1 第四單元第四單元 荒漠化的防治荒漠化的防治 以西北地區(qū)為例以西北地區(qū)為例 4 14 1 西北地區(qū)荒漠化防治的地理背景西北地區(qū)荒漠化防治的地理背景 相關(guān)素材相關(guān)素材 全球荒漠化狀況全球荒漠化狀況 荒漠化是當(dāng)前全球最嚴(yán)重的環(huán)境問題之一 據(jù)聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署統(tǒng)計 1991 年 荒漠化問 題波及到全球大約 9 億人口 有的資料稱 12 億人口 其中有 1 35 億人在短期內(nèi)有失去土地 的危險 100 多個國家和地區(qū) 36 億公頃土地 占全球陸地面積的 1 4 而且還在擴(kuò)大中 目前全球荒漠化土地約有 3 600 萬平方千米 其中一半在非洲 半個世紀(jì)以來 撒哈拉沙漠 南部荒漠化土地擴(kuò)大了 65 萬平方千米 薩赫勒地區(qū)已成為世界上最嚴(yán)重的荒漠化地區(qū) 在 亞洲 荒漠化面積占土地總面積的 34 中亞地區(qū)由于 20 世紀(jì) 50 年代的過度開發(fā) 生態(tài)惡 化已波及 400 萬平方千米的廣闊土地 在北美洲 有 4 億多公頃土地的荒漠化正日趨加劇 在南美洲 荒漠化已影響到 290 萬平方千米土地 盡管各國人民都在進(jìn)行著同荒漠化的抗?fàn)?但荒漠化土地仍在以每年 5 萬 7 萬平方千米的速度在擴(kuò)展 其中以熱帶稀樹草原和溫帶半 干旱草原地區(qū)發(fā)展最為迅速 直接受到荒漠化影響的地區(qū)每年的損失高達(dá) 420 多億美元 全球荒漠化土地主要集中分布在亞洲 非洲和拉丁美洲等發(fā)展中國家 這些國家由于資金缺 乏和技術(shù)落后 無力獨(dú)自應(yīng)付荒漠化擴(kuò)大和加劇的趨勢 鑒于荒漠化給全球帶來的災(zāi)難性后 果 國際社會逐步認(rèn)識到 人類只有攜手合作 才能遏制荒漠化的進(jìn)一步擴(kuò)大 實(shí)現(xiàn)全球生 態(tài) 經(jīng)濟(jì)和社會的可持續(xù)發(fā)展 從 20 世紀(jì) 70 年代開始 國際社會加強(qiáng)了防治荒漠化的合作 1977 年 8 月 29 日到 9 月 9 日 聯(lián)合國在肯尼亞首都內(nèi)羅畢召開了聯(lián)合國防治荒漠化問題會議 產(chǎn)生了一項(xiàng)全球共同行動方 案 1992 年在里約熱內(nèi)盧召開的世界環(huán)境與發(fā)展大會上 防治荒漠化被列為國際社會優(yōu)先采 取行動的領(lǐng)域 1993 年 5 月到 1994 年 6 月 聯(lián)合國防治荒漠化公約 政府間談判委員會歷 經(jīng)五次會議 完成了 聯(lián)合國關(guān)于在發(fā)生嚴(yán)重干旱和 或荒漠化的國家特別是在非洲防治荒 漠化的公約 的談判 通過談判 聯(lián)合國于 6 月 17 日制定出 公約 文本 并于 11 月 29 日通過決議 確定從 1995 年起 每年 6 月 17 日為 世界防治荒漠化和干旱日 1994 年 10 月 14 日 公約 在巴黎正式開放簽字 包括中國在內(nèi)的 100 多個國家在 公約 上簽了字 1996 年 12 月 經(jīng)全國人大常委會批準(zhǔn) 中國正式加入 公約 這標(biāo)志著人類與荒漠化 的抗?fàn)幗议_了新的篇章 我國是世界上荒漠化土地面積較大 危害較嚴(yán)重的國家之一 據(jù)國家林業(yè)總局估計 1997 年 我國因風(fēng)沙活動 水蝕和鹽漬化等因素形成的荒漠化土地為 262 2 萬平方千米 約占全國 土地面積的 30 目前仍以每年 2 000 多平方千米的速度擴(kuò)大 據(jù) 中國 21 世紀(jì)議程 的 統(tǒng)計數(shù)據(jù) 1994 年 中國荒漠化面積占全國土地面積的 8 其中風(fēng)沙活動和水蝕引起的 荒漠化幾乎各占一半 全國約有 1 7 億人口受到荒漠化的危害和威脅 約有 2 100 萬公頃農(nóng) 田遭受荒漠化危害 800 千米鐵路和數(shù)千千米公路因風(fēng)沙堆積而阻塞 全國每年因荒漠化危 害造成的經(jīng)濟(jì)損失約 20 億 30 億美元 間接損失為直接經(jīng)濟(jì)損失的 2 3 倍 生活在荒漠 地區(qū)和受荒漠化影響的人口近 4 億 每年因荒漠化危害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約為 540 多億元 西北 華北 東北的 13 個省區(qū)受荒漠化危害最為嚴(yán)重 幾乎年年都有干旱 沙塵暴等災(zāi)害 發(fā)生 全球荒漠化問題中的人文因素透視全球荒漠化問題中的人文因素透視 1914 1930 年 美國小麥漲價 新的移民像潮水般涌入大平原開荒 他們采用機(jī)械化耕作技 術(shù) 草原區(qū)盡被辟為麥田 1930 1936 年 大平原持續(xù)干旱 因?yàn)槿狈λ帘３执胧?風(fēng)吹 沙起 塵埃蔽天 使這里成為有名的 塵渦 1934 年 5 月 9 日 一場沙塵暴從蒙大拿和懷 俄明州攜走 3 5 噸塵土 5 月 11 日早晨 這些塵土降落在波士頓和紐約的大街和汽車上 20 世紀(jì) 30 年代適逢美國經(jīng)濟(jì)處于大衰退時期 很多農(nóng)民失去了財產(chǎn) 被迫離開得克薩斯 堪 薩斯 俄克拉何馬和新墨西哥等大平原諸州 據(jù)統(tǒng)計 在 20 世紀(jì) 30 年代前期 大約有一百 萬農(nóng)民離開大平原 到 1935 年后 又有 250 萬窮人走出他們的木屋 移往附近的城鎮(zhèn)尋找 工作 或者前往西部 1935 1940 年 涌入加利福尼亞州的生態(tài)難民達(dá)到 30 萬人 20 世紀(jì) 70 年代初 世界糧食市場對谷物的需求增加 為支付石油進(jìn)口所需要的巨額外匯 美國政府鼓勵西南部的農(nóng)民提高谷物生產(chǎn) 大約有 24 萬平方千米休閑農(nóng)田被恢復(fù)耕種 作 物輪種被廢止 農(nóng)民單一種植玉米 小麥或大豆 并采用新的更集約的技術(shù)如中心旋轉(zhuǎn)灌溉 2 系統(tǒng) 這種系統(tǒng)依靠輪子上的旋轉(zhuǎn)灑水裝置 能夠利用地下水灌溉直徑在兩千米范圍內(nèi)的農(nóng) 田 但是 這種繁榮是短期的 到 70 年代末 80 年代初 谷物出口下降 在失去土壤保持措 施的保護(hù)后 土地遭受嚴(yán)重的水蝕和風(fēng)蝕 據(jù)估計 40 以上的美國農(nóng)田土壤侵蝕速度超過 形成速度 加上牧場和林地土壤侵蝕 每年土壤侵蝕總量達(dá) 50 億噸 在發(fā)展中國家特別是非洲薩赫勒地區(qū) 還難以擺脫過去殖民統(tǒng)治時期形成的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系 政府 為了出口創(chuàng)匯或獲取較高利潤 鼓勵農(nóng)民種植花生和棉花等經(jīng)濟(jì)作物 結(jié)果 遷移種植制度 被廢棄 土地休閑期被縮短 越來越多的土地被開墾 例如 尼日爾曾經(jīng)是法國殖民地 在 20 世紀(jì) 60 年代 受法國對油料作物需求增加的刺激 花生種植面積迅速擴(kuò)大 1934 年 1954 年和 1968 年的種植面積分別是 730 1 420 和 4 320 平方千米 由于這種作物嚴(yán)重消 耗地力 在連續(xù)種植三年之后一般需要休耕六年 到 60 年代末 作物價格下跌 農(nóng)民無力 購買良種和化肥 為了維持收入水平 農(nóng)民被迫利用休耕土地 并進(jìn)而侵占傳統(tǒng)的種植其他 谷物的土地和牲畜用地 這些都促進(jìn)了尼日爾荒漠化的發(fā)生和發(fā)展 薩赫勒地區(qū)在 20 世紀(jì) 70 年代遭遇干旱時 也有很多牧民遷往城市 在西非毛里塔尼亞首都 努瓦克肖特 由于荒漠游牧民的大量涌入 城市人口由 1959 年的 4 000 人增加到 90 年代初 的 50 萬人 這些生態(tài)難民大多生活在城市邊緣缺乏規(guī)劃的臨時住房中 除了舉家遷出之外 長期生活在旱地地區(qū)的居民還發(fā)展了多種多樣的傳統(tǒng)對策和準(zhǔn)備 例如 在尼日利亞北部的 村莊 一些小農(nóng)戶轉(zhuǎn)變成雇農(nóng) 掙錢購買食物 很多家庭依靠樹葉 草根等災(zāi)荒糧食過活 編織席子和繩子或砍伐薪木出售 靠親戚接濟(jì) 在好年景儲存食品 作物種植和牲畜多樣化 等等 荒漠化的氣候分區(qū)荒漠化的氣候分區(qū) 一般而言 荒漠化專指發(fā)生在干旱區(qū)的土地退化 具有一定的氣候界限 不同的氣候類型 土地屬性存在著差異 土地退化的過程也不一樣 因此 干旱氣候的劃分對荒漠化監(jiān)測 評 價和治理有著重要的實(shí)際意義 傳統(tǒng)上采用蘇聯(lián)學(xué)者布德科 1958 年提出的干燥度或干燥度指數(shù) D 來劃分干旱氣候 干燥度 指數(shù)的表達(dá)式為 D R LP 其中 R 為地面平均年凈輻射 L 為水的蒸發(fā)潛熱 P 為年平 均降水量 實(shí)際計算中采用經(jīng)驗(yàn)公式 D 0 16 T P T 為日平均氣溫 10 C 的活動積 溫 其中 D 1 為濕潤區(qū) D 1 2 為半濕潤區(qū) D 2 10 為半干旱區(qū) D 10 為干旱區(qū)和極 端干旱區(qū) 半干旱區(qū)和半濕潤區(qū)的界線大致與年降水量 400 毫米等值線相重合 干旱區(qū)與半 干旱區(qū)的界線大致與年降水量 200 毫米等值線相重合 1977 年聯(lián)合國荒漠化會議準(zhǔn)備的世界荒漠化圖也采用了布德科干燥度指數(shù) D 劃分干旱特 性 F K Hare 1977 D 10 的為真正的荒漠 極端干旱區(qū) 除綠洲外 基本沒有荒漠化 降水很少 小于 25 毫米 年際變化超過 100 很少或沒有永久植被 D 7 10 的為荒漠 邊緣干旱區(qū) 大量牲畜放牧?xí)霈F(xiàn)荒漠化現(xiàn)象 降水從 80 150 毫米到 200 350 毫米 濕 度低 降水年際變化為 50 100 植被稀少 D 2 7 的為半干旱區(qū) 由于放牧或開墾出 現(xiàn)嚴(yán)重荒漠化 夏季降水從 300 400 毫米到 700 800 毫米 冬季降水從 200 250 毫米到 450 500 毫米 降水年際變化在 25 50 植被為薩王納或高草原 有一些多刺灌木 D 1 2 的為半濕潤區(qū) 很少出現(xiàn)荒漠化現(xiàn)象 降水較多 至少半年以上有雨 降水年際變 化小于 25 植被為草地和林地 D 1 的為濕潤區(qū) 沒有荒漠化現(xiàn)象 并提出干旱區(qū)的人 口臨界指標(biāo)是每平方千米 7 人 半干旱區(qū)為 20 人 中國科學(xué)院 國家計委自然資源綜合考察委員會將干燥度定義為長有植物地段的最大可能蒸 發(fā)量與降水量之比值 最大可能蒸發(fā)量指在土壤經(jīng)常保持濕潤狀態(tài)或接近濕潤狀態(tài)的條件下 土壤和植物 以綠色矮草地為標(biāo)準(zhǔn) 最大可能蒸發(fā)與蒸騰的水量 可用彭曼 H L Penman 公式計算 此公式考慮了氣溫 日照百分率 平均水汽壓 或平均相對濕度 平 均風(fēng)速等要素 根據(jù)年平均干燥度可把我國的干濕地區(qū)劃分如下 干燥度 1 0 的為濕潤區(qū) 干燥度為 1 00 1 49 的區(qū)域?yàn)榘霛駶檯^(qū) 干燥度為 1 49 4 00 的為半干旱區(qū) 干燥度 4 00 的為干旱區(qū) 分別占全國陸地面積的 35 16 18 和 31 1994 年通過的 聯(lián)合國防治荒漠化公約 中 采用桑斯威特濕潤指數(shù) AI 來劃分干旱區(qū) AI P Ep P 為年平均降水量 Ep 為年平均可能蒸發(fā)量 可能蒸發(fā)量是在給定的氣候條件下 有充足的水分供應(yīng)滿足地面植物最大生長時 土壤水分以水汽形式失去的最大可能的數(shù)量 通常采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合的辦法計算 實(shí)際計算中 因采用的經(jīng)驗(yàn)公式不同 界線數(shù)值略有差 異 根據(jù)濕潤指數(shù)劃分干濕氣候區(qū)如下 AI 0 05 為極端干旱區(qū) AI 0 05 0 20 為干旱 3 區(qū) AI 0 21 0 50 為半干旱區(qū) AI 0 51 0 65 為亞濕潤干旱區(qū) AI 0 65 為濕潤區(qū) Cooke 1993 年 等人劃分的干濕氣候區(qū)如下 AI 0 03 的為極端干旱區(qū) AI 0 03 0 20 的為干旱區(qū) AI 0 20 0 50 的為半干旱區(qū) AI 0 50 0 75 為亞濕潤區(qū) 也有學(xué)者提出利用有效降水指數(shù) P E P E Pm 10 Em 其中 P 為降水量 E 為蒸發(fā)量 Pm 為月平均降水量 Em 為月平均蒸發(fā)量 劃分干濕地區(qū) P E 16 為干旱和半干旱區(qū)的界線 P E 31 為半干旱和濕潤區(qū)的界線 或者利用潛在蒸發(fā)指數(shù) Lm Lm Tm 32 9 5 Tm 為 月平均溫度 來劃分 Lm 20 為干旱和半干旱區(qū)的界線 Lm 40 為半干旱和濕潤區(qū)的界線 荒漠化的概念荒漠化的概念 1968 1973 年西非特大干旱加劇了撒哈拉沙漠南緣薩赫勒地區(qū)的土地荒漠化過程 為此 聯(lián) 合國專門于 1977 年在內(nèi)羅畢召開了世界荒漠化會議 提出了防治荒漠化的行動方案 荒漠 化這個名詞開始被采用 當(dāng)時聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署采用的定義是 土地生物潛力退化或破壞 最終導(dǎo)致類似荒漠的狀況 1989 年 11 月 在印度佐德浦爾召開的亞太荒漠化防治網(wǎng)絡(luò)會議 發(fā)表的 亞太地區(qū)荒漠化總覽 報告指出 在亞太地區(qū) 土地利用中受荒漠化過程的危害 不僅發(fā)生在干旱半干旱和半濕潤地區(qū) 也存在于濕潤地區(qū) 1990 年 2 11 月 聯(lián)合國環(huán)境 規(guī)劃署多次在內(nèi)羅畢和日內(nèi)瓦舉行荒漠化評估會議 將荒漠化定義修改為 荒漠化是發(fā)生在 干旱半干旱和具有干旱特征的半濕潤地區(qū)的土地退化 是人類不合理活動的結(jié)果 1991 年 聯(lián)合國亞太經(jīng)社會根據(jù)亞太地區(qū)特點(diǎn) 補(bǔ)充指出 在亞太地區(qū) 荒漠化還應(yīng)包括濕潤半濕 潤地區(qū)由于人類活動所造成的環(huán)境向類似荒漠景觀的變化過程 1992 年 聯(lián)合國環(huán)境與發(fā) 展大會將荒漠化列為 21 世紀(jì)議程 的第 12 章 并將荒漠化定義修改為 由于氣候變化和 人類不合理活動等因素造成的干旱半干旱和具有干旱特征的半濕潤地區(qū)的土地退化 1992 年 聯(lián)大 47 188 號決議要求制定出荒漠化防治的國際公約 這標(biāo)志著荒漠化研究的內(nèi)容已 從 1977 年以前局限于 沙丘入侵 發(fā)展到以沙質(zhì)荒漠化為主 進(jìn)而到目前對荒漠化的全面 研究 從少數(shù)學(xué)者探索荒漠奧秘轉(zhuǎn)移到與人類生存環(huán)境 經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展相聯(lián)系的全球共同關(guān) 注的環(huán)境問題 1994 年 6 月 17 日 聯(lián)合國防治荒漠化公約 政府間談判委員會第五輪會議 綜合多年來各 國學(xué)者的研究和爭論 將荒漠化定義為 包括氣候變異和人類活動在內(nèi)的種種因素造成的干 旱 半干旱和亞濕潤干旱地區(qū)的土地退化 土地退化是指由于使用土地或由于一種營力或 數(shù)種營力結(jié)合致使干旱 半干旱和亞濕潤干旱地區(qū)雨澆地 水澆地或使草原 牧場 森林和 林地的生物或經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)力和復(fù)雜性下降或喪失 其中包括 1 風(fēng)蝕和水蝕致使土壤物質(zhì) 流失 2 土壤的物理 化學(xué)和生物特性或經(jīng)濟(jì)特性退化 3 長期的自然喪失 考慮到區(qū)域自然條件的差異 聯(lián)合國防治荒漠化公約 在第 3 部分第 15 條指出 列入行 動方案的要點(diǎn)應(yīng)有所選擇 應(yīng)適合受影響國家締約方或區(qū)域的社會經(jīng)濟(jì)和地理氣候特點(diǎn) 公約中亞洲區(qū)域執(zhí)行附件第 2 條亞洲區(qū)域的具體情況條款指出 締約方在根據(jù)公約的規(guī)定 履行義務(wù)時 應(yīng)酌情考慮在不同程度上適合于亞洲受影響國家締約方的具體情況 它們 境內(nèi)已受或易受荒漠化或干旱影響的地區(qū)比例甚大 這些地區(qū)的氣候 地形 土地使用制度 和社會經(jīng)濟(jì)制度千差萬別 這說明要結(jié)合本國或本地區(qū)的區(qū)域特點(diǎn)和實(shí)際 提出荒漠 化的概念 1995 年 4 月 聯(lián)合國亞太經(jīng)社會在仰光召開的荒漠化防治網(wǎng)絡(luò)會議在關(guān)于 1995 2000 年國家行動方案和發(fā)展戰(zhàn)略的后繼行動文件中進(jìn)一步指出 在亞太地區(qū) 有 61 5 土地退化是由于水蝕 28 是由于風(fēng)蝕 8 8 是由于化學(xué)作用 1 7 是由于物理退 化 流水 風(fēng)力 化學(xué)和物理四種營力過程所造成的土地退化均屬于荒漠化的范疇 這比我國傳 統(tǒng)的單純由風(fēng)力作用引起的沙質(zhì)荒漠化 沙漠化 內(nèi)容更為廣泛 荒漠化英文為 desertification 中文譯為沙漠化無法涵蓋其意 因此 在 1995 年 1 月于紐約召開的第六 次 聯(lián)合國防治荒漠化公約 政府談判大會期間 中國政府代表團(tuán)正式向大會提出 公約 中文本使用的 沙漠化 術(shù)語不夠確切 需作改正 1995 年 4 月 1 日 聯(lián)合國正式通知中國 公約 中文本使用的 沙漠化 術(shù)語用 荒漠化 代替 荒漠化的類型荒漠化的類型 荒漠化類型的劃分大致可分為以營力為主 如風(fēng)蝕荒漠化 水蝕荒漠化 植被退化 鹽漬化 等 和以土地利用為主 如草場荒漠化 灌溉耕地荒漠化 雨養(yǎng)耕地荒漠化等 兩種形式 4 以營力為依據(jù)劃分荒漠化類型 在宏觀上 大范圍內(nèi)評價一個地區(qū)的主要荒漠化類型比較容 易 例如毛烏素沙區(qū)中部 荒漠化在總體上以風(fēng)蝕為主 但是在一定的范圍內(nèi) 荒漠化的營 力類型在空間上是交錯分布的 不是一種荒漠化營力類型 毛烏素沙區(qū)低濕灘地荒漠化表現(xiàn) 為鹽漬化過程 開墾的旱地荒漠化表現(xiàn)為風(fēng)蝕過程 梁地荒漠化則表現(xiàn)為水蝕過程 另一方 面 荒漠化營力在時間上也是變化的 同一地區(qū)的荒漠化營力在一年內(nèi)也不一樣 旱地在冬 春季節(jié)主要是風(fēng)蝕過程 在夏秋季節(jié)則主要是降水侵蝕過程 相反 按照土地利用類型來劃 分比較可行 邊界比較容易確定 有利于利用遙感手段進(jìn)行荒漠化分類和程度判斷 按照朱震達(dá)等人 1998 年 的統(tǒng)計 我國已經(jīng)存在的荒漠化土地面積為 83 7 萬平方千米 占陸地面積的 8 7 其中 水蝕作用下的荒漠化土地為 37 7 萬平方千米 占荒漠化土地面 積的 45 風(fēng)力作用下的荒漠化土地為 37 1 萬平方千米 占荒漠化土地面積的 44 3 物 理及化學(xué)作用下的荒漠化土地 如次生鹽漬化土地等 為 6 9 萬平方千米 占荒漠化土地面 積的 8 2 工礦開發(fā)及道路等城鎮(zhèn)基本建設(shè)過程中因不重視環(huán)境保護(hù)而造成的荒漠化土地 約 2 0 萬平方千米 占荒漠化土地面積的 2 5 我國公布的水土流失面積是按風(fēng)蝕 水蝕 凍融侵蝕等來統(tǒng)計的 而荒漠化土地面積也以風(fēng)蝕為主 兩者之間存在重疊 互相包含 造 成一定的混亂 聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署公布的全球荒漠化土地面積 是按土地利用類型 雨養(yǎng)耕 地 灌溉耕地和草場 劃分的 荒漠化評價荒漠化評價 荒漠化評價是干旱區(qū)環(huán)境監(jiān)測的一個主要任務(wù) 它是按照一定的評價指標(biāo)體系 對所利用的 土地質(zhì)量分級劃等 確定各級退化土地的分布范圍 同時說明目前土地利用的適宜程度 經(jīng) 營措施的合理性等 為合理利用土地 提高生產(chǎn)力服務(wù) 其目的在于說明土地荒漠化的成因 過程 發(fā)展程度和速率 為確定土地經(jīng)營方向 管理措施 改良方法等提供決策依據(jù) 其原 則是 因氣候和土地質(zhì)量存在差異 不同的自然地帶評價土地退化的指標(biāo)值不同 不同類型 荒