第七章沙化土地與石漠化土地防治

第七章沙化土地與石漠化土地防治魯向暉

沙化土地是風蝕荒漠化的主要結果，主要出現(xiàn)在我國西北氣候干旱、半干旱區(qū)及亞濕潤干旱區(qū)，其外營力是風；而石漠化土地的外營力是水，主要發(fā)生在我國西南氣候濕潤的喀斯特地貌(由碳酸鹽類巖石發(fā)育而成)分布地區(qū)，是脆弱環(huán)境遭到破壞而產生的嚴重程度的水土流失形式。沙化土地在中國荒漠化土地面積中占的比例最大，據國家林業(yè)局全國荒漠化監(jiān)測報告，全國沙化土地總面積占國土總面積的48.1％，占荒漠化土地總面積的66.5％。石漠化土地總面積占國土總面積的1.35％。土地的沙化和石漠化使當?shù)氐淖匀画h(huán)境與社會經濟活動之間處于嚴重不協(xié)調狀態(tài)，對當?shù)亟洕l(fā)展、社會進步和人民生存造成了嚴重的影響。第一節(jié)概述一、荒漠化概念1、荒漠化荒漠化是指包括氣候變異和人類活動在內的種種因素造成的干旱、半干旱和干燥的亞濕潤地區(qū)的土地退化?；哪ㄉ郴⑺亮魇АⅪ}漬化與土地生產力衰退。土地退化是荒漠化的核心問題，包括3種類型：①風蝕和水蝕致使土壤物質流失；②土壤的物理、化學和生物特性或經濟特性退化；③自然植被長期喪失。2、沙化土地

沙化土地是由于氣候變化及人類不合理利用土地致使農田、草場、森林、林地等生物生產力或經濟生產力下降，自然植被長期喪失，裸地率增加，地表面覆蓋沙物質的土地。二、沙漠化的概念及其特征1、沙漠化的概念

在干旱、半干旱及亞濕潤干旱地區(qū)，由于人為過度的經濟活動，破壞了生態(tài)平衡，在原來非沙漠化地區(qū)產生了類似沙漠景觀的環(huán)境變化。我國所指的沙漠化，實質上是土地的一種荒漠化。而判斷其程度的基本指征則是，以地表出現(xiàn)風沙活動及所造成的風蝕、片狀流沙、吹揚灌叢沙堆及流動沙丘所占該地區(qū)面積的比例和年擴展率的數(shù)值，作為判斷一個地區(qū)環(huán)境是否趨向沙漠化以及沙漠化程度的基本指征。衡量一個地區(qū)是否已經沙漠化了，除了風沙活動這一最活動和最基本的指征外，還要和整個環(huán)境是否已發(fā)生變化密切聯(lián)系起來，才能做出全面判斷。2、沙漠化的特征“沙漠”與沙漠化的概念和含義：

首先，沙漠是指沙質荒漠，它是一種土地類型，是干旱氣候的產物。而沙漠化則指土地退化過程，如發(fā)生在干旱地帶，土地最終可退化成沙漠，如發(fā)生在半干旱和亞濕潤干旱地區(qū)，土地最終可退化成沙地。其次，在成因上原生沙漠為自然因素所形成，發(fā)生在第四紀時期，而沙漠化成因則是在潛在自然因素的基礎上，以人為因素為主。其三，沙漠難于在沒有人為措施幫助下自然逆轉和恢復，只有采取措施，防止沙丘前移和侵襲；而沙漠化土地一般在消除人為干擾破壞因素以后，有自我恢復的可能性。沙漠和沙漠化土地共同之處則都表現(xiàn)為有相似的風沙地貌景觀和同樣低下的生產力。3、沙漠化的程度指標沙化土地每年擴展率大小以沙化土地景觀中最顯著而最活躍的特征——流沙所占該地區(qū)面積的大小，作為可利用土地資源喪失的一個主要指征。沙漠化土地景觀的形態(tài)組合特征及配置比例。三、石漠化的概念及其特征1、石漠化的概念石漠化概念是20世紀90年代提出的，亦稱”石化”、“石山化”、“巖漠化”，是目前較被認同的名詞，對其概念也有較一致的理解。石漠化是指在濕潤地區(qū)，碳酸鹽巖發(fā)育的喀斯特脆弱生態(tài)環(huán)境下，由于人為干擾造成植被持續(xù)退化乃至喪失，導致水土資源流失、土地生產力下降、基巖大面積裸露于地表(或礫石堆積)而呈現(xiàn)類似荒漠景觀的土地退化過程。石漠化為我國西南地區(qū)所特有，是在脆弱的喀斯特地貌基礎上形成的一種生態(tài)退化現(xiàn)象。2、石漠化的特征截至2005年底，石漠化全國發(fā)生區(qū)域總面積為107.14×104km2，主要集中在以貴州為中心的桂、滇、川、渝、鄂、湘、粵等8省(自治區(qū)、直轄市)。西南巖溶石山地區(qū)石漠化主要分布在較適宜人類活動的峰叢洼地、峰林洼地和巖溶丘陵中。在西南巖溶石山地區(qū)8省(自治區(qū)、直轄市)中，石漠化主要發(fā)生在滇、黔、桂3省(自治區(qū))。按流域分布狀況，石漠化主要分布于長江流域和珠江流域，其中長江流域面積最大；按程度分布，輕度石漠化占石漠化總面積的27.5％；中度石漠化占45.7％；重度石漠化占22.6％；極重度石漠化占4.2％。第二節(jié)沙漠化的防治措施

防治沙漠化是指通過人工措施消除沙漠化危害，重建適于人類生存的生態(tài)環(huán)境，恢復和發(fā)展生產力，實現(xiàn)社會、經濟的可持續(xù)發(fā)展。沙漠化土地主要分布在我國北方特定的氣候、土質、經濟條件下，而農牧交錯區(qū)和綠洲邊緣區(qū)是我國沙漠化發(fā)展最快、危害最嚴重的兩類地區(qū)，也是防沙治沙工程的重點治理區(qū)。通過人工措施，保護、恢復、改造、建設植被就成為防治土地沙漠化最有效、最經濟、最持久、最穩(wěn)定的生物技術措施，因而也是根本性措施。一、沙漠化防治的生物措施

所謂沙漠化防治的生物措施是把生態(tài)學的生態(tài)系統(tǒng)高效能結構原理，應用于沙漠化防治過程，營造人工植被和保護恢復天然植被，建立人工生態(tài)系統(tǒng)，即建成適應沙漠化特殊環(huán)境的各類生產性防治體系。一方面起到治理沙漠化的作用，另一方面把沙漠化土地利用發(fā)展生產相結合，最終達到防止風沙危害，治理和開發(fā)利用沙漠化土地的目的。沙漠化防治的生物措施主要優(yōu)點有：①植被覆蓋度的增加可增加地表粗糙度，降低近地面風速，減少風沙流對地表的吹蝕；②建成的植被可以改善植被覆蓋地段地上、地下的生態(tài)環(huán)境條件，有利于多種生物的活動和繁衍，從而促進土壤的形成，增加有機質含量，增加地表物質的膠結性，增強地表抗風蝕能力；③植被具有自行繁殖和再生能力，通過演替，能夠形成適應當?shù)丨h(huán)境的、具有自我調節(jié)能力的穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，因而能夠長久固定流沙，防止風沙危害，大大減少了養(yǎng)護和管理費用；④通過人工措施形成的人工或半人工植被，一般可以適度放牧，并能提供一定數(shù)量的薪柴和建筑用材，可以在一定程度上減少濫樵采現(xiàn)象。（1）人工造林沙地農田防護林：

沙漠化土地上的農田土地大都風蝕沙化，即使有灌溉條件，也難以獲得高產。營造沙地農田防護林對制止風蝕、保護農業(yè)生產具有重要意義，是沙區(qū)農田基本建設內容。

沙地農田防護林最重要的任務是控制土壤風蝕，保證地表不起沙。沙區(qū)牧場防護林：

我國沙區(qū)草原廣闊，因氣候干旱，條件惡劣加上長期草場過牧，草地濫墾，亂挖藥材，多年來缺乏有效的投人，以致草地沙漠化最為嚴重。草地沙漠化的主要表現(xiàn)：地表形態(tài)的變化植被的變化地表機械組成和理化性質變化

為根治草場沙化還應采取其他措施，如封育沙化草場，補播優(yōu)良牧草，建設飼料基地。轉變落后經營思想，確定合理載畜量，縮短存欄周期，提高商品率，實行劃區(qū)輪牧等都是同樣重要的。流動沙地造林治沙措施：在沙漠化土地比較嚴重的流動沙地，嚴重地限制了農林牧業(yè)生產發(fā)展。各地區(qū)在長期的治沙造林實踐中，因地制宜地創(chuàng)造出許多固、攆、拉、擋等固沙治沙措施。即根據沙丘的大小、分布密度、丘間低地可利用程度和沙地立地條件，本著先易后難，省錢有效的原則，首先選擇沙丘部位和丘間低地作為“突破點”進行造林，然后再在固定或削平的沙(丘)地上大面積種草種樹，最后達到完全治理的目的。（2）飛播造林種草固沙飛機播種速度快，節(jié)約勞力，在地廣人稀的沙區(qū)是一項有發(fā)展前途的植物治沙措施。但由于流沙上種子或幼苗易遭受風蝕，沙埋以及由于干旱而死亡。因此，在干旱半干旱地帶流沙地飛機播種造林，首先要選擇適應流沙、生長迅速的植物種，正確地選擇播期，適當提高播量和幼苗密度，使群體產生抗風蝕的作用，采用種子抗風蝕的處理技術，防止鼠、兔、蟲三害。嚴格封禁，加強管護，就可以取得較好的結果。二、沙漠化防治的機械固沙措施1、機械沙障固沙機械沙障是采用柴、草、樹枝、卵石、板條等材料，在沙面上設置各種形式的障礙物，以此控制風沙流動的方向、速度、結構，改變侵蝕面積狀況，達到防風、阻沙、固沙，改變風的作用力及地貌狀況等目的，這類做法統(tǒng)稱機械沙障固沙。它是工程治沙的主要措施之一。（1）機械沙障的類型和作用原理機械沙障按所用材料、設置方法、配置形式以及沙障的高低、結構、性能等的不同，名稱很多。為了便于應用，根據防沙原理和設置類型，大致可概括為平鋪式和直立式兩大類。設置類型沙障名稱沙障性能設置類型設置形式及結構平鋪型全面鋪設式土埋沙丘、卵石鋪壓、全面鋪草、固沙型全面化學固沙、泥漫沙丘帶狀鋪設式帶狀鋪草壓卵石和泥土、帶狀化學制劑噴灑直立型不透風結構粘土沙障固沙型防沙土墻積沙型緊密結構隱蔽式柴草沙障、低立式柴草沙障固沙型立桿串草把沙障、立桿編枝條沙障積沙型透風結構高立式柴草沙障、防沙柵欄積沙型機械沙障類型平鋪式沙障：屬固沙型沙障，利用柴、草、卵石、粘土鋪蓋在沙面上，以此隔絕風與松散沙面的接觸，達到風雖過而沙不起，起到就地固定流沙的作用。但對過境風流中的沙粒截阻作用不大。采用土埋、泥漫沙丘等平鋪式沙障，降雨不易滲入沙層，使沙丘水分條件變差，不利于植物生長。其他如柴、草、卵石鋪蓋沙面對水分的下滲影響不大，對固沙植物生長無影響。至于帶狀平鋪沙障即使平鋪帶上有影響，造林種草可在平鋪帶間進行。平鋪式沙障：直立式沙障：大多屬積沙型沙障。防沙原理主要表現(xiàn)為：風沙流所通過的路線上，無論碰到任何障礙物的阻擋，風速降低，挾帶沙子的一部分就會沉積在障礙物的周圍，以此來減少風沙的輸沙量，從而起到防治風沙危害的作用。風沙流中的沙子，有80%—90%是懸浮于地表30cm的氣流以內，且大半又集中在貼近地表10cm的高度內流動。因此，不需設置很高的沙障，就可以使流沙得到控制。高立式柴草沙障：

采用蘆葦、芨芨草、柳條等稈高質韌的草類或枝條，長度為70～80cm以上，在規(guī)劃好的線道上，挖探20～30cm的溝，把材料均勻地插放溝中，梢端朝上，基部在淘底，草桿密接，下部比上部稍密，在沙障基部用麥草等填縫，兩側培沙，扶正踏實，培沙要稍高出沙面l0cm以上，使沙障穩(wěn)固。低立式柴草沙障：用白刺、沙蒿、駱駝刺等硬桿草類，插時先挖深約20cm的溝，然后將材料在溝內插放，梢端向下，根部向上，使冠部互相重疊一部分，以透風20％～30％為宜，沙障露出沙面30cm以上，一束束緊靠著插排埋插成行。半隱蔽、隱蔽式沙障黏土沙障立桿串草把和編柳條的沙障立埋草把沙障2、化學固沙措施(1)化學固沙的作用原理

化學固沙的原理是利用稀釋了的具有一定膠結性的化學物質噴灑于松散的流沙沙地表面，水分迅速滲入到沙層以下，而那些化學膠結物質則滯留于一定厚度(1～5mm)的沙層間隙中，將單粒的沙子膠結成一層保護殼，以此來隔開氣流與松散沙面的直接接觸，從而起到防止風蝕的作用。這種作用是屬于固沙型的，只能將沙地就地固定不動，而對過境風沙流中所攜帶的砂粒卻沒有防治效能。(2)化學固沙物質的種類和組成

①瀝青乳液固沙②瀝青化合物固沙③涅羅森固沙④油一膠乳固沙(3)化學物質固沙效果評價①透氣性②保水性與透水性③蒸發(fā)量④溫度⑤對植物生長的影響第三節(jié)石漠化的防治措施石漠化形成的根本原因就是由于植被遭到破壞，產生水土流失，造成巖石裸露。因此，石漠化防治的根本措施就是植被的恢復技術措施?；謴椭脖皇鞘卫淼年P鍵環(huán)節(jié)，同時，植被覆蓋率的高低也直觀地反映了石漠化治理的成效。大部分石漠化地區(qū)應以人工恢復植被為主，由于存在不同程度類型的石漠化，以植被恢復為主要內容的石漠化治理措施應各有不同。造林方式可采用：封山育林、人工造林、人工促進封山育林。石漠化防治措施還應該結合不同地區(qū)的各種農、林業(yè)生態(tài)工程建設，并與政府有計劃地控制人口增長、生態(tài)移民和政策扶持等相結合，才能有效地防治石漠化的發(fā)生。一、強度石漠化區(qū)的治理強度石漠化區(qū)以貴州喀斯特發(fā)育的強度石漠化區(qū)為比較典型。主要分布在黔南、黔西南、部分黔西北和少數(shù)黔東北的峰叢洼地和峰叢峽谷地區(qū)，石漠化已發(fā)展到相當嚴重的程度。為了解決強度石漠化地區(qū)的人與環(huán)境這個主要矛盾，首先是對環(huán)境減壓。因為本身已脆弱的生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)已不堪重壓，才出現(xiàn)了瀕于崩潰或已經崩潰的局面。要恢復它，就要首先減輕人口對這個地區(qū)的壓力，減輕對這片資源的繼續(xù)奪取，使它有時間喘息和恢復生機。因此，強度石漠化地區(qū)主要通過環(huán)境移民，封山育林、自然恢復和生態(tài)保護區(qū)建設等治理措施，才能根本擺脫環(huán)境惡化和經濟貧困的現(xiàn)狀。治理措施：環(huán)境移民治理措施：封山育林治理措施：“國家公園”式的生態(tài)保護區(qū)建設二、中度石漠化區(qū)的治理

中度石漠化地區(qū)一方面喀斯特發(fā)育典型，形成峽谷、山溝、陡坡，造成自然沖刷強度大，成為天然的脆弱環(huán)境；另一方面目前仍在開發(fā)利用中，人們向林灌山地放火來開墾土地，荒地上失去地表植物的根固，引起水土流失，造成土壤貧瘠、產量不高。本著“治災在于治水，治水在于治源，治源在于治山，治山在于育林”的原則。治山治水并重，以治山為本。因此，中度石漠化區(qū)要通過控制人口數(shù)量、加大勞務輸出減小人口壓力，加