辽宁西北部地区土的地沙化状况发生原因及防治措施

辽宁西北部地区土地沙化状况、发生原因及防治措施2008年7月防护林科技蔓兰塑塑些文章编号:10055215(2008)o4004303Ju1.,2008No.4(SumNo.85)辽宁西北部地区土地沙化状况,发生原因及防治措施焦树仁,邢兆凯,赵冰,贾树海(1.辽宁省固沙造林研究所,辽宁阜新;2.辽宁省林业科学研究院;3.沈阳农业大学)摘要:根据对辽宁省西北部地区10个沙区乡镇的调查统计,沙化土地面积占39.6%,其中沙丘沙地为9,8%,农田为29.8%,农田沙化是当地的主要沙化土地类型.发生沙化的原因是:不合理的开垦沙丘沙地,连年干旱,过度放牧,植被退化以及不合理的耕作方式等.防止土地沙化的根本措施是完善防护林体系建设,实行保护性耕作和建设节水灌溉体系等.关键词:沙化土地;农田;保护性耕作;防护林体系中图分类号:$775文献标识码:A1辽宁省西北部地区土地沙化状况1.1辽宁省西北部地区土地沙化的沙尘源辽宁省西北部地区的沙尘源主要来自古代湖积,风积沙丘沙地,分布在彰武县的北部,与内蒙古接壤,属于科尔沁沙地的一部分.其次是流经境内的柳河,绕阳河,养息牧河,牦牛河,大凌河和老哈河等河流的河岸阶地.这些河流由于上游处在科尔沁沙地,以及自身的沙质河床等因素,向两岸淤积和风积了沙丘带,农业利用稍有不合理,便发生风蚀沙化,成为该区的另一种沙尘源.再次是,区内的耕地,约有3/5属于沙土基质,春天播种以后,农作物没有长起来以前,秋天,收割以后,地面裸露,很容易起沙,产生风蚀沙化过程,成为该区第三种沙尘源.1.2辽宁省西北部地区沙化土地的类型根据调查资料,对区内1O个沙区乡镇土地类型与沙化状况进行统计分析,1O个乡镇的总土地面积为18.8万hm.在18.8万hm土地中,沙丘沙地为3.7万hm,占总土地面积的19.8%,其中流动沙丘和固定沙丘沙化面积占总土地面积的9.8%.农田面积为9.2万hm,占总土地面积48.7%,农田遭受轻中度沙化土地为4.1万hm.重度沙化土地为1.5万hm,合计占总土地面积的29.8%,占农田面积的61.2%.由此可知,农田沙化是该地区土地沙化的主要类型.其他土地为5.9万hm,占31.5%,基本无沙化发生.1.3沙化土地的土壤剖面特征辽宁省西北部地区沙化土地主要属于风沙收稿日期:20071130作者简介:焦树仁(1934一),男,大学,教授级高工,从事治沙造林科研与技术推广工作.土l1,调查中共计挖掘土壤剖面27个,按照不同土地类型分为古代湖积风积沙丘沙地15个,河岸沙地12个.其中有风积沙层的剖面17个,平均积沙厚度为41.9cm;有风剥沙层的为9个,平均风剥深度为12.5cm;没有遭受风剥与积沙的土壤剖面仅有1个.沙地由于土壤风积与风蚀反复交替出现,一般下层埋藏有黑色古土,其中15个剖面埋藏有黑色古土,埋藏深度平均为36.4cm,另外12个剖面没有发现埋藏古土层,可能是古土被风剥掉,或因埋藏过深,调查时没有出现.1.4植被的分布组成与土地沙化的关系植被的分布与组成反应土地沙化的过程与发展趋势.按照不同沙地类型共计选设植被调查标准地36块,每块面积25m.调查因子包括,植物覆盖度,种类,多度,高度,物候期与生活力等.按照主要植物种类分布的频度,分析植被退化与土地沙化的关系.1.4.1植被的分布与组成辽宁省西北部地区,在2O世纪8O_9O年代扩大开荒,把大面积草原转化为农耕地.根据辽宁省农业科学院农业经济研究所1993年的调查,仅彰武县草原面积就由13.3万hm减少为0.53万hm.草甸草原开垦为农田.有些固定沙丘又进行轮荒耕作.同时,1999-2002年又连年干旱,引起了河流断流,泡沼干涸.因此.当地植被分布的特点是,水生植物和湿生植物极大的减少,中生植物与旱生植物增多.例如,在调查中,草甸湿地植物仅见到毛莨,剪股颖和荩草等少数几种.2O世纪6O_-7O年代沙质草甸地广泛分布的泽兰,地榆,千屈菜,十字兰和绶草等都没有出现.36块标准地的植物覆盖度平均为71.9%,由于过度放牧,草本植物生长衰弱,植株矮小,在l5块防护林科技2008征放牧标准地中,平均高度仅为21.2cm.标准地上植物种类少,最少的仅为3种,最多的为15种,平均为7.3种.36块标准地共计出现植物131种,其中有13种为沙化发展阶段的植物,有95种属于轻度沙化和沙化稳定阶段的植物,其余植物适应性比较强,介于二者中间.从植物的分布状况看,调查地区沙化的恢复多于沙化的发展.1.4.2植物的分布频度131种植物在36块样地中,出现频度大于11.1%的植物有17种.其中马唐和狗尾草出现次数最多,频度均为61.1%;其次是猪毛蒿为27.7%,细叶胡枝子为19.4%,虎尾草为22.7%,刺藜为13.9%.这些植物属于植物群落发展演替第1阶段,即田问杂草阶段的植物.这个阶段沙地疏松,稳定性比较差;反应沙地比较稳定的植物,是处于发展演替第2阶段,即根茎禾草阶段,植物有赖草,出现频度19.4%,羊草11.1%,兴安胡枝子25.0%;处于发展演替第三阶段,即丛生禾草阶段的植物有中华隐子草,出现频度11.1%;反应土地沙化强烈发展的植物有差巴嘎蒿,出现频度13.9%,沙蓬为11.1%,黄柳为13.9%;反应沙地草场草质恶化的植物有蒺藜草,出现频度为19.4%.3辽宁省西北部地区土地沙化发生的原因与特点3.1不合理的轮荒耕作开垦沙丘,进行轮荒耕作是沙丘沙地发生沙化的主要原因.古代湖积,风积沙地分布在彰武县的阿尔乡,章古台,四合城,大冷以及冯家,大德和后新邱等乡镇.这里的沙丘沙地的一部分属于章古台林场,四合城林场,阿尔乡农场和辽宁省固沙造林研究所,他们在几十年的治理中,进行了围封造林,植被获得恢复,沙丘稳定.属于村屯所有的沙丘沙地,大多分给当地农户,成为承包沙丘沙地,部分土地进行了围封治理,植被恢复也比较好.但是,仍然有一部分沙丘沙地进行轮荒耕作,成为新的沙尘源.例如,阿尔乡镇北甸子村,有200hm沙丘进行轮荒耕作,耕作以后约有1/4的土地发生风蚀沙化.弃耕的小豆茬,风蚀深度达11cm.因而一部分固定沙地,逐渐逆转为新流动沙丘.3.2过度开垦草原20世纪8O9o年代,扩大开荒以后,大面积沙质草地被开垦为农耕地.一些新出现的农田地势比较高,土壤沙性比较强,在连年干旱的影响下,加重了农田的风蚀沙化,致使该区沙化农田面积占农田总面积的61.2%,其中严重沙化农田占农田面积的16.O%.例如,义县在2000年春天,高台子等6个村播种小麦100hm,因为遭受风蚀和沙压,出苗率不足3O%.3.3防护林带不完善经过各种防护林工程建设,仍然存在防护林不完善问题.例如,在河流沿岸的河岸沙地,有些地段,护岸林没有营造起来.彰武县西六家子乡柳河沿岸有很长一段没有护岸林,临近河道的河岸开垦为水田和旱田,直接暴露在河床沙地侵袭之下.也有的护岸林宽度不够,把部分林地开垦为耕地,致使沿河沙地仍然发生风蚀沙化.3.4连年干旱1999-2002年降水连续偏低,降水量为历年平均的64.8%.2003-2006年降水量仍然较低,为历年平均的91%.在干旱期间,固沙林出现大面积枯死现象,一些固沙林成为疏林.同时,由于草原面积极大的减少,干旱年份植被生长又衰弱,因而放牧出现困难.义县政府认为,沙化的变化过程是,7O年代频繁,8O年代平稳,9O年代加剧,21世纪更重.这里所说的9O年代加剧就是开荒影响的结果,而21世纪更重,主要是连年干旱造成的.例如,2002年春季,因为干旱少雨,风沙大,一次大风,持续了8h,义县到九道岭乡的公路,有1km多长路段,遭受沙埋,覆沙厚度平均达15cm.这一年,境内的细河与大凌河附近的耕地也遭受沙害,面积达0.7万hm.农田土壤风蚀深度为13cm.有的地段积沙厚度达310cm.3.5过度放牧由于草地被开垦为耕地,当地草场面积减少,增加了草场压力,引起植物生长衰弱,植被退化,多年生禾草和多年生豆科植物减少,1年生禾草与蒿类杂草增加.一方面增加了剩余草场的压力,另一方面转入林地放牧,在频繁放牧的影响下,使部分林地发生沙化,首先在沙丘比较高的部位固沙林地出现沙化.例如,四合城林场王燕窝铺的松树杨树混交林,沙丘上部出现风蚀坑,深度为0.30.9m,面积达8O1TI.3.6播种无茬作物近年来许多乡镇把扩大发展花生种植作为致富道路,本来选择适宜的土地,适当发展油料作物也是符合农村生产发展需要的.但是,不分土地条件,盲目扩大发展,会带来严重后果.花生是无茬作物,花生果在地下,拔出后,带活表土层.据1O个乡镇统计,2004年花生播种面积达1.2万hm,占当地播种第4期焦树仁等辽宁西北部地区土地沙化状况,发生原因及防治措施45面积的9.2%.2005-2007年又逐年扩大播种面积.花生地,大多选择在比较高的沙性土壤上,这就增加了花生茬风蚀沙化的强度.通过对调查资料的分析,该区土地沙化的特点是,由于各项造林工程的实施,土地沙化从整体上受到了遏制,但是局部仍然有发展.流动沙丘面积缩小,沙丘沙地沙化受到遏制;农耕地面积扩大,农田沙化加剧,农田成为主要沙化土地.草场面积减少,林地转化为放牧地,部分林地成为新沙尘源.4辽宁省西北部地区土地沙化的防治措施4.1完善防护林体系建设早在建国初期,1952-1955年就在东北西部与内蒙古东部开展了防护林建设工程,之后又相继启动了三北防护林工程,治沙工程和退耕还林还草工程.这些工程即是生态屏障建设,又是发展森林资源的举措.各种工程相互衔接,互相配合,已经在该地区初步构成了防护林体系.森林覆盖率由10%左右,提高到25%30%,发挥出显着的防护作用和经济效益.但是,有些防护林,还不完善.例如,一些地区没有构成连片的网带,有的地区在土地承包时没有空留林带位置,或林带位置的土地被承包户开垦为耕地,影响防护林网建设.有些固沙林和水土保持林,不适地适树,在沙丘的中上部与瘠薄山地,造林不成林.也有的地区在立地条件比较好的土地上,营造了生长比较缓慢的松树,经济效益比较低等.因此,完善各种类型防护林的造林,调整多林种的组成,是防止土地沙化的根本措施.4.2营建疏林草地型植被在彰武县北部的阿尔乡至今仍然分布着0.13万hm天然林,树种主要为色木,大果榆,榆树,小叶朴,山里红,鼠李,桃叶卫茅,桑树和叶底珠等.林分的疏密度为0.20.3,有些地段构成疏林草地.章古台在上世纪50_60年代,也有榆树疏林分布,以后天然林的树木逐渐被砍伐,经过过度放牧和开荒种地,才使部分固定沙地变为流动沙丘.1999-2002年,发生连年干旱以后,人工林发生水分亏缺,大约有30%林木干枯死亡.而阿尔乡的0.13万hm天然林,以及与其毗邻的科左后旗乌旦他拉林场的0.27万hm天然林(疏密度为0.30.4),都没有任何干枯死亡发生,林分的水分基本上保持平衡.因此,改善固沙林,农田防护林的结构,适当降低造林和经营密度,选择抗旱性能强的乡土树种造林.如小叶杨及其杂交杨树,榆树,色木,桃叶卫茅等是非常必要的.4.3保护草场和湿地,维护沙区农业生态环境泡沼和草甸湿地对维系沙区环境条件,改善地方气候,遏止土地沙化发挥着重要作用.据我们在彰武县那不斯来泡子观测的资料,在53hm水面上,每年蒸发水汽达46.1万t,这些水汽进人空气中,提高附近大气的湿度,调节沙区气候条件.沙区的泡沼和草甸湿地,不仅蓄积大量水分,调节大气中水分含量,制约沙地水分平衡,而且还保存着大量的生物资源.草甸植物种类最丰富,在彰武县沙区分布的500余种天然植物中,有70%以上分布在草甸地.同时,草甸植物还通过旺盛生长,宿存枝叶,蓄积丰富的草炭资源.因此,恢复并保护一部分泡沼,草甸和湿地也是保持沙区农业生态环境,防止土地沙化的根本途径之一.4.4恢复废弃沙矿的植被开发沙矿,发展沙产业,对地区经济发展具有一定作用,沙产业在地方经济转型中还将得到加强.但是,沙矿扩大开采,留下的采沙坑和堆积的剥离沙层越来越多,出现了许多风蚀坑和风蚀沙堆,形成了新沙尘源.不仅危害附近的农田和草地,而且增加大气中的粉尘含量,影响环境质量.针对废弃沙矿,立地条件比较差,从低湿水坑到人工堆积的沙丘,变化大,流动性强,土质差异大等基本特点.采取以植物治理为主,机械沙障为辅;恢复保护环境为主.开发利用为辅;吸收借鉴既往治沙技术为主,研究新技术为辅的治理方式.4.5建设节水灌溉网络连年干旱,加重了植被退化,土地沙化过程.沙区地下水资源丰富,水质优良,适当开发利用地下水资源,实行节水灌溉技术,是实现沙地土壤改良,降低土地沙化,提高农田产量的重要措施.同时通过提高单产,减少土地开垦面积,又可防止出现新沙化土地.4.6实行保护性耕作辽宁省西北部风沙地区,沙化农田面积占农田的61.2%,不合理的耕作方式是农田发生沙化的主要原因之一.实行保护性耕作是防止农田沙化的根本措施,辽宁省已经在风沙地区启动了保护性耕作工程,仅阜蒙县用秸秆覆盖农田面积就达18.7万hm,取得了初步效应.据报道,农田留茬留秸秆覆盖,在春季土壤含水率提高0.9%,表土层地温增加0.3.保护性耕作技术是针对沙质农耕地,透水性强,持水力低,质地疏松,容易起沙等特性制定的.在营造完整的防护林网的基础上,实行(下转5l页)第4期伊晓燕等乌鲁木齐市区城市防灾绿地体系布局研究5l3小结根据中心防灾绿地的位置和规模,依其服务半径,分析可知其防灾服务面积为270km,大于建成区面积,但由于部分地段条件有限,仍存在防灾绿地的服务盲区,可通过学校,医院等单位附属绿地进行服务补偿;防灾绿地按70%的可利用率,以人均服务面积2ITI为标准分析可得:中心防灾绿地可容纳151万人,固定防灾绿地可容纳164万人,在灾害发生时通过灵活调控利用,可完全容纳市区人口.另外,公园的普通设施也要考虑防灾避难的需要,进行人性化设计.如普通公园常采用的固定式围墙,要改以植栽或低跨栏,增加公园的可及性.对于植物的选择和配置也要注意考虑植物的防火功能,设置植物防火隔离带等.建议每个城市防灾公园都应该根据本地区的具体情况,针对城市容易发生的各种灾害,对城市绿地空间资源进行整体统一的规划与设计,制定一个综合的防灾公园系统规划.参考文献:1包志毅,陈波.城市绿地系统建设与城市减灾防灾J.自然灾害,2004,13(2):155160.2何剑民,王珊.基于城市绿地与城市防灾减灾的探讨与研究J.农业科技与信息,2007(3):2932.3周继军,郭美锋.城市绿地系统规划与具有柔性结构的防灾城市的构建J.吉林林业科技,2007,36(2):2224.4中国灾害概况EB/OL.httO://me/ghyuart/envi/cdisast.htm,20071110.5柔洁,赵瑞斌等.乌鲁木齐市城市防震减灾对策系统J.内陆地震,1999,13(1):40-43.62003年乌鲁木齐市地质灾害防治预案EB/OL./urumqi/webadmin1/ViewGW.asp,20071012.7咎少平,朱颖等.乌鲁木齐市已建园林绿地系统现状及其特点分析J.干旱区研究,2006,23(1):177一l82.8城市用地分类与规划建设用地标准EB/OL.http:/www.fdc-fa.corn/show.aspx?id=553&cid=28.2007一lOl2.9李景奇,夏季.城市防灾公园规划研究J.中国园林,2007(7):l622.1O李敏.现代城市绿地系统规划M.北京:中国建筑工业出版社.2005.11李繁彦.台北市防灾空间规划J.城市发展研究,2001(6):l一8.12(日)清水正之.公园绿地与阪神?淡路大地震J.城市规划,1999(10