吉林省西部土地沙化及其修復(fù)措施研究進(jìn)展

王桂君，許振文，陸炳華

(長春師范大學(xué)城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，吉林長春130032)

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吉林省西部土地沙化及其修復(fù)措施研究進(jìn)展

王桂君，許振文，陸炳華

(長春師范大學(xué)城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，吉林長春130032)

土地沙化是一個(gè)緩慢而復(fù)雜的動(dòng)態(tài)變化過程，是諸多因素共同作用的結(jié)果。因其影響范圍大、破壞力強(qiáng)，已成為嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題之一。探究土地沙化形成機(jī)制，制定有效的修復(fù)措施，對(duì)減緩沙化土地的蔓延和綜合治理沙化地區(qū)的生態(tài)環(huán)境具有重要意義。本文全面揭示了吉林省西部地區(qū)土地沙化的影響因子，并根據(jù)該地區(qū)土地沙化現(xiàn)狀，有針對(duì)性地提出相應(yīng)的修復(fù)措施,同時(shí)對(duì)現(xiàn)存的治理方法提出改進(jìn)建議。

吉林省西部；沙化現(xiàn)狀；影響因子；修復(fù)措施

土地沙化又稱為土地沙漠化，指氣候變化或人類活動(dòng)所導(dǎo)致的天然沙漠?dāng)U張，以及沙質(zhì)土壤上植被破壞、沙土裸露的過程[1]。土地沙化是自然環(huán)境影響和人類活動(dòng)干擾共同作用的結(jié)果。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國30個(gè)省(區(qū)、市)的850個(gè)縣(旗)均有沙化土地分布[2]。深入探討土地沙化的時(shí)空分布特征、動(dòng)態(tài)變化規(guī)律及修復(fù)措施等，有利于揭示土地沙化影響因子，并有針對(duì)性地提出與其相適宜的治理建議。本文以吉林省西部地區(qū)土地沙化現(xiàn)狀為切入點(diǎn)，分析其沙化問題的成因及修復(fù)措施，以期為改善吉林省西部地區(qū)生態(tài)環(huán)境提供科學(xué)的理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

吉林省西部地區(qū)位于我國溫帶半濕潤與半干旱氣候區(qū)的過渡地帶，地處溫帶半干旱沙地的東部邊緣。西與內(nèi)蒙古草原相接，東南分別與吉林省長春市、四平市相鄰。地勢(shì)西北高、中間低、中南略為隆起，包括松嫩沙地南部和科爾沁沙地東部。行政范圍包括白城市、通榆縣、前郭縣、長嶺縣、乾安縣、扶余縣、大安市等，總面積約470萬公頃，占全省總面積的26%。吉林省西部現(xiàn)有三條主要沙帶：最大一條是向?yàn)跎硯В啥鄺l沙壟組成。它西起通榆縣向海鎮(zhèn)，東南延伸到瞻榆、太平川；第二條是西遼河沙帶，主要由平緩沙崗地及低緩沙丘組成。它西起通榆縣，經(jīng)科爾沁沙地至長嶺縣；第三條是洮兒河北岸的鎮(zhèn)賚沙帶，多蜂窩狀沙丘和低緩起伏沙崗[2]。近年來，吉林省西部沙化土地面積得到相應(yīng)控制，但局部地區(qū)沙化現(xiàn)象仍在加重。具體表現(xiàn)為：向?yàn)跎硯е饾u向東擴(kuò)展；洮兒河沿岸沙帶向南擴(kuò)展并向東移動(dòng)；西遼河沙帶有向東和東北方向延伸的趨勢(shì)[3]。

2 吉林省西部地區(qū)土地沙化的影響因子

2.1 區(qū)域地質(zhì)地貌因子

沙地的形成離不開豐富的沙源[4]。吉林省西部地區(qū)松花江、嫩江沖積平原上，沉積了較厚的松散沉積物，尤其是科爾沁沙地和松嫩沙地，為沙丘、沙崗的形成提供了充足的沙源，甚至構(gòu)成規(guī)模巨大的弧形沙帶。

沙化土地多砂質(zhì)或壤質(zhì)，土層薄、粘粒含量低[5]。因此,其有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)較低,土壤保肥能力差,抗風(fēng)蝕、水蝕能力低。惡劣的土質(zhì)條件不利于植被及作物的生長，常有細(xì)土粒或沙礫直接暴露地表。土壤風(fēng)蝕現(xiàn)象嚴(yán)重，更加劇了西部地區(qū)的地形和植被破碎化程度。

2.2 氣候水文因子

干燥的氣候條件以及強(qiáng)勁的風(fēng)力為沙地的形成提供了有利條件。吉林省西部地區(qū)年降水約300～500mm，而年蒸發(fā)量為降水量的4倍,干燥度在1.2～1.9之間。春季尤其多大風(fēng)和沙塵天氣,降水只占全年降水量的10%左右，大部分地區(qū)的濕潤指數(shù)在0.1以下[2]；而且春季氣團(tuán)不穩(wěn)定，氣壓頻繁高低變動(dòng)，各月平均風(fēng)速超過臨界起沙風(fēng)速，使臨近地面的風(fēng)沙流隨時(shí)隨處可見。沙地升溫迅速、蒸發(fā)強(qiáng)烈、植物萌芽難以生長或生長緩慢，進(jìn)一步加大了地表土層的裸露，加速了土地沙化進(jìn)程。

2.3 草原過度放牧、濫墾和過度樵采

吉林省西部草原屬于草甸型草原[3]。近年來在經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使下，當(dāng)?shù)鼐用裰蛔非笱矍袄?，?duì)草原只利用不建設(shè),導(dǎo)致草原生態(tài)系統(tǒng)退化嚴(yán)重。多年積累的毀草開荒、過度樵采、粗放式經(jīng)營模式，造成草地地表破壞嚴(yán)重。一經(jīng)風(fēng)沙吹蝕，則塵土漫天，使具有肥力的表土流失嚴(yán)重，土壤肥力嚴(yán)重下降。

2.4 水資源不合理利用

吉林省西部地處大陸內(nèi)部的半干旱區(qū)，降水量小，蒸發(fā)量卻明顯較其它地區(qū)高，地表水供給量難以滿足當(dāng)?shù)赜盟枨?，直接?dǎo)致了長期以來水資源匱乏。為緩解缺水嚴(yán)重的現(xiàn)狀，當(dāng)?shù)卣阡瑑汉?、霍林河上游修建了一系列水?如向海水庫、紅山水庫)[2]。這些水庫截留了上游來水,導(dǎo)致輸往下游水量急劇減少甚至斷流,造成下游地區(qū)植被衰竭、死亡。且下游河床多沙質(zhì)物質(zhì)，常年裸露于地表,成為下游地區(qū)一大主要沙源。

3 吉林省西部地區(qū)土地沙化的修復(fù)措施

治理吉林省西部地區(qū)沙化土地的切入點(diǎn)在于保護(hù)沙區(qū)自然植被，合理調(diào)配生活、生產(chǎn)和生態(tài)用水以及加強(qiáng)防沙治沙執(zhí)法體系建設(shè)?？梢詮纳镄迯?fù)、物理化學(xué)修復(fù)、人為立法保護(hù)等方面，加強(qiáng)該地區(qū)沙化土地的綜合治理。

3.1 修建人工草地，植樹造林

恢復(fù)植被，提高植被的覆蓋率，是土地沙化修復(fù)的主要措施之一。根據(jù)當(dāng)?shù)厣郴瘑栴}將現(xiàn)有沙地分為不同類型，進(jìn)行有針對(duì)性的修復(fù)。在沙化嚴(yán)重的地帶，可以采取科學(xué)地退還為耕地、林地、草地的方法；在沙化中等程度、草原植被較為稀疏地帶，盡量采取保護(hù)優(yōu)先、合理開墾的方法；針對(duì)大部分沙化程度較輕地帶，采取封閉式育林配合育草和人工造林的方式恢復(fù)；在必要時(shí)，還應(yīng)該構(gòu)建起自然防護(hù)林帶，以便更有效地提高植被覆蓋率。目前吉林省西部地區(qū)已修建起防護(hù)林帶，但其林帶結(jié)構(gòu)還有待改善。一是防護(hù)林的布局不合理，局部林網(wǎng)稀疏，防護(hù)屏障存在著缺口，對(duì)耕地起不到有效的保護(hù)作用；二是林相結(jié)構(gòu)不合理，樹種以闊葉林為主，樹種單一，春季防護(hù)能力弱。如果遭遇強(qiáng)烈風(fēng)沙天氣，很難為沙化土地提供有效的保護(hù)[6]。因此在防護(hù)林帶的構(gòu)建上還應(yīng)更加全面、合理地布局，如實(shí)行“喬-灌-草”結(jié)合，建立林草田復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，以達(dá)到有效防風(fēng)固沙的效果。

此外，在植被恢復(fù)技術(shù)上還可以考慮應(yīng)用新型高分子材料技術(shù)，如植生帶綠化技術(shù)。這種方法采用高分子材料為載體，中間夾雜有植物的種子、有機(jī)、無機(jī)物質(zhì)及特殊肥料等，上下兩層均為高分子材料的覆蓋層。這種技術(shù)雖未大規(guī)模推廣使用，但模擬實(shí)驗(yàn)證明了這種綠化層在各種地理?xiàng)l件下都能很好地防侵蝕。使用被覆層后，土壤的化學(xué)性質(zhì)得到一定改善，植物定植能力增強(qiáng)。將此技術(shù)應(yīng)用于沙化土壤的修復(fù)上，能夠有效減少表土的風(fēng)蝕，利于植物的定植，從而提高植物覆蓋率。

3.2 圍欄放牧，開發(fā)飼料資源，科學(xué)畜牧

圍欄放牧方法是用電網(wǎng)或柵欄作為屏障，把牲畜限制在一定范圍內(nèi)采食的一種新型放牧方式。這種方法可以保護(hù)草原免受持續(xù)破壞，使牧草生產(chǎn)能力得以恢復(fù)；有效減弱牲畜移動(dòng)過程中，由草原退化導(dǎo)致的堿分、鹽分在更大范圍內(nèi)的擴(kuò)散；還可以起到對(duì)牧草的優(yōu)選作用。但是圍欄封育措施會(huì)使牲畜量逐年增加與草原放牧面積逐年減小的矛盾更加突出。因此，需要考慮合理開發(fā)新型飼料資源。如利用生物科技資源，人工培育、種植優(yōu)良牧草，建立高產(chǎn)人工草場，不僅可以治理退化草原，大大提高植被覆蓋率[7]；而且可以解決牲畜飼料的問題，提高牧草的總產(chǎn)量和質(zhì)量。另外，要滿足日漸擴(kuò)大的畜牧業(yè)需求，需采取科學(xué)飼養(yǎng)、管理牲畜的方法，結(jié)合新型科學(xué)技術(shù)手段，在飼料的原材料、喂養(yǎng)方法上力求創(chuàng)新，做到飼料資源合理化的開發(fā)利用，既環(huán)保又高效。

3.3 土壤改良劑的應(yīng)用

腐植酸是自然界中存在相當(dāng)廣泛的大分子有機(jī)物質(zhì)[8]，可以促進(jìn)碳的循環(huán)、礦物遷移過程，對(duì)土壤肥力、植物的生理活性等也有一定影響。腐殖酸是一種良好的膠結(jié)劑，能把松散的土粒膠結(jié)到一起，形成物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的團(tuán)狀、塊狀結(jié)構(gòu)，從而改善土壤性能。實(shí)驗(yàn)證明，腐植酸對(duì)于土壤的改善作用，表現(xiàn)在保水、固沙等方面，因此可以嘗試以腐植酸為改良劑施加到沙化土壤中，增強(qiáng)其團(tuán)聚力。同時(shí)配合接種適應(yīng)干旱環(huán)境的土壤微生物，使沙化土壤中微生物群落增加，增加土壤酶活性，從而促進(jìn)土壤的理化性質(zhì)的恢復(fù)。

3.4 改良灌溉方法，合理建造水利措施

吉林省西部地區(qū)的草原一般在春、夏干旱嚴(yán)重時(shí)需要外界水源灌溉。但灌水過多，會(huì)使土壤的通氣狀況下降，不利于植物健康生長。長期積水甚至?xí)怪脖活愋桶l(fā)生演變，牧草品質(zhì)也會(huì)隨之變劣、產(chǎn)量降低。因此需要修建系統(tǒng)性草地灌溉工程，由靠近基本草場的河流、水庫、湖泊中取地面水或打井，截取潛流地下水進(jìn)行灌溉。該地區(qū)的草場較為平坦，在選取灌溉方式時(shí)可多采用溝灌、畦灌。同時(shí)需要合理利用當(dāng)?shù)貙氋F的濕地資源，減少其退化、沙化面積。

3.5 完善土地沙化預(yù)報(bào)、監(jiān)測體系

為了防止該地區(qū)沙化土地面積的擴(kuò)展，有關(guān)部門可加強(qiáng)災(zāi)害的預(yù)報(bào)和監(jiān)測。在災(zāi)害發(fā)生初期立即采取措施，避免或減少當(dāng)?shù)鼐用袢松斫】滴：徒?jīng)濟(jì)損失。各級(jí)政府統(tǒng)一指揮有關(guān)部門執(zhí)行搶險(xiǎn)救災(zāi)緊急措施，明確土地沙化災(zāi)害應(yīng)急搶險(xiǎn)救災(zāi)工作準(zhǔn)則，強(qiáng)化技術(shù)監(jiān)測手段，保證災(zāi)害報(bào)告的準(zhǔn)確、可靠。

3.6 加強(qiáng)防風(fēng)治沙宣傳、教育力度

吉林省西部沙化土地面積廣大，政府應(yīng)集中精力搞好沙區(qū)的宏觀調(diào)控，借助新聞媒體宣傳、報(bào)刊、傳單等多種形式向農(nóng)民、牧民宣傳防風(fēng)治沙的理念，傳授科學(xué)的耕作、放牧方式；向愿意退耕的居民無償供給糧食、幼苗等農(nóng)產(chǎn)品；對(duì)防風(fēng)固沙項(xiàng)目環(huán)節(jié)中有突出貢獻(xiàn)的個(gè)人或單位給予適當(dāng)獎(jiǎng)勵(lì)等。

3.7 加強(qiáng)立法，加大監(jiān)督執(zhí)法力度

要嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)的法律規(guī)定(如《防沙治沙法》《土地管理法》《農(nóng)業(yè)法》)，這是治理吉林省西部沙化土地行之有效的措施。同時(shí)，還應(yīng)結(jié)合吉林省西部沙地的實(shí)際特征，頒布地方法律法規(guī)，并明確各政府部門的具體分工，加大執(zhí)法力度。對(duì)于違反法律規(guī)定的集體或個(gè)人，應(yīng)該視情節(jié)輕重，及時(shí)給予相應(yīng)的處罰，以起到警示的作用。

4 結(jié)論

無論從生態(tài)環(huán)境效應(yīng)角度還是從經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展角度，土地沙化這個(gè)由來已久的問題都需要更深一步研究、解決，這是構(gòu)建人與自然和諧發(fā)展理念的重要組成部分。防沙治沙是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等諸多層面，是一項(xiàng)長期的大工程，需要多部門協(xié)作、多手段聯(lián)合進(jìn)行。同時(shí)，還應(yīng)該積極借鑒其他地區(qū)沙化土地的治理措施，大力發(fā)展科學(xué)技術(shù)，力求做到科學(xué)治理、綠色治理。

[1]王躍邦,李秋梅,代全厚.吉林省西部荒漠化成因及其防治對(duì)策[J].中國水土保持,2000(7):16-18.

[2]劉惠清,許嘉巍.吉林省西部土地沙化動(dòng)態(tài)變化[J].地理研究,2004(2):249-256.

[3]蒙嘉文,左林,蔡應(yīng)君，等.若爾蓋縣土地沙化現(xiàn)狀分析及治理對(duì)策研究[J].四川林業(yè)科技,2013(8):42-46.

[4]張如梅.淺談我國土地沙化現(xiàn)狀成因及治理對(duì)策[J].科技向?qū)?2011(23):226-227.

[5]高戰(zhàn)武,許清濤,黃翠.吉林省西部生態(tài)環(huán)境問題分析與對(duì)策[J].白城師范學(xué)院學(xué)報(bào),2012(5):64-67.[6]張一,許林書,李鐵成,等.吉林省中西部沙地林草田復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)的研究[J].生物學(xué)雜志,1990(3):27-31.

[7]季靜.簡論赤峰市土地沙化形成的原因及其治理[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2012(2):91-93.

[8]文娜,楊波濤.腐植酸肥料對(duì)土壤的改良作用及其測定方法[J].新疆化工,2007(4):15-19.

Researches on the Causes and Repair Measures of Land Desertification in Western Jilin Province

WANG Gui-jun,XU Zhen-wen,LU Bing-hua

(College of Urban and Environmental Sciences,Changchun Normal University,Changchun Jilin 130032,China)

Land desertification is a slow and complicated process,which caused by a combination of many factors. It has become one of serious ecological environment problems because of the wide range affection and damage strength. Therefore,it is of great important to explore the formation mechanism and make effective restoration measures,to slow the spread of desertification land,and to manage the ecological environment. Western Jilin Province was chosen as the research region,the causes and harmful effects of the land desertification of this area were analyzed. Also,the different restoration methods were discussed for preventing and reducing the damage of land desertification of Western Jilin Province.

the western Jilin province;land desertification;factors;repair measures

2016-06-05

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“AM真菌、土壤改良劑對(duì)松嫩平原沙化土壤的修復(fù)過程研究”(31200419)；吉林省教育廳“十二五”科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目“生物炭對(duì)吉林西部退化土壤改良及作物生長的影響研究”(2015-366)；長春師范大學(xué)科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)“地下微生態(tài)過程變化對(duì)東北環(huán)境演變的響應(yīng)機(jī)理研究”(T2013-3)。

王桂君(1979- )，女，副教授，碩士，從事環(huán)境生態(tài)學(xué)及土壤修復(fù)相關(guān)研究。

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2095-7602(2016)10-0082-04