论文部分内容阅读
摘 要:土地沙漠化、荒漠化和水土流失已经成为人类生存和发展的重大威胁,荒漠化防治不仅是自然生态领域的热点难题,而且严重影响着全世界消除贫困、经济社会稳定和可持续发展。中国在土地沙漠化防治方面走在了世界前列,取得了举世瞩目的成就。因此研究土地沙漠化、荒漠化的成因,因地制宜探寻适宜的工程与非工程防治措施,对抑制土地荒漠化,恢复沙漠区的生态环境,缓解由于人口增加对自然资源造成的压力具有重大的现实意义。水土保持与荒漠化防治专业在未来也有广阔的前景。
关键词:荒漠化;水土保持;研究与发展
1 全球荒漠化概况
土地荒漠化的形成是一个复杂缓慢过程,它是气候变异、人类不合理经济活动和脆弱生态环境相互作用的结果,造成干旱、半干旱和亚湿润干旱地区的土地退化。气候干旱是形成荒漠化的必要因素,而人类活动却大大加速了荒漠化的进程,如在干旱土地上盲目垦荒、过度放牧、过度砍伐森林,水资源的不合理利用等,人口的迅速增长,也导致荒漠化日趋严重。
自2004年以来,中国政府投入了大量的资金,开展了形式多样的土地荒漠化防治技术的研究、试验与推广工作,取得了举世瞩目的成就。截止2014年底,全国土地荒漠化面积261万平方公里,占国土总面积的27.2%;沙化土地面积172万平方公里,占国土总面积的17.9%。全国荒漠化土地面积减少了12454平方公里,全国沙化土地面积净减少8587平方公里。
我出生在河北省张家口市,位于首都北京的上游,北与内蒙古高原接壤,西与山西相邻,属于干旱半干旱地区。最显著的特征是降水量少,时空分布不均,人均水资源占有量不足400立方米,不足全国人均水资源量的1/5,为严重缺水地區。气候的主要特征是多风,低温、蒸发强烈。我的长辈有三位是水利人,从我懵懵懂懂孩童时起,就知道防汛抗旱是他们的主要工作,“冬季严寒而漫长,夏季短促而凉爽”这句话在他们的报告中出现的频率最高词语。干旱缺水是我市基本的市情和水情,对“一年刮二次风,一次刮半年”天气深有体会。
张家口市历史上是传统的农牧交错带,“风吹草地见牛羊” 的情景到处可见。近年来,随着灌溉农业的发展,土地使用价值得以提高,农民生活水平有了较大提高。与此同时,由于过度依赖和开采地下水资源,区域性的地下水位下降导致大量淖泊干涸,湿地萎缩、土地沙化现象也呈加重趋势,每年春季当沙尘暴发生时,天空暗黄,黄沙遮天蔽日。坝上四县尤为严重,张北县的“安固里淖”,是华北第一大高原内陆湖,曾经水草丰美,鹅雁栖息。短短几年时间,碧波荡漾的安固里淖从10万亩的水域面积就锐减到不足千亩,从2004年冬季开始彻底干涸。
2 中国荒漠化防治研究推广成就
中国土地荒漠化主要是气候干旱和人类活动(滥砍滥伐、过分耕种、过度放牧)等造成的。国家对防沙治沙战略,从过去片面重视发展人工植被转到积极发展人工——天然乔灌草复合植被;从单纯保护绿洲到积极保护包括绿洲在内的整个荒漠生态系统。从上世纪60年代开始,中国就开展了土地荒漠化防治工作,在黄沙与绿洲的长期博弈中,治沙人紧紧围绕国家生态建设战略部署,充分发挥科研团队的科技支撑作用,大力实施以国家重点工程为主的各项生态工程,生态保护与建设事业取得了明显成效。特别是近30年来,中国科学院西北生态环境资源研究院、中国科学院沙坡头沙漠试验研究站在甘肃、宁夏的沙漠化的研究与防治等方面取得了重大进展,尤其在沙漠铁路和沙漠公路的修筑技术方面取得了突破性的进展,技术达到世界领先水平。总结我国荒漠化治理的成功措施与经验有:
治沙理论日臻成熟:干旱地区:①以内陆河流流域作为生态单元进行全面规划,合理分配上中下游用水比例;②以绿洲为中心,建立绿洲外围封沙育草带、绿洲边缘乔木灌木结合的防沙林带与绿洲内部的窄林带、小网格的护田林网相结合的防护林系;③对绿洲边缘的流动沙丘,采取在沙丘表面设置沙障与障内栽植固沙植物相结合的防护体系;④在防治沙害基础上,采取改良土壤措施。半干旱地区:①以水资源承载力为限制条件,调整土地利用结构,优化农业、林业、牧业的比重;②封育沙漠化的弃耕地和退化草场,使植被恢复;③采取分区轮作或轮收,限制载畜量;④采用植物固沙为主、工程措施固沙为辅的固沙方法。
创造出简单实用治沙工程措施:治沙工程治理措施因材而异,种类繁多,有草方格沙障、立式沙障、平铺沙障、卵石固沙、粘土固沙以及沥青乳液固沙等十余种。其中最常用的是草方格沙障和粘土沙障。中国科学家发明的简单实用的“草方格治沙”措施是世界治沙史上的一个伟大创举。草方格沙障是一种防风固沙、涵养水分的治沙方法。长方形、三角形、棱形、圆形等的防沙效果,都比不上正方形,当草方格稳定流沙以后,还可以在其中进行植草、种树,进一步改善沙漠地区的生态环境先,可通过铺设草方格,埋设防沙障等方式固定沙丘,防止沙漠进一步扩张。
植物治沙措施得到广泛应用。用植物来控制和固定流沙是最有效也是最根本的措施。在沙漠地区,有计划地栽培沙生植物,不仅能长期地固定流沙,而且还能改变沙区的生物环境和气候条件,以至达到沙漠土壤改良的最终目的。实践表明,生物措施是防止荒漠化的根本措施,主要生物技术措施为营造防风固沙林、农田防护林以及退化植被的保护和恢复。这些节水型的、耐旱功能大大增强的植物可以成为阻遏沙漠化进程的先锋。耐旱基因使一些生物能够抗拒极端严酷的气候条件,利用耐旱基因的杠杆力量阻遏我国西部乃至全球荒漠化趋势前景可观。
中国成就得到国际认可。近年来中国在治沙方面进行了长期研究与探索,取得了举世瞩目的成就和国际公认。实施的环北京地区防沙治沙工程和以防沙治沙为主攻方向的“三北离防护林”四期工程,这两大工程覆盖了我国沙区90%以上的土地,构筑了全国防沙治沙的骨架;黄河故道沙化土地综合治理项目和南方湿润沙地与石漠化防治试点示范也正在进行中;以大工程为龙头的全国防沙治沙整体推进的格局已经形成,防沙治沙跨越式发展的局面已经打开。2015年联合国环境规划署、联合国防治荒漠化公约组织等机构认为中国是全球沙漠治理的典范,内蒙古是中国沙漠治理的先锋,库布其沙漠治理(中国第七大沙漠)是中国沙漠生态治理的缩影,其最大贡献不仅在于创造了数以千亿的生态财富,更重要的是让人类重新认识沙漠和利用沙漠,为世界更多的沙漠变绿洲带来了可能和希望。 3 中国未来治沙方向
中国近半个世纪以来对荒漠化的研究主要集中在土地沙质荒漠化方面,主要有:①对于沙漠化成因和特征进行综合性考察,特别是在半干旱的农牧业交错地区。②在不同类型沙漠化地区建立治理沙漠化的示范试验基地,开展沙漠化治理的研究,如内蒙古东部的奈曼沙漠化研究站、甘肃民勤治沙研究站等。最近几年在中国科学院沙波头沙漠试验研究站,建立了中国北方沙区水量平衡自动模拟监测系统Lysimeter群,取得了显著效果。
中国未来治沙方向的重点将在前辈研究探索的基础上,在以下几方面重点突破:
区域性的水土保持与荒漠化防治。防沙治沙要由局部试验示范转向整体控制,制定整体方案,长期坚持实施。
重点抓好京津周边地区、農牧交错带、草原带、荒漠绿洲带、重点交通要道(国道、铁路)等五个区域的荒漠化治理工程的科学规划和实施。
荒漠生态系统恢复与重建。
耐旱基因资源的开发是生物技术迅速发展到今天又一新的研究方向。近年来对植物耐旱机理的研究有很大发展。北京大学的实验室已从我国特有的物种中克隆出一种与耐旱耐寒相关基因的片段,有的转基因植物已表现出抗旱性和抗寒性的明显提高。
区域性资源承载力研究与管理。草原退化是干旱地区荒漠化的主要因素。防止荒漠化必须把保护和退耕还草还林放在首位。核心是保持水的区域平衡,提高水资源利用率,制定最优的农、林、牧草结构比例并逐步调整结构;实施最严格的自然资源管理制度,严禁超载放牧、超采取用水资源等。
建立覆盖全域的荒漠化、沙化土地监测预警体系和实施效果评价机制。
4 结论
未来中国治沙领域将按照习近平总书记提出的“两山论”所阐释的生态建设与经济发展理念的要求,不断探索新的研究方向,引入生态环境信息系统建设、生态系统修复等理论,充分利用现代信息技术、计算机技术、自动化监测等高科技手段,建立起更完善的实验研究基地,在工程、科研和管理等领域培养出具有更强实践能力的人才,从而在水土保持与荒漠化防治学科的理论和技术研究领域取得更大的突破,实现对农业生态资源的科学利用。水土保持与土地荒漠化防治专业的前景将大有可为。
参考文献
[1]王鹏.如何以科学发展观引领水土保持与荒漠化防治学科建设[J].南方农机,2018(5).
[2]徐伟洲,白芸,卜耀军,et al.应用转型背景下地方高校水土保持与荒漠化防治专业的发展思考——以榆林学院为例[J].价值工程,2017(13):180-181.
[3]付咪咪 .3S技术在水土保持与荒漠化防治中的应用[J].环境与发展,2018.
[4]党晓宏,高永,蒙仲举,等.水土保持与荒漠化防治专业教学改革探讨[J].中国林业教育,2018,36(1):17-19.
关键词:荒漠化;水土保持;研究与发展
1 全球荒漠化概况
土地荒漠化的形成是一个复杂缓慢过程,它是气候变异、人类不合理经济活动和脆弱生态环境相互作用的结果,造成干旱、半干旱和亚湿润干旱地区的土地退化。气候干旱是形成荒漠化的必要因素,而人类活动却大大加速了荒漠化的进程,如在干旱土地上盲目垦荒、过度放牧、过度砍伐森林,水资源的不合理利用等,人口的迅速增长,也导致荒漠化日趋严重。
自2004年以来,中国政府投入了大量的资金,开展了形式多样的土地荒漠化防治技术的研究、试验与推广工作,取得了举世瞩目的成就。截止2014年底,全国土地荒漠化面积261万平方公里,占国土总面积的27.2%;沙化土地面积172万平方公里,占国土总面积的17.9%。全国荒漠化土地面积减少了12454平方公里,全国沙化土地面积净减少8587平方公里。
我出生在河北省张家口市,位于首都北京的上游,北与内蒙古高原接壤,西与山西相邻,属于干旱半干旱地区。最显著的特征是降水量少,时空分布不均,人均水资源占有量不足400立方米,不足全国人均水资源量的1/5,为严重缺水地區。气候的主要特征是多风,低温、蒸发强烈。我的长辈有三位是水利人,从我懵懵懂懂孩童时起,就知道防汛抗旱是他们的主要工作,“冬季严寒而漫长,夏季短促而凉爽”这句话在他们的报告中出现的频率最高词语。干旱缺水是我市基本的市情和水情,对“一年刮二次风,一次刮半年”天气深有体会。
张家口市历史上是传统的农牧交错带,“风吹草地见牛羊” 的情景到处可见。近年来,随着灌溉农业的发展,土地使用价值得以提高,农民生活水平有了较大提高。与此同时,由于过度依赖和开采地下水资源,区域性的地下水位下降导致大量淖泊干涸,湿地萎缩、土地沙化现象也呈加重趋势,每年春季当沙尘暴发生时,天空暗黄,黄沙遮天蔽日。坝上四县尤为严重,张北县的“安固里淖”,是华北第一大高原内陆湖,曾经水草丰美,鹅雁栖息。短短几年时间,碧波荡漾的安固里淖从10万亩的水域面积就锐减到不足千亩,从2004年冬季开始彻底干涸。
2 中国荒漠化防治研究推广成就
中国土地荒漠化主要是气候干旱和人类活动(滥砍滥伐、过分耕种、过度放牧)等造成的。国家对防沙治沙战略,从过去片面重视发展人工植被转到积极发展人工——天然乔灌草复合植被;从单纯保护绿洲到积极保护包括绿洲在内的整个荒漠生态系统。从上世纪60年代开始,中国就开展了土地荒漠化防治工作,在黄沙与绿洲的长期博弈中,治沙人紧紧围绕国家生态建设战略部署,充分发挥科研团队的科技支撑作用,大力实施以国家重点工程为主的各项生态工程,生态保护与建设事业取得了明显成效。特别是近30年来,中国科学院西北生态环境资源研究院、中国科学院沙坡头沙漠试验研究站在甘肃、宁夏的沙漠化的研究与防治等方面取得了重大进展,尤其在沙漠铁路和沙漠公路的修筑技术方面取得了突破性的进展,技术达到世界领先水平。总结我国荒漠化治理的成功措施与经验有:
治沙理论日臻成熟:干旱地区:①以内陆河流流域作为生态单元进行全面规划,合理分配上中下游用水比例;②以绿洲为中心,建立绿洲外围封沙育草带、绿洲边缘乔木灌木结合的防沙林带与绿洲内部的窄林带、小网格的护田林网相结合的防护林系;③对绿洲边缘的流动沙丘,采取在沙丘表面设置沙障与障内栽植固沙植物相结合的防护体系;④在防治沙害基础上,采取改良土壤措施。半干旱地区:①以水资源承载力为限制条件,调整土地利用结构,优化农业、林业、牧业的比重;②封育沙漠化的弃耕地和退化草场,使植被恢复;③采取分区轮作或轮收,限制载畜量;④采用植物固沙为主、工程措施固沙为辅的固沙方法。
创造出简单实用治沙工程措施:治沙工程治理措施因材而异,种类繁多,有草方格沙障、立式沙障、平铺沙障、卵石固沙、粘土固沙以及沥青乳液固沙等十余种。其中最常用的是草方格沙障和粘土沙障。中国科学家发明的简单实用的“草方格治沙”措施是世界治沙史上的一个伟大创举。草方格沙障是一种防风固沙、涵养水分的治沙方法。长方形、三角形、棱形、圆形等的防沙效果,都比不上正方形,当草方格稳定流沙以后,还可以在其中进行植草、种树,进一步改善沙漠地区的生态环境先,可通过铺设草方格,埋设防沙障等方式固定沙丘,防止沙漠进一步扩张。
植物治沙措施得到广泛应用。用植物来控制和固定流沙是最有效也是最根本的措施。在沙漠地区,有计划地栽培沙生植物,不仅能长期地固定流沙,而且还能改变沙区的生物环境和气候条件,以至达到沙漠土壤改良的最终目的。实践表明,生物措施是防止荒漠化的根本措施,主要生物技术措施为营造防风固沙林、农田防护林以及退化植被的保护和恢复。这些节水型的、耐旱功能大大增强的植物可以成为阻遏沙漠化进程的先锋。耐旱基因使一些生物能够抗拒极端严酷的气候条件,利用耐旱基因的杠杆力量阻遏我国西部乃至全球荒漠化趋势前景可观。
中国成就得到国际认可。近年来中国在治沙方面进行了长期研究与探索,取得了举世瞩目的成就和国际公认。实施的环北京地区防沙治沙工程和以防沙治沙为主攻方向的“三北离防护林”四期工程,这两大工程覆盖了我国沙区90%以上的土地,构筑了全国防沙治沙的骨架;黄河故道沙化土地综合治理项目和南方湿润沙地与石漠化防治试点示范也正在进行中;以大工程为龙头的全国防沙治沙整体推进的格局已经形成,防沙治沙跨越式发展的局面已经打开。2015年联合国环境规划署、联合国防治荒漠化公约组织等机构认为中国是全球沙漠治理的典范,内蒙古是中国沙漠治理的先锋,库布其沙漠治理(中国第七大沙漠)是中国沙漠生态治理的缩影,其最大贡献不仅在于创造了数以千亿的生态财富,更重要的是让人类重新认识沙漠和利用沙漠,为世界更多的沙漠变绿洲带来了可能和希望。 3 中国未来治沙方向
中国近半个世纪以来对荒漠化的研究主要集中在土地沙质荒漠化方面,主要有:①对于沙漠化成因和特征进行综合性考察,特别是在半干旱的农牧业交错地区。②在不同类型沙漠化地区建立治理沙漠化的示范试验基地,开展沙漠化治理的研究,如内蒙古东部的奈曼沙漠化研究站、甘肃民勤治沙研究站等。最近几年在中国科学院沙波头沙漠试验研究站,建立了中国北方沙区水量平衡自动模拟监测系统Lysimeter群,取得了显著效果。
中国未来治沙方向的重点将在前辈研究探索的基础上,在以下几方面重点突破:
区域性的水土保持与荒漠化防治。防沙治沙要由局部试验示范转向整体控制,制定整体方案,长期坚持实施。
重点抓好京津周边地区、農牧交错带、草原带、荒漠绿洲带、重点交通要道(国道、铁路)等五个区域的荒漠化治理工程的科学规划和实施。
荒漠生态系统恢复与重建。
耐旱基因资源的开发是生物技术迅速发展到今天又一新的研究方向。近年来对植物耐旱机理的研究有很大发展。北京大学的实验室已从我国特有的物种中克隆出一种与耐旱耐寒相关基因的片段,有的转基因植物已表现出抗旱性和抗寒性的明显提高。
区域性资源承载力研究与管理。草原退化是干旱地区荒漠化的主要因素。防止荒漠化必须把保护和退耕还草还林放在首位。核心是保持水的区域平衡,提高水资源利用率,制定最优的农、林、牧草结构比例并逐步调整结构;实施最严格的自然资源管理制度,严禁超载放牧、超采取用水资源等。
建立覆盖全域的荒漠化、沙化土地监测预警体系和实施效果评价机制。
4 结论
未来中国治沙领域将按照习近平总书记提出的“两山论”所阐释的生态建设与经济发展理念的要求,不断探索新的研究方向,引入生态环境信息系统建设、生态系统修复等理论,充分利用现代信息技术、计算机技术、自动化监测等高科技手段,建立起更完善的实验研究基地,在工程、科研和管理等领域培养出具有更强实践能力的人才,从而在水土保持与荒漠化防治学科的理论和技术研究领域取得更大的突破,实现对农业生态资源的科学利用。水土保持与土地荒漠化防治专业的前景将大有可为。
参考文献
[1]王鹏.如何以科学发展观引领水土保持与荒漠化防治学科建设[J].南方农机,2018(5).
[2]徐伟洲,白芸,卜耀军,et al.应用转型背景下地方高校水土保持与荒漠化防治专业的发展思考——以榆林学院为例[J].价值工程,2017(13):180-181.
[3]付咪咪 .3S技术在水土保持与荒漠化防治中的应用[J].环境与发展,2018.
[4]党晓宏,高永,蒙仲举,等.水土保持与荒漠化防治专业教学改革探讨[J].中国林业教育,2018,36(1):17-19.