新疆沙漠化研究现状及进展综述 - 图文

新疆沙漠化研究现状及进展综述

摘要：土地荒漠化已成为当前全球生态环境最为重要的问题。在查阅大量文献的基础上,本文从全球、中国、新疆沙漠化现状及危害,新疆沙漠化成因及主要影响因素,新疆沙漠化监测评价预警,新疆沙漠化防治与利用的前景,现存的问题与研究展望5个方面对新疆沙漠化研究现状及进展进行了整理和分析，综述了我国沙漠化研究的现状,并在此基础上探讨了我国沙漠化研究的发展趋势。新疆沙漠化防治成果有目共睹，但沙漠化形势依然严峻。总之,沙漠化土地的治理与恢复越来越多的被人们所重视,必将成为今后全球环境问题研究中的一个主要方面。

关键词：沙漠化；新疆；成因及因素；监测及预警；防治及利用；

1 引言

土地荒漠化已成为当前全球生态环境最为重要的问题。根据1994年签署的《联合国防治荒漠化公约》:“荒漠化是指包括气候变异和人类活动在内的种种因素造成的干旱、半干旱和具有干旱的亚湿润地区的土地退化”。 而沙漠化是荒漠化中最为严峻的。早在本世纪30年代就有人提出了有关沙漠化的问题。但直到1949年法国学者才正式提出了“沙漠化(Deseirtifcation)”概念。之后,联合国科教文组织资助的干旱区研究项目、1973年在毛里塔尼亚召开的国家沙漠化会议、1974年国际地理学会的沙漠化专题讨论会以及1975年在美国亚利桑那大学召开的“沙漠化—进程、问题和展望”专题讨论会均对沙漠化问题进行了有益分析和探讨。1977年,在肯尼亚内罗毕召开的联合国沙漠化大会(UNCOD)上,沙漠化问题首次得到了全面、综合、科学的研究,论题涉及沙漠化的定义、成因以及全球沙漠化防治行动计划等方面。之后,沙漠化问题研究的区域不断扩大,研究手段日益进步,研究内容不断拓展,加之沙漠化机制专题讨论会和全球沙漠化态势评估的促进,沙漠化研究有了更大的发展。

1977年以后,朱震达教授等以联合国荒漠化大会为契机,从我国实际出发,倡导国内开展以风蚀荒漠化为中心的研究,同时借鉴“荒漠化”一词,重新提出了“沙漠化”概念,多次著文阐述沙漠化的定义。朱震达对沙漠化的定义为:“沙漠化是沙质荒漠化的简称,其含义可简单概括为在干旱、半干旱(包括部分半湿润)地区的脆弱生态环境条件下由于人为过度的经济活动,破坏了生态平衡,使原非沙漠地区出现了风沙活动为主要特征的类似沙质荒漠环境的退化”(朱震达,1989)。

1992年100多个国家元首和政府首脑与会、170多个国家和地区代表参加的巴西环境与发展大会上,荒漠化被列为优先采取行动的领域。联合国大会通过决议,成立《联合国关于在发生严重干旱和/或荒漠化的国家特别是在非洲防治荒漠化的公约》政府间谈判委员会,并于1994年6月17日完成,我国政府签署了此公约。纪念国际社会达成防治荒模化公约共识的日子,联合国大会通过决议,宣布6月17日为“世界防治荒漠化日”,1995年6月17日是第一个纪念日。2015年6月17日为第21个世界防治荒漠化和干旱日。

2 全球、中国、新疆沙漠化现状及危害

2.1 全球沙漠化现状及危害

据1994年《联合国荒漠化公约》,全球荒漠化发生在南北半球以北半球为主的中纬度千早、半千早和干早亚湿润区域,以非洲、西亚、中亚和中国北部、澳大利亚、北美中西部、南美西部沿岸地带以及欧洲的地中海地区和欧洲西南的西班牙等地区最为集中,荒漠化面积最大,危害程度最重。

图1 全球土地荒漠化分布图

据联合国环境规划署的报告,截止1991年,全球荒漠化土地总面积达3600万平方公里,荒漠化过程影响着全球陆地面积的35%，几乎相当于俄、加、中、美四国国土面积的总和,

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世界近10亿人口,荒漠化土地每年还以5×10km～7×10km速度扩展,直接经济损失每年高达420亿美元。全世界近150个国家的10亿人口受到越来越严重和沙漠化威胁,1.35亿人口将可能失去赖以生存的土地。

亚洲是世界上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。

联合国环境规划署的资料，还表明，人类活动导致地球森林、湿地面积缩小、生物多样性不断减少。沙漠化每年导致约 6000 个物种灭亡。地球上森林总面积为38.66亿公顷,占地球地表总面积的1/3。1990年以来己缩小了2.4%。森林丧失程度最为严重的是非洲，过去十年间共丧失了约52600万公顷，占森林总覆被面积的0.7%。在非洲，撒哈拉沙漠向周

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围扩展,东南部环境急剧恶化,植被完全被毁,成为大片荒漠。北部牧场每年退化约1000km,

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尼罗河三角洲每年被沙漠侵吞掉约13km,土地盐渍化和沼泽化导致埃及尼罗河三角洲东、西部新灌区粮食至少减产。埃塞俄比亚、肯尼亚、阿尔及利亚、摩洛哥和突尼斯等国家,水蚀作用特别严重风蚀作用则对西非撒哈密拉沙漠周边地区形成严重破坏,饲料生产减产25%以

上,干早土地农作物减产达25-50%,牲畜生产量下降至少50%。至少有上百万人被连年灾难导致的饥饿和四处蔓延的疾病夺去生命,有上千万人背井离乡,沦为“生态难民”。据联合国有关资料显示,非洲50多个国家中有80%不能为其人民提供基本的生存需要。目前全球因饥饿而死亡的人中非洲人占四分之三.在澳洲,每年因风蚀和沙尘暴造成的损失估计达百万澳元。90年代初在澳大利亚中部和西部发生的强沙尘暴给东部沿海城市及其周围城镇带来了毁灭性的破坏,损失巨大。直接的影响包括交通事故增加、输电线路被毁、机场关闭、公路铁路停运等。

表1 20世纪90年代各大洲干旱区不同类型土地退化面积（单位：百万公顷） 一些干旱国家和地区的人口数和人口密度虽然很小,但人口的自然增长率却非常之高(参见表1),特别是在一些荒漠绿洲区域,人口的增长速度更是高得惊人。

表2 1983年部分干旱及半干旱国家和地区的人口数、人口密度及人口增长率

2.2 中国沙漠化现状及危害

我国是受沙漠化危害十分严重的国家之一。沙漠面积大，分布范围广，2012年的研究

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结果表明，沙漠面积达到 81×10km，约占我国国土总面积的 8.4%。我国每年因土地沙漠

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化造成的直接经济损失高达540×10元，间接经济损失1080×10～4160×10元，有时甚至

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高达5400×10元以上。

图2 中国沙漠戈壁分布图

广泛分布于北京、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)。

表3 荒漠化气候类型区分布情况

我国沙漠化土地还有加速发展的趋势，50 年代末期到 70 年代中期我国沙漠化平均扩

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展速度为 1560km/a，70 年代中期至 80 年代中期增至 2100km/a，到 90 年代中期达到

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2460 km/a。

图3 中国荒漠化气候类型分布及中国荒漠化潜在发生范围

2.3 新疆沙漠化现状及危害

新疆地处亚欧大陆中部，中国西北干旱区，降雨量稀少，总面积１６６．４９万km，占全国陆地总面积的１／６，是我国沙漠化土地面积最大、分布最广、危害最严重的地区之

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一。2012年的最新数据显示，沙漠面积达到 43.81×10km2，约占全区面积的 27%，占全国沙漠面积的 54%，并且主要是流动沙丘、半固定沙丘和固定沙丘等类型组成。其中流动沙丘占全区沙漠面积的70%左右，占全国总沙漠面积的38%。自建国以来(1949- 1996年),新疆

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荒漠化增长率在350km/a左右,合3.5× 10hm/a。同期每年新开垦荒地或新建绿洲约267km,

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合2.67×10hm/a,新疆荒漠化净增率仍有0.83×10hm2/a。

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图4 新疆沙漠分布图

新疆自上世纪50年代以来，沙漠演变总体速度变得相对较慢，大约 99%的沙漠没有发生明显变化，另外的1%沙漠面积在发生变化，其中有正向变化（土地被侵蚀或堆积变为沙漠）也有逆向变化（沙漠被治理成农田或恢复植被），但其变化的数量均较大，且主要发生

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在大沙漠边缘人类活动集中的绿洲边缘区域。70年代到90年代新疆的四十余年间有1110km

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的沙丘重新活化，1033 km土地退化为沙漠，土地沙漠化严重威胁着新疆人民的生产生活。 全区８７个县市１７２个农垦团场中，有80个县市９０多个农垦团场有荒漠化土地分布，其中，２／３的土地和１２００多万人口正受到荒漠化的危害和威胁，有近千块大小绿洲处

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在连绵沙丘和无垠沙漠的分割包围之中。每年约有０．１亿hm的草场严重沙漠化，制约着新疆国民经济的发展。据新疆荒漠化普查资料，目前，新疆土地沙漠化还在蔓延，沙漠化土

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地每年仍以８５km的速度扩展。据不完全统计，新疆每年约有６７万hm农田遭受风沙危害。

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有８００万hm草场严重沙漠化。全区每年因风沙造成直接经济损失近３０亿元。

新疆拥有三大沙漠：塔克拉玛干沙漠、古尔班通古特沙漠、库姆达格沙漠。新疆荒漠化普查显示第一次 （1994年）第二次（1999年）第三次（2004年），逐年增加。 土地荒漠化的过程同时也发生了变化,风蚀、复合荒漠化增加而土地盐渍化减少,荒漠化程度加重,复合荒漠化类型增加并向其他土地类型扩展。

新疆沙漠化加剧最严重的区域位于南疆盆地的塔里木河中下游；沙漠化类型退化的生态系统主要为草甸生态系统，引起沙漠化的主要原因是水资源利用空间的改变，特别是地下水水位的变化。

3 新疆沙漠化成因及主要影响因素

在自然因素和人为因素叠加影响下,新疆的荒漠化越来越严重威胁到绿洲生态环境。近

几十年来,新疆过度开垦和人口增长过快已经给原本脆弱的生态环境带来巨大压力,加剧了水资源的耗用和土地荒漠化的进程。新疆近代沙漠化的速度是惊人的,但其气候没有显著变旱,而人类活动对新疆沙化作用已明显地超越了自然干旱作用。沙漠化发展与社会因素有明显的相关关系,而与自然因素关系微弱,研究区防治沙漠化的根本是降低人为等社会因素的影响作用,科学合理地进行生产活动。

3.1 新疆自然条件分析

3.1.1 古地理过程的影响

虽然第四纪以来气候变化显示了冷干与温湿交替多旋回的变化特征，但总的趋势是冷干的出现愈来愈频繁，持续时间愈来愈长，冷干程度愈趋严重。正基于此，荒漠化过程是这一地质历史时期总的趋势与特征。 3.1.2地形、地貌及水气条件分析

大气环流、海陆分布以及大地貌格局等的共同作用于广阔的新疆疆土，内部高山、盆地的地貌格局对太阳辐射和大气环流的水汽的阻滞，亦对气候起着调整和分异的作用。在这种大的背景下，直接导致新疆的生态系统简单、功能低、物流交换缓冲性小，系统平衡极易被打破，且难于逆转的脆弱生态环境。也就为新疆的荒漠化发展提供了物质基础。 3.1.3土壤特性分区域分析

土壤的抗蚀力、透水性和抗风化能力弱直接影响水土流失和土地退化的发生和发展

3.2 新疆气候变化分析

全球变化是荒漠化发生的主要驱动因子之一，全球气候变化可加剧荒漠化过程。

图5 新疆气温变化趋势线

图6 新疆降水变化趋势线

新疆出现暖湿现象，新疆的降水呈增加趋势，这对于整个区域生态环境会产生正面效应，会导致植被好转，荒漠化逆向发展；气温有增暖趋势，这种趋势对整个区域的生态环境会产生负面效应，地表变干，植被衰退，荒漠化正向发展；而综合降雨和温度的指标干燥度呈下降趋势，可以认为降雨的变化幅度大于温度的变化幅度，也就是说气候的这种变动对环境的正面效益大于负面效益，荒漠化负向驱动大于正向驱动。 水分和热量区域不平衡导致旱涝灾害呈增长趋势，在新疆自然灾害抵制较弱的情况下很容易加剧荒漠化的发，成为荒漠化正向发展的驱动之一。

3.3 人文因素分析

据研究表明，人类活动的影响中，水资源不合理利用与土地开垦不合理是新疆开发建设过程中造成沙漠化加剧的最重要原因。除此外，屯垦戍边、战争与政治中心转移、新疆绿洲农业发展历史、新疆各产业结构布局 、人口数量大及质量整体不高 、滥砍滥牧滥挖草药、工矿与交通建设、土地管理不严格、土地规划欠科学、土地经营的集约化程度不高都加剧了沙漠化的发展。

4 新疆沙漠化监测评价预警

在过往研究中，有运用“风云三号”卫星产品对新疆荒漠化进行监测评价，以及基于

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MODISND的新疆潜在荒漠化区域探查（研究结果表明新疆及周边地区40万km的土地有潜在荒漠化的趋势），另外还有新疆荒漠化土地TM影像解译，基于GIS的新疆沙漠化监测预警系统，评价不同程度的荒漠化敏感性。

图7 新疆土地荒漠化灾害监测预警系统

5 新疆沙漠化防治与利用的前景

新疆在防治荒漠化方面，在总体上居于世界前列。主要表现在沙漠资源和环境的综合考察研究，并与荒漠化治理、荒漠化地区开发密切结合方面硕果累累；在建立防护体系综合治理绿洲风沙害，创造了“窄林小网”的新的造林方式，并首创了“乔、灌、草、带、片、网”相结合的防护体系，为我国“三北”防护林体系建设奠定了理论和实践基础，在策勒流沙治理中又进一步创造了综合防沙体系，成为林业生态工程的一个新典范；在沙漠化治理中创造了大面积实践的范例，如吐鲁番绿洲内部流沙的新绿洲的建立，策勒县流沙的根治，伽师、策勒、于田、民丰盐碱和流沙地洪灌大面积恢复红柳，三项均获国家级奖励，后两项还荣获联合国规划署“全球土地退化与荒漠化控制成功经验奖”，成为全球8项向荒漠化斗争获奖成果中的两项；在恢复、发展天然植被，建立荒漠植被保护区方面取得了重大进展；在水资源供需平衡、调控途经和节水技术方面，也初见成效；在退化草场的改良治理和人工草地建立方面取得喜人的成绩；在土壤改良，提高土地生产力方面成效显著；在重大工程区沙害综合防治方面效益显著，如全世界第一条长距离、上等级公路--全长219.2km的塔里木沙漠石油公路的建成和通车，是新疆在向沙漠化斗争中又一项达到国际领先水平的成果。

图8 新疆沙漠化和潜在沙漠化防治区划

5.1 南疆暖温带极端干旱沙漠化和潜在沙漠化防治区

生态自然修复能力微弱,沙漠化防治应以人工主动干预和保护自然植被并重,防治重点是通过封育保护、引洪灌溉、合理分配农林牧用水等措施拯救天然荒漠植被;通过人工种草,封沙育林育草,在绿洲外围营造乔灌草结合的防护林网,阻止沙漠扩大、迁移。

5.2 北疆温带干旱半干旱沙漠化和潜在沙漠化防治区

本区绝大部分区域均具有一定的生态自然修复能力,因此,沙漠化防治战略上应以保护自然植被为主、人工辅助恢复植被为辅,防治的重点是通过封育保护以灌木、多年生超旱生草本、蒿类为主的天然荒漠植被,封禁保护固定半固定沙地植被;在绿洲外围营造以防风、固沙、减灾为主要功能的骨干防护林带,保障绿洲生态安全;在重要交通干线、城镇及工矿周围营造带片网、多树种相结合的生物防护屏障。

40多年来,新疆在改造沙质荒漠化、土壤盐渍化、水域治理、中低产田等荒漠化治理中,取得了重大成就,同时,人口也增长了2.9倍,人类活动使生态平衡失调根据新疆荒漠化发生发展的特点与原因,总结防治经验,形成有效的防治方法、措施与体系,新疆的荒漠化是可以防治的。

2007年国家投入85 亿元巨资用于新疆沙漠化治理，重点用在以防沙治沙为主的新疆林业生态体系建设等 6大工程。 这 6 大工程是：加快以防沙治沙为主的生态体系建设、扩大中央森林生态效益补偿范围、推进林业重点工程建设、指导特色林果业建设、支持林业科技发展和林业基础设施建设。

据介绍，新疆自治区将大力实施准噶尔盆地南缘和塔里木盆地周边防沙治沙工程，全面保护现有林草植被，到 2015 年，实现沙化土地零扩展，完成沙化土地治理任务 233 万公顷，形成较完善的综合防沙治沙体系。

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