化密切联系起来,才能作出全面判断。

沙漠化发展程度的判断指标

沙漠化研究的最终目的,一是为了整治已经发生的沙漠化土地;二是为预防具有潜在沙漠化危险的地区向着沙漠化方向发展。从这一原则出发,沙漠化防治的重要参数是沙漠化危机的评价。所谓“沙漠化危机”是指在人为活动开发过程中,超过了生态系统的负荷能力,破坏了原来相对稳定的动态平衡时的沙漠化发展程度。沙漠化程度的判断可采用下列指标:

1.沙漠化土地每年扩展率大小。

2.以沙漠化土地景观中最显著而最活跃的特征——流沙所占该地区面积的大小,作为可利用土地资源丧失的一个主要指征。

3.沙漠化土地景观的形态组合特征及配置比例。

这三个指征都可以通过不同时期航、卫片计量分析获得动态的定量数据,也可以通过对典型地区不同时期实地调查得到相应的数据。上述数据实质上也是人为活动作用于具有沙漠化发生自然因素地区的结果。根据上述原则制定了适合我国实际情况的判断沙漠化程度的指征。

在沙漠化过程中随着沙漠化程度的进展,土地滋生潜力、生物生产量(含植被结构及覆盖度的变化)以及生态系统能转化效率等都有较明显的变化。

这些变化是随沙漠化进程而产生和发展。因此,可以用其与上述沙漠化程度指征一起共同成为判定沙漠化程度的定量化标志,或称其为沙漠化程度的辅助指征。

总之,对于沙漠化概念含义的讨论,目的在于使之内容清晰具体。既便于开展有针对性的科学研究工作,又便于结合我国实际恢复整治已出现的大面积沙漠化土地和有益进行符合客观规律的具有生态效益和经济效益的开发活动。

(二)沙漠化的生态学的研究

1.沙漠化发生的生态学机理

揭示沙漠化发生的生态学机理,需从分析环境——生物——人类活动之间的关系入手。首先要了解沙漠化发生区的环境特征。

任何一种环境,其构成因子总是相互影响和制约的。但在一个特定的环境中,又总有某种因子影响最大,作为主导因素限制有机体的生长和繁殖。

那么,在沙漠化发生区是哪些因子呢?水分是限制因子,水分缺乏及水分状况不稳定性,是沙漠化发生环境中最明显的特点之一。其次是疏松的沙质地表形成了地表原生脆弱性。频繁强劲的大风天气,又形成外界吹蚀动力。两者构成潜在的环境不稳定因子复合体又是发生在水分匮乏的环境中。从而构成叠加的不定增殖效应。

此外,由于人类活动不能有意识地适应环境特点。如自有人类历史以来,植物——动物——人类活动之间相互制约关系久已存在。特别是当前我国干旱、半干旱地区是以天然草场放牧为主,由于追求增加牲畜头数往往发生超载放牧,引起草场退化。草场退化的过程通常是从植株数量减少、高度降低、覆盖度变小开始。发展到优良牧草数量减少,覆盖度再下降,适口性差的毒草占明显优势,以致建群种改变。如果上述草场退化发生在沙质草原上,由于植物覆盖减少,便会出现裸露沙斑。在风作用下形成风蚀源,从而演变成一种特殊的环境退化形式——沙漠化过程。可见从生态学角度来看,沙漠化过程便是生态系统劣化过程的延伸和发展,其主要表现如下:

第一、由于风蚀发生,使土壤库内供给植物参与生态系统内物质循环的有机质及营养元素漂移出系统之外,造成本生态系统内物质代谢循环的失调。这种失调随着沙漠化程度的加大,风蚀量的增加,物质损失逐年增多。

内蒙四子王旗区中号乡沙质耕地开垦35年内,每年每亩风蚀掉有机质约217公斤,粘粒近3000公斤。计每亩风蚀损失表土400立方,使本来有机质就不多的沙耕地生态系统基本代谢功能愈来愈失调。

第二、由于牲畜过量啃食或其它人类活动的干扰,超出了植物可能繁衍更新的阈限,造成生态系统中物质代谢基本成分——生产者的消失,从而造成生态系统结构的破坏。由此可见,在沙漠化过程中,生态系统发生功能上和结构上劣化过程,直到发生结构上成分的消失和功能上基本代谢的失调,致使生态系统完全崩溃,这便是沙漠化过程的生态学机理。

2.沙漠化过程的生态学属性

在沙漠化过程中,初期地表形成风蚀破口,下风方向相应出现灌丛沙堆。

当外界干扰因素持续作用下,沙漠化过程继续强化。随着沙漠化程度的加深,出现相应的地表形态和植被的变化,这种变化都具有阶段性的特点。所以,沙漠化过程具有自身演变规律。形成新的物质运动。从生态学角度认识沙漠化过程的规律,便是生态学属性。

(1)反馈性

沙漠化过程的第一个生态属性是反馈性。一经发生沙漠化过程,便有风沙流出现。而一旦产生风沙流,对沙质地表的吹磨作用远较单纯气流吹蚀力大(高出几十至几百倍),故其破坏过程、破坏速度将日益累进。即可概括为在沙漠化过程中,产生了风→风沙流→风沙流加重吹蚀的反馈过程,并随风速加大土地沙漠化程度急剧累进。

沙漠化过程的反馈特性,还反映在沙漠化成因(发展过程)中。当过多的人口为维持生存而过度开发或放牧时,使土地发生沙漠化过程。反过来正是由于土地沙漠化的原因,使生产力下降,从而使供应人畜需求的能力减弱,其反馈作用需要再度扩大开发。这样周而复始造成更大面积的沙漠化土地出现,发生沙漠化正反馈过程。

在草原地带的自然条件下,历史上曾有一些区域出现过沙漠化现象。但是在当时的历史条件下,由于人口压力小,当土地因发生沙漠化而变得生产低下时,人们即将其舍弃,而转向开发新的处女地。被舍弃的土地由于减去人为干扰而自行恢复,沙漠化过程逐渐减弱,产生了沙漠化的负反馈过程。

所以,在历史长河中出现过一个区域曾重叠发生沙漠化过程的现象。

深入分析沙漠化进程的反馈作用,不仅使我们认识到沙漠化过程一经发生后就有自行扩展的特性,更重要的是使人们在生产开发活动的实践中,懂得利用实践效果反馈的意义。把实际效果与预期的目的相比较,并将这种信息反馈到实践中,反过来研究实践活动本身存在的问题,探索解决办法,对实践进行调整。

(2)自我恢复能力

沙漠化过程的第二个生态属性是在沙漠化过程中,如消除外界干扰。其过程具有逐渐终止的特征。

自我恢复能力的大小,取决于沙漠化过程的演化阶段和程度,也取决于沙漠化发生区的地带性特点,故具有明显的地带性特征。例如,科尔沁草原南、东部,榆林风沙区东部,年降水量在400毫米以上,属易恢复地区。恢复时间三至五年;乌兰察布盟南部奴察哈草原等地,年降水量在300——400毫米之间,地表有斑点分布的流沙及灌丛沙堆,沙漠化自我恢复时间为五至七年;鄂尔多斯西部,沙丘密集,降水量为200——300毫米之间,恢复的时间在10年以上。

沙漠化过程的自我恢复属性,是由于生态系统具有弹性所决定的,认识并掌握这一属性,对于防治沙漠化有一定意义。在沙漠化发生初期,或自然条件相对较好的局部地区,利用沙漠化自我恢复属性,采取封育的办法,控制人为的干扰,是有效果的。鉴于沙漠化过程的自我恢复能力是件随沙漠化进程发展而减弱的,因此,治理沙漠化的政策应当是从沙漠化程度较轻的地区和初期阶段开始整治,以便于收到事半功倍的效果。

3.沙漠化程度的生态学指标

沙漠化程度是沙漠化地区环境退化程度的客观反映。通常采用生态系统破失度与沙漠化程度对照的办法确定沙漠化程度的生态学指标。即以生态系统结构功能协调程度来判定破失程度。生态系统的结构与功能各有不同层次,如下结构:

一级结构系指物质代谢的基本成分(即生产者、消费者、分解者和无机环境)。

二级结构指一级结构中各类组成成分(即各类生物等)。

三级结构指各类生物组成成分的数量与质量

功能

一级功能指基本代谢功能(如能流、物质循环及再生功能等)。

二级功能指生态系统的协调功能(如防御机能、共生互生机能等)。

三级功能指生态系统的物质交换效率和再生效率及生产力。

与之对应,生态系统的破失度分为O、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级。

最高破失度(Ⅲ) :损害生态系统高层次(一级破失度的结构和动能,使生态系统崩溃,称之为生态系统“解体” )Ⅱ级破失度:损害结构中各类组成成分和协调功能的,称为“衰败”。

Ⅰ级破失度:损害组成成分的数量、质量及物质交换效率为开始阶段,称为“退化”。

将沙漠化程度类型与破失度相对应,即为沙漠化程度的生态学指标。例如,生态系统破失为Ⅰ时,该系统正处于退化初期,表现在生态系统的结构和功能上,是生物组成成分数量的减少和物质交换效率的减弱,而沙漠化程度是“正在发展”中的阶段。当生态系统破失度进入Ⅲ级,此阶段生态系统的物质代谢基本成分消失(如绿色植被第一性生产者消失),基本代谢功能丧失,整个生态系统崩溃。此时,沙漠化过程已发展到严重阶段,呈现流沙密集的沙质荒漠景观。

利用能量分析手段,研究某种土地利用方式下的生产系统效率,并通过对效率的分析比较,也可作为对沙漠化程度量的判断。如农田生产系统是投放能量和物质并有产出的开放系统。但由于自然条件和经济水平的制约,等量投入所换取的效益却不尽相等,即农田生态系统的能量转化效率不同。农田生态系统能量转化效率采用某种农田产品产出(输出)能量与投放(输入)的能量的比值(E)来表示。我国一些农业生态工作者认为,合理的农林牧结构对提高农田产投比有作用。据沈享理先生的资料,以产量为标准:高产型(产量为800斤/亩)。产投比值为2.4以上;中产型(550—800斤/亩),产投比为1.8—2.4;低产型(少于400斤/亩),产投比为0.9—1.4.能量计算方式,是一种经济分析与生产效益的综合标志,也是人类活动与自然条件综合反映,可作为农田生态系统功能的标志。因而可将其引伸运用到沙漠化地区。用其衡量农田沙漠化程度。

根据推算,当耕地范围内沙漠化土地已占50%时,产投比值在1.0以下;当沙漠化土地占耕地比例为30%左右,沙漠化程度属于中等时,产投比值在1.0—1.5之间;当沙漠化土地占耕地面积10%以下,产投比值为1.5.可见沙漠化程度反应到农田生态系统能转化效率上,当能产投比值为1时,表明此生产系统中,能投入量与产出量相等,是该系统可能存在的下限。因为转化效率在1以下的生产过程是入不敷出的生产损耗过程,标志着该种生产系统的衰败。此值相应于农田沙漠化程度从“正在发展”阶段向“强烈发展”阶段转化的临界值。

从以上讨论中可看到。在沙漠化过程的进程中,存在物质运动量与质的关系。如从原生环境开始退化。首先是量的变化(生物数量减少,产量降低)。

当这种量变达到一定的“度”时,便产生质的变化,进入新的过程阶段,即环境退化至不易复元的临界值。例如,生态系统的破失度为Ⅱ,能产投比值为1,都是有数量内涵的,这种“度”是决定物质的数量界限,是事物存在的界限。因而着力研究“度”的衡量有着实际意义,它显示着一定环境下自然资源可能负载的开发能力。因此,我们探讨沙漠化过程生态指标,可以帮助人们了解人与环境之间相互作用;研究沙漠化地区自然资源开发方法,可以从中获得在开发利用干旱、半干旱地区生态系统转化的临界值。将其作为判断开发程度和自然环境变化过程的预报指标。

(三)沙漠化的防治

沙漠化土地恢复的生态工程在保护自然环境的前提下,充分合理地开发利用干旱、半干旱地区自然资源,是防治沙漠化的生态工程基础。所谓沙漠化生态工程是把生态学高效能结构原理,应用于沙漠化防治过程,并模拟生态系统原理,建成适应沙漠化特殊环境的各类生产防治体系。根据我国沙漠化问题的现状,沙漠化过程的生态工程可分为两大类:

一是在沙漠化危险地区的合理开发调节的生态工程——即通过有目的地干预、调节生态系统内部能量、物质循环关系、使生态系统取之于环境的物质,在“适度”的范围内予以补偿,构成资源再生能力;二是在业已沙漠化的土地上进行修复环境的复元型工程——通过人为投入相应附加能量及物质,重建(恢复)生态系统。但无论哪一种生态工程类型,其内涵都包括应用生态学原理抉择对策原则和寻求具体措施两方面。

调节型生态工程的对策原则和实施措施

1.资源开发的双项目标原则

目标是在特定时间内,想要达到的境地或标准。因此,对潜在沙漠化地区进行开发,受环境条件所制约,不能仅仅以追求近期最佳经济效益为目标,应当遵循生态、经济双项目标原则。所以,在潜在沙漠化地区进行经济开发方案论证的全过程,应采用定性、定量的分析方法,对方案的经济的和保护环境的预期效果进行评估,实质上是促进生产发展的原则。但是,沙漠化本身演化发展过程有其阶段性,因此,在总目标原则确立之后,还可以有不同的阶段性的子目标,分期、有步骤地逐步加以实现。

2.资源开发适度利用原则

在资源开发过程中贯彻适度利用的原则,是实现潜在沙漠化地区开发的双项目标的实施手段。适度利用是指把开发利用再生资源的程度,限定在足以保持资源自我复苏潜力的范围内。具体的说,结合沙漠化地区自然条件特点,可用物理的、生物的方法确定在沙漠化过程中,生态系统可能负载度的临界值。超过允许界限,就是破坏事物的质,就会使遭受破坏的自然综合体难以自我恢复。在潜在沙漠化地区,需要确立的可能负载度很多,但人口容纳量(由一定区域内粮食、经济作物、水源、可供开采的矿藏资源及其它财政收入的综合量来评定)应作为首要因素进行确定。因为人口增长作为第一性压力对生态系统的冲击最为明显。其次是草场的载畜量和各类草场最适度放牧率。采用建立围栏草场,实行轮牧以及在天然草场上适量增加抗逆性强的多年生乔、灌木、使之构成多层次结构草场等,都是提高草场适度利用指数的有效措施。值得提出的是,由于沙漠化易于发生地区所处的自然地理位置不同(干旱、半干旱、半湿润地带),即便是同样的资源开发途径,它们允许度也不尽相同。因之,需要因地制宜结合开发实践来逐一确定。

3.多项互补原则

在潜在沙漠化地区,由于生态条件脆弱,开发这一地区采用的社会经济系统应当尽可能保持复合状态,使其成分复杂多样,具有较强的弹性。当该社会经济系统某一部分受到障碍时,其它部分有可能为之补偿,这便是开发中采用多项互补原则的出发点。具体讲,“多项互补”体现为如下层次。

①对土地依附性强的农林牧部门与工、商等行业相互结合,达成互为补充的作用,由于本区自然环境的不稳定,造成这类部门经济活动的不可靠性和低效益。

②农林牧业之间形成合理结构,加强彼此间互补功能,以期调整本身物质流输入输出量之间的关系,形成良好循环。根据本区当前旱作农田占地比例过大的情况,需适当扩大旱作农田中林地占地比例,加强林网保护作用。

另外,增加大田饲草种植比例,并利用饲草→家畜→肥料之间反馈作用,也是提高系统机能的措施。上述两种措施之间,也有互补作用(林带嫩枝可作饲草,饲草补足林带的防风蚀效能),在林网下进行草田轮作,可使两种措施作用相叠,构成多成分的互补。根据线性规划,在科尔沁南部、鄂尔多斯草原南部,农林牧之间的优化结构是:粮食种植占土地20—30%,林业占30 %,饲草占50—40%。

③粮食种植内部不同作物的合理配置,形成对土壤有机质及营养元素的补缺作用。例如,从作物对养分关系分析,大麦、玉米为耗地作物,草木栖、苜蓿为养地作物,大豆等为自养作物。三种作用类型形成适当比例结构,会自行调节系统土壤库中营养物质,从根本上改善生态系统的功能。

“多项互补”原则体现为补充、补足、补缺三个层次,相互形成互补网络。网络效应不仅是组成成分作用的相加,且使系统整体水平具有可靠的弹性,适应潜在沙漠化地区不稳定的自然环境特点。依靠“多项互补”原则所形成的生态工程,是利用社会经济发展来预防沙漠化发生后果的措施,也是充分发挥人类作为生态系统主体,对系统进行主导调控作用原则的体现。

④宏观经济开发规划与家庭经济发展对策结合原则。

此项原则的出发点,在于使上述原则得以实施。当前,通过倡导调整微结构的办法,将家庭经济对策纳入整体宏观决策中来,使每个家庭的经济发展对策都符合生态学规律。即应用自然界中生物群落相互制约的食物链类型联系,分析利用自然界提供物质的有限空间原理,逐步形成各自有效的生态工程。例如,在半干旱潜在沙漠化地区有些生产户的生产模式,不再单一种植粮食,而是饲养牲畜和家禽,并用牲畜和家禽的排泄物肥田或培殖水藻等等,形成多层次生产体系,这便是应用食物链联系原理的生态工程。

复元型工程的对策原则和措施在沙漠化已进入严重阶段,上述生态工程已难奏效,故在这些区域必须投入相应的附加能量才能达到(或重建)生态系统的目的。它多用于保护某种客体(交通线、绿洲等)或专门开发利用(林业、牧业等)时采用。所以,复元型的工程有明确的防治目标和要求。为了达到可靠的防治效果。一般多是由数种单一措施相结合构成效能高的体系。例如,选择条件较好的丘间低地,采用封育,促进天然生草类或人工造林、种草等办法。构成镶嵌分布、结构多样的绿地。从整个区域宏观看来,形成被绿地分割的格局,使环境有助于沙丘的逐步稳定。其次是使用机械固沙、植物固沙和封育多项措施相结合,形成沙丘地复元型工程体系,机械固沙是该体系的重要组成部分。在复元型的重建生态工程系统中,这两种主要成分相互联系。互为条件,显现示系统效果。

总之,沙漠化问题已为人们愈来愈重视,在不断实践过程中,相应地探索其理论依据,无疑对防治沙漠化危害是有很大意义的。

我国沙漠化整治研究居世界前列我国已总结出不少类型土地沙漠化整治的成熟模式,使大约10%的沙漠化得到了治理,20%得到好转,为国际沙漠化治理,尤其是发展中国家的沙漠化防治提供了经验。

世界上受沙漠影响的地区人口约有10亿。中国是世界上沙漠化面积较大、分布较广、沙漠化危害严重的国家之一。我国政府十分重视治沙工作,已摸清了土地沙漠化的现状,并对发展趋势进行监测研究,总结出了干旱区、半干旱区、半湿润区及亚热带湿润区等不同类型土地沙漠化的整治模式,建立了相应的试验示范区。这些模式既防治沙漠化的蔓延又促进生产发展,建立“资源节约型、开发适用型、环境保护型”的经济体系。在治理的实施方面建立了科技与地方决策部门、基层领导与群众相结合的实施体系。在已建立的试验示范区,沙漠化土地在5年之中得到恢复,一般风沙化土地3年即可恢复。在长期的治沙实践中,广大科技人员和群众创造了许多先进适用的治沙技术,有的在国际上还处于领先地位。如干旱、半干旱流沙地带飞机播种造林技术、设置沙障固沙造林技术、钻孔深栽造林技术、沙区节水农业技术等。

目前,全国以治沙为主要目的造林面积已达1000万余公顷(1.5亿多亩),不但使10%的沙漠化土地得到治理,而且还从沙漠中新辟农田133万余公顷(2000多万亩)。过去受风沙危害产量低而不稳的1093万公顷(1.64亿亩)农田,由于防风固沙条件的改善,粮食产量增加10—20%,并在沙区建成了一批商品粮基地。过去因严重沙化、盐渍化和牧草严重退化的893万公顷(1.34亿亩)荒漠和半荒漠草原,由于封沙育林育草,使草场得到保护和恢复,产草量增加20%以上。各地还结合封沙育林育草,营造了73万余公顷(1100多万亩)薪炭林,再加上多能互补,约有500万农户的燃料问题基本得到解决,既改善了沙区的生态环境,又促进了沙区经济的发展。例如,宁夏吴忠市通过实现“一水、二林、三牧、四粮”的绿色建设计划,将昔日黄尘滚滚的黄沙窝建成了六畜兴旺的人工绿洲。他们的作法:首先利用黄河水资源,兴修了一系列水利工程,使水利设施基本上配套;然后采取了“分割包围、逐步推进”,“植林网、造片林、建果园”,“先造防护林、再种经济林”等措施,建成大型骨干防风固沙林带50多条,并在渠、沟、路两侧营造“窄林带小网络”林网体系,覆盖了整个开发区;继而人工种草养畜,根据当地生态条件,选择沙打旺、红豆草等牧草品种,建立人工草场,饲养奶牛、羊、骡、马、骆驼等牲畜。在此基础上,积极发展粮食生产。

此外,中国科学院兰州沙漠研究所曾受联合国有关组织的委托,到坦桑尼亚、埃塞俄比亚等国进行考察研究,并多次举办国际沙漠化讲习班及沙漠化科学讨论会。由于我国沙漠化研究和治理在国际上,特别是对发展中国家的影响,联合国环境规划署于1987年决定在兰州沙漠研究所建立“国际沙漠化治理研究培训中心”,1988年该所被评为“全球环境保护先进单位”。

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