青海湖及其周?chē)貐^(qū)沙化土地變化動(dòng)態(tài)研究

王靜潔， 蔡延玲

(青海省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院， 青海 西寧 810000)

青海湖及其周?chē)貐^(qū)沙化土地變化動(dòng)態(tài)研究

王靜潔， 蔡延玲

(青海省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院， 青海 西寧 810000)

青海湖地區(qū)生態(tài)環(huán)境的變化對(duì)中國(guó)乃至全球的生態(tài)變化都有指示意義，為了定期掌握本省荒漠化土地和沙化土地的現(xiàn)狀及動(dòng)態(tài)變化信息，為國(guó)家和本省制定防沙治沙與防治荒漠化的政策和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃，保護(hù)、改良和合理利用國(guó)土資源提供基礎(chǔ)資料。本研究采用高分辨率遙感數(shù)據(jù)判讀與地面調(diào)查相結(jié)合，在現(xiàn)狀調(diào)查統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上，統(tǒng)計(jì)各類(lèi)型荒漠化和沙化土地面積的監(jiān)測(cè)方法。與1994年、1999年、2004年、2009年連續(xù)四次沙化土地監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，青海湖及其周?chē)貐^(qū)從最近20年5次沙化土地監(jiān)測(cè)結(jié)果看，在1999年之前的5年沙化土地是發(fā)展的，年均速率達(dá)到了2.7%，是有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以來(lái)沙化土地發(fā)展速度最快的。在其之后的15年保持持續(xù)逆轉(zhuǎn)的態(tài)勢(shì)，逆轉(zhuǎn)速率在0.25%～2.3%之間，逆轉(zhuǎn)速度逐步減緩，小有起伏。同時(shí)盡管沙化土地總體在逆轉(zhuǎn)，但局部地段仍在擴(kuò)大，而且沙化土地面積占到區(qū)域陸地面積21.4%，流動(dòng)沙地和半固定沙地占沙化土地總面積的42.6%，而露沙地和有明顯沙化趨勢(shì)的土地面積較大，比例較高，沙化土地的逆轉(zhuǎn)具有很大的脆弱性，可逆性高。

沙化土地； 動(dòng)態(tài)變化； 露沙地； 逆轉(zhuǎn); 青海湖

青海湖是我國(guó)最大的內(nèi)陸咸水湖，青海湖地區(qū)早在新生代的早、中侏羅紀(jì)時(shí)已上升成陸地，晚第三紀(jì)的中新世喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)開(kāi)始，到上新世青藏高原進(jìn)一步抬升，進(jìn)入第四紀(jì)青藏高原快速抬升，到中更新世，青海湖為外流型淡水湖。進(jìn)入晚更新世初，湖盆東部抬升,青海湖被封閉，即青海湖基本形成。在全新世中期后，氣候變冷趨干，湖面縮小，水位下降，水質(zhì)開(kāi)始咸化。

青海湖也是我國(guó)高原湖區(qū)鳥(niǎo)禽集中繁衍生息的重要場(chǎng)所，是侯鳥(niǎo)遷徙的中轉(zhuǎn)站，生活著200多種野生動(dòng)物，屬于國(guó)家一、二級(jí)保護(hù)的動(dòng)物達(dá)35種。1992年，青海湖被列為國(guó)際重要濕地名錄，1997年，被國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)為國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，保護(hù)區(qū)范圍不僅包括水體及濕地資源也擴(kuò)大到環(huán)青海湖周?chē)貐^(qū)。然而，該地區(qū)長(zhǎng)期以來(lái)生態(tài)環(huán)境問(wèn)題及沙化土地治理問(wèn)題早已引起社會(huì)的廣泛關(guān)注。治理沙化土地，改善生態(tài)環(huán)境是較為緊迫的重要課題，而堅(jiān)持長(zhǎng)期、連續(xù)不斷的開(kāi)展沙化土地的變化狀況研究，分析變化的原因，則是基礎(chǔ)工作。

青海湖及其周?chē)貐^(qū)沙化土地在青海省沙化土地區(qū)劃中屬青海湖環(huán)湖沙區(qū)，從1994—2014年的20年內(nèi)，已連續(xù)進(jìn)行了五次沙化土地監(jiān)測(cè)。本研究充分利用五次監(jiān)測(cè)的成果資料，在闡明現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，分析了動(dòng)態(tài)變化狀況及其引起變化的原因。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于青藏高原東北隅，地理位置為97°50′—101°20′E，36°15′—38°20′N(xiāo)之間，地勢(shì)為西北高，東南低，形成了四周群山環(huán)繞的封閉式山間內(nèi)陸盆地，南傍青海南山，東靠日月山，西臨阿木尼尼庫(kù)山，北依大通山。研究區(qū)域包括上述范圍的所有沙化土地，涉及18個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn)、農(nóng)場(chǎng))，總面積為97.5萬(wàn)hm2。其中，水域44.2萬(wàn)hm2，占45.3%；草地39.6萬(wàn)hm2，占40.6%；未利用地7.1萬(wàn)hm2，占7.3%；耕地2.2萬(wàn)hm2，占2.3%；林地4.0萬(wàn)hm2，占4.1%；其它用地0.4萬(wàn)hm2，占0.4%。

青海湖周?chē)貐^(qū)包括海晏、剛察和共和3縣的18個(gè)鄉(xiāng)(農(nóng)牧場(chǎng))，2013年底3縣的總?cè)丝跒?216815人,國(guó)民生產(chǎn)總值 1027749萬(wàn)元，其中農(nóng)牧業(yè)產(chǎn)值126206萬(wàn)元，占總產(chǎn)值的12.3%，工業(yè)及其它產(chǎn)值901543萬(wàn)元，占 87.7%，人均產(chǎn)值4.7萬(wàn)元[1]。研究區(qū)多年平均溫度-0.1～1.1 ℃，最冷月(1月)均溫為-9.7～-14.6 ℃；最熱月(7月)均溫11.0～13.6 ℃。每年12月至第二年3月湖面冰封，冰厚可達(dá)60～80 cm。湖區(qū)內(nèi)降雨多集中在6—8月份，年平均降雨量為297.5～441.9 mm[1]。注入青海湖的水源最大的布哈河年均徑流量7.85億m3，其它依次為沙柳河、哈爾蓋河、烏哈藍(lán)河、黑馬河等。全流域年地表徑流量為16.12億m3，年總輸沙量為49.8萬(wàn)t。

研究區(qū)海拔在3194.0 m以上，為2～3級(jí)湖積階地，一般高出湖面2～3 m，最高達(dá)50 m，湖西北部為湖蝕基巖階地，湖東有連島沙壩和沙咀，沙堤以湖東耳湖一帶最為發(fā)育，在平原與山麓接觸帶多見(jiàn)坡積裙和洪積、沖積扇，東北部有大面積風(fēng)沙堆積。湖積階地主要土壤有栗鈣土、草甸土、風(fēng)沙土等，植物有芨芨草、短葉針茅、紫花針茅、高山苔草、青海沙草、賴(lài)草、冰草、紫羊茅、蒿草等，小半灌木荒漠植被以麻黃為主，伴生有刺葉棘豆、沙地柏、毛枝山居柳、箭葉錦雞兒等。受制于氣候和地理位置，該區(qū)以高山草甸土為流域內(nèi)分布最廣的土壤，由東南到西北依次分布有風(fēng)沙土、栗鈣土、黑鈣土、草甸土、山地草甸土、高山草甸土和寒漠土等，含沙質(zhì)較多，養(yǎng)分含量也較低，土壤風(fēng)蝕嚴(yán)重，環(huán)湖地區(qū)植被類(lèi)型以溫性草原、荒漠小半灌木、高寒灌叢、高寒草甸為主，植被復(fù)雜多樣，表現(xiàn)溫性植被和高寒植被共存的分布格局[2]。青海湖地區(qū)也是青海湖裸鯉、普氏原羚、雪豹和眾多鳥(niǎo)類(lèi)的棲息地，被譽(yù)為天然的“高原生物基因庫(kù)”[3]。因此青海湖地區(qū)生態(tài)環(huán)境的變化對(duì)中國(guó)乃至全球的生態(tài)變化都有指示意義。

2 材料與方法

采用高分辨率遙感數(shù)據(jù)判讀與地面調(diào)查相結(jié)合的方法。即應(yīng)用最新2.5 m分辨率的ZY — 3、ZY — 1衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，在建立解譯標(biāo)志的基礎(chǔ)上，按《全國(guó)荒漠化和沙化監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)定》標(biāo)準(zhǔn)和要求，利用計(jì)算機(jī)軟件目視解譯劃分圖斑，并對(duì)沙化土地調(diào)查因子進(jìn)行初步解譯，然后到現(xiàn)地核實(shí)圖斑界線(xiàn)和調(diào)查驗(yàn)證各項(xiàng)調(diào)查因子，按要求建立現(xiàn)地圖片庫(kù)，獲取沙化土地和其它土地類(lèi)型的面積、分布及其它方面的信息[4]。

3 結(jié)果與分析

3.1沙化土地現(xiàn)狀

3.1.1 沙化土地類(lèi)型及分布特點(diǎn) 據(jù)調(diào)查，區(qū)域內(nèi)沙化土地總面積為113767.6 hm2(見(jiàn)表1)，占區(qū)域土地總面積的11.7%。有明顯沙化趨勢(shì)的土地39900.6 hm2，占區(qū)域土地總面積的4.1%。

表1 青海湖地區(qū)不同類(lèi)型沙化土地面積Tab 1 TheareaofdifferenttypesofsandylandintheQinghaiLakearea(hm2)合計(jì)沙化類(lèi)型流動(dòng)沙地半固定沙地固定沙地露沙地非生物治沙工程有明顯沙化趨勢(shì)的土地非沙化土地面積113767 638723 49723 221078 144231 611 339900 6821028 7

在沙化土地中，流動(dòng)沙地38723.4 hm2,占區(qū)域沙化土地總面積的34.0%；半固定沙地9723.2 hm2,占8.5%；固定沙地21078.1 hm2, 占18.5%；露沙地44231.6 hm2, 占38.9%；非生物治沙工程11.3 hm2, 占0.01%。

在半固定沙地中，天然半固定沙地3026.7 hm2,占31.1%；人工半固定沙地6696.5 hm2, 占68.9%；在固定沙地中，天然固定沙地4741.7 hm2,占22.5%；人工固定沙地16336.4 hm2, 占77.5%。

非生物治沙工程在環(huán)湖東路兩側(cè),為保護(hù)公路而采取的石塊壓沙固沙工程。流動(dòng)沙地主要分布在青海湖東北、東南兩個(gè)地區(qū)(圖1)。東北部的流動(dòng)沙地主要分布在剛察縣與海晏縣交界的尕海一帶。與湖水相連，是河積積沙和湖水退縮湖底出露后，在風(fēng)的作用下就地起沙。東南部分的流動(dòng)沙地在日月山前狹窄的平緩地帶，受地形的影響，沙漠中心在多向風(fēng)力的作用下，形成“金字塔”形沙丘。湖南和湖北有小面積流沙，呈狹帶狀分布。青海湖西北部流動(dòng)沙地主要分布在鳥(niǎo)島地區(qū)的湖邊。半固定和固定沙地在青海湖周?chē)貐^(qū)均有分布，湖東、湖北、湖西分布較廣，一般與流動(dòng)沙地相連，或與湖水相連，面積較大，湖南部只分布在二郎劍一帶，面積較小。露沙地主要分布在青海湖東北、北、西北三處，是該地區(qū)主要的牧草地。

另外，明顯沙化趨勢(shì)的土地主要分布在青海湖北半部，其中在海晏縣的青海湖鄉(xiāng)、銀灘鄉(xiāng)和剛察縣的泉吉鄉(xiāng)(青海湖鳥(niǎo)島)分布最為集中，其次分布于剛察縣的青海湖農(nóng)場(chǎng)以西、哈爾蓋鄉(xiāng)以東及湖東種羊場(chǎng)周邊地區(qū)。海湖及其周?chē)貐^(qū)沙化土地分布具有分布范圍廣，沙化類(lèi)型多，治理難度大等特點(diǎn)。

圖1 2014年青海湖地區(qū)沙化土地分布圖Fig.1 Distribution of desertification land in the Qinghai Lake area in 2014

3.1.2 沙化程度及分布特點(diǎn) 據(jù)調(diào)查，區(qū)域內(nèi)沙化土地總面積為113767.6 hm2，輕度沙化土地面積58476.7 hm2，占沙化土地總面積的51.4%;中度沙化土地面積6616.2 hm2，占5.8%；重度沙化土地面積9940.1 hm2，占8.7%；極重度沙化土地面積38734.6 hm2，占34.1%(見(jiàn)表 2)。

表2 青海湖地區(qū)不同程度沙化土地面積Tab 2 TheareaofsandylandindifferentdegreesintheQinghaiLakearea(hm2)沙化程度輕度中度重度極重度面積58476 76616 29940 138734 6

輕度沙化土地類(lèi)型以露沙地為主,在湖東北、湖東、湖西鳥(niǎo)島周邊大面積分布；中度也是以露沙地為主，零星分布于青海湖周邊；重度主要是半固定沙地，分散分布于湖東和鳥(niǎo)島附近，與流動(dòng)沙地連接；極重度主要是流動(dòng)沙地，分布于湖西的鳥(niǎo)島地區(qū)、湖東的尕海和沙島湖附近。從程度來(lái)看，極重度和重度沙化土地占沙化土地總面積的42.8%，沙化情況仍然嚴(yán)重，治理難度較大。

3.1.3 沙化土地植被覆蓋及分布特點(diǎn) 區(qū)域內(nèi)植被覆蓋度<10%的沙化土地面積為38374.7 hm2，占34.0%；10%～29%的面積為9882.6 hm2，占8.7%；30%～49%的面積為6571.5 hm2，占5.8%；>50%的面積為58578.9 hm2，占51.5%(見(jiàn)表3)。

表3 青海湖地區(qū)不同植被覆蓋度沙化土地面積Tab 3 TtheareaofsandylandwithdifferentvegetationcoverageintheQinghaiLakearea(hm2)植被覆蓋度(%)<1010～2930～49>50面積38734 79882 66571 558578 9

植被覆蓋度<10%的沙化土地分布于湖東沙島周邊和湖西鳥(niǎo)島周邊流動(dòng)沙地； 10%～29%的沙化土地分布于湖南二郎劍區(qū)域，湖東和湖西與流動(dòng)沙地連接的半固定沙地； 30%～39%的沙化土地零星分布于湖東南； 40%～49%的沙化土地分布于湖南、湖東南的露沙地和固定沙地； 50%以上的沙化土地在環(huán)湖都有分布，主要在湖西、湖北及湖東北地區(qū)。

從植被覆蓋度來(lái)看，<10%蓋度級(jí)的面積比例達(dá)到34.0%，而青海湖盆地植被具有荒漠旱生的特點(diǎn)，加上植被生長(zhǎng)期短，植株矮小，覆蓋度低，在大風(fēng)的作用下，很容易就地起沙，這部分沙化土地具有潛在的發(fā)展趨勢(shì)。

3.1.4 沙化土地土地利用及分布特點(diǎn) 區(qū)域內(nèi)林地面積10190.6 hm2，占沙化土地總面積的9.0%；草地面積64842.3 hm2，占57.0%；未利用地38734.7 hm2，占34.0%(見(jiàn)表4)。林地主要分布于湖東尕海周邊及種羊場(chǎng)以東地區(qū)，湖北青海湖農(nóng)場(chǎng)場(chǎng)部周邊，哈爾蓋鄉(xiāng)部分區(qū)域。青海湖湖北部是草原的主要分布區(qū)。未利用地的分布與流動(dòng)沙地的分布基本一致。具有土地利用類(lèi)型單一，土地生產(chǎn)力低，林地面積小而草地面積大，植被防風(fēng)固沙功能低等特點(diǎn)。

表4 青海湖地區(qū)不同土地利用類(lèi)型沙化土地面積Tab 4 TheareaofsandylandindifferentlandusetypesintheQinghaiLakearea(hm2)土地利用類(lèi)型疏林地灌木林地未成林造林地?zé)o立木林地疏灌地天然草地人工草地未利用地面積173 75910 81516 548 02541 662962 21880 138734 7

3.2沙化土地動(dòng)態(tài)變化

最近20年內(nèi)，我們連續(xù)5次對(duì)該地區(qū)的沙化土地進(jìn)行了動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)[5-6]。從監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)看，在1999年之前是發(fā)展的，且發(fā)展速度較快。之后發(fā)生逆轉(zhuǎn)，逆轉(zhuǎn)速度由快變慢，且持續(xù)向好。

3.2.1 不同類(lèi)型沙化土地動(dòng)態(tài) 1999年與1994年對(duì)比，5年沙化土地總面積增加了15638.9 hm2，年均增加3127.8 hm2，年均增加率為2.7%。在各沙化類(lèi)型中，露沙地減少了7 126.8 hm2，其它類(lèi)型都是增加的，其中流動(dòng)沙地的增加量占總增加量的78.6%(見(jiàn)表5)。

2004年與1999年對(duì)比，5年沙化土地總面積減少了15 324.8 hm2，年均減少3 065.0 hm2，年均減少率為2.3%。沙化土地由發(fā)展轉(zhuǎn)變?yōu)槟孓D(zhuǎn)，趨勢(shì)向好。在沙化類(lèi)型中，固定沙地的增加量基本由流動(dòng)沙地和半固定沙地逆轉(zhuǎn)而來(lái)。而戈壁和露沙地的減少，全部轉(zhuǎn)變成了非沙化土地。

2009年與2004年對(duì)比，5年沙化土地總面積減少了1 457.4 hm2。年均減少291.5 hm2，年均減少率為0.25%。通過(guò)2004年之前5年沙化土地的大量逆轉(zhuǎn)，期后5年逆轉(zhuǎn)的速度減緩。主要變化來(lái)源于流動(dòng)沙地的治理和湖水淹沒(méi)兩大因素。

2014年與2009年對(duì)比，5年沙化土地總面積減少了1 860.6 hm2，年均減少372.1 hm2，年均減少率為0.32%。最近5年沙化土地的減少量略大于2009年之前5年的減少量。從變化狀況來(lái)看，流動(dòng)沙地減少量大，其它類(lèi)型不同程度增加，類(lèi)型之間的變化，表現(xiàn)了向好趨勢(shì)。

縱觀近15年4次監(jiān)測(cè)，沙化土地的動(dòng)態(tài)變化具有一定的規(guī)律可循，即流動(dòng)沙地轉(zhuǎn)變?yōu)榘牍潭ê凸潭ㄉ车兀牍潭ê凸潭ㄉ车剞D(zhuǎn)變?yōu)槁渡车睾头巧郴恋?，露沙地和有明顯沙化趨勢(shì)的土地轉(zhuǎn)變?yōu)榉巧郴恋?，這種變化表明研究區(qū)植被蓋度持續(xù)增加，沙化土地面積在不斷減少。

3.2.2 不同程度沙化土地動(dòng)態(tài) 最近10年3次監(jiān)測(cè)(缺之前2次沙化程度數(shù)據(jù))的動(dòng)態(tài)變化，反映了沙化土地的沙化程度減輕的大趨勢(shì)。

表5 青海湖地區(qū)沙化土地面積變化動(dòng)態(tài)Tab 5 ThedynamicchangeofdesertificationlandareaintheQinghaiLakearea(hm2)監(jiān)測(cè)期合計(jì)流動(dòng)沙地半固定沙地固定沙地露沙地非生物治沙工程地戈壁1994年116771 548915 4320664650 11999年132410 461210 411986 757523 31690 02004年117085 649951 86817 916655 943649 210 82009年115628 245146 57877 919553 643031 618 82014年113767 638723 49723 221078 144231 711 31999與1994年對(duì)比15638 912295 08780 7-7126 81690 02004與1999年對(duì)比-15324 8-11258 6-5168 816655 9-13874 110 8-1690 02009與2004年對(duì)比-1457 4-4805 31060 02897 7-617 68 02014與2009年對(duì)比-1860 6-6423 11845 41524 91223 2-7 5

2009年與2004年對(duì)比，沙化程度輕度增加1721.2 hm2，中度增加656.7 hm2，重度增加968.3 hm2，極重度減少4802.3 hm2。由表6看出，極重度沙化土地的減少量大于其余3個(gè)程度級(jí)的增加量，另有一部分轉(zhuǎn)變?yōu)榉巧郴恋?，程度趨?shì)向好。

表6 青海湖地區(qū)沙化土地程度變化動(dòng)態(tài)Tab 6 ThedynamicchangeofdesertificationlandintheQinghaiLakearea(hm2)監(jiān)測(cè)期輕度中度重度極重度2004年36669 323377 67087 449951 52009年38390 524033 38055 345149 22014年58476 86616 39940 138734 72009與2004年對(duì)比1721 2656 7968 3-4802 32014與2009年對(duì)比20086 4-17417 01884 8-6414 5

2014年與2009年對(duì)比，沙化程度輕度增加20086.4 hm2，中度減少17417.0 hm2，重度增加1 884.8 hm2，極重度減少6 414.5 hm2。從趨勢(shì)看，極重度沙化土地減少，相應(yīng)的重度沙化土地增加。中度沙化土地減少，相應(yīng)的輕度沙化面積增加，總體向好。

3.2.3 不同植被覆蓋沙化土地動(dòng)態(tài) 2004—2009年的5年間，沙化土地上植被覆蓋度<10%的面積減少了4 802.3 hm2，其余蓋度級(jí)的面積都是增加的，增加量合計(jì)為3 345.1 hm2。從變化狀況看，除部分覆蓋度<10%的流動(dòng)沙地轉(zhuǎn)為水域外，其余沙化土地植被覆蓋度有不同程度的增加，引起了沙化程度和沙化類(lèi)型的變化。

2009—2014年的5年間，蓋度級(jí)的轉(zhuǎn)移向好趨勢(shì)更加顯著。小于10%蓋度級(jí)的面積減少6414.5 hm2，10%～29%蓋度級(jí)的面積增加1866.1 hm2，30%～49%蓋度級(jí)的面積減少16957.0 hm2，50%以上蓋度級(jí)的面積增加19644.9 hm2，增加量大，植被恢復(fù)良好。(見(jiàn)表7)。也就是說(shuō)5年間沙化土地植被恢復(fù)的狀況與沙化土地面積減少、程度降低的趨勢(shì)保持一致，具有因果關(guān)系。

表7 青海湖地區(qū)沙化土地分布區(qū)植被蓋度級(jí)變化動(dòng)態(tài)Tab 7 Thechangeofvegetationcoverageintheareaofdesertifica?tionlandintheQinghaiLakearea(hm2)監(jiān)測(cè)期植被蓋度級(jí)(%)<1010～2930～49>502004年49951 56861 323059 737212 92009年45149 28016 523528 538934 02014年38734 79882 66571 558578 92009與2004年對(duì)比-4802 31155 2468 81721 12014與2009年對(duì)比-6414 51866 1-16957 019644 9

3.2.4 不同土地利用沙化土地動(dòng)態(tài) 研究區(qū)2004—2009年期間，林地減少了1438.3 hm2，草地增加了4783.4 hm2，未利用地減少了4802.3 hm2。進(jìn)一步對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，林地面積的減少，主要是2009年在森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查中將宜林地調(diào)整為牧業(yè)用地引起的，因沒(méi)有人工造林措施，其防風(fēng)固沙作用沒(méi)有變化。因此，未利用地的減少量大于林地和草地轉(zhuǎn)換后的增加量，超出部分轉(zhuǎn)變?yōu)榉巧郴恋亍?/p>

2014年與2009年對(duì)比，林地增加了162.4 hm2，草地增加4402.4 hm2，其中2009年后的5年內(nèi)因沒(méi)有采取人工改良措施，人工草地減少了1291.3 hm2。未利用地減少的6425.4 hm2，是因?yàn)槿斯ぴ炝趾妥匀恢脖惶岣咿D(zhuǎn)變?yōu)榱值睾吞烊徊莸亍?見(jiàn)表8)。

表8 青海湖地區(qū)沙化土地土地利用變化動(dòng)態(tài)Tab 8 ThedynamicchangeoflandusechangeofdesertificationlandintheQinghaiLakearea(hm2)監(jiān)測(cè)期林地天然草地人工草地未利用地2004年11466 652490 33166 249962 42009年10028 357268 53171 445160 12014年10190 762962 21880 138734 72009與2004年對(duì)比-1438 34778 25 2-4802 32014與2009年對(duì)比162 45693 7-1291 3-6425 4

3.3變化原因分析

研究區(qū)沙化土地的逆轉(zhuǎn)有自然因素和人為因素兩方面的影響。

3.3.1 自然因素

(1) 青海湖面積的變化。從本次收集和遙感區(qū)劃的數(shù)據(jù)來(lái)看，1960—2013年的53年間，除了1990年的湖面比1985年增大外，直到2004年青海湖水面一直在縮小，但縮小速率有一定的波動(dòng)(見(jiàn)表9)。其中2004—2013年的10年間，湖面面積一直在擴(kuò)大且顯著，平均每年擴(kuò)大1400 hm2，在此期間的2005—2008年，青海湖水位上升近0.50 m，平均每年上升0.125 m(人民日?qǐng)?bào)2009年10月14日?qǐng)?bào)道)。

根據(jù)青海省水文水資源勘測(cè)局青海湖觀測(cè)站多年觀測(cè)數(shù)據(jù)，1955年7月水面高程是3197.4 m，2004年初是3192.7 m，49年下降4.6 m。但從2004年7月后，水位就開(kāi)始上升，2008年為3193.4 m，2009年為3193.7 m。青海省氣象科學(xué)研究所利用EOS/MODIS衛(wèi)星資料監(jiān)測(cè)表明，2012年4月21日青海湖面積為435150 hm2，與上年同期增加了5606 hm2。青海湖水位和湖面的變化狀況，在1987年、2000年、2003年、2009年和2013年五個(gè)時(shí)段的衛(wèi)星影像圖(圖2)上得到了直觀的反映。1987年尕海南部小湖與主湖相連，開(kāi)口相對(duì)較大，13年后的2000年水位下降明顯，開(kāi)口處縮小，流沙顯露，到2003年的短短3年，子湖基本形成。包括尕海在內(nèi)，由于湖水的下降，逐漸形成的3個(gè)子湖，面積逐漸變小，且有逐漸消失的趨勢(shì)。2004年至2013年水位持續(xù)上漲，尕海開(kāi)始擴(kuò)大，尕海南部小湖又與主湖融合[7]。

青海湖水位上升和湖面擴(kuò)大的根本是河水補(bǔ)給。由青海湖北岸(剛察)年降雨量變化趨勢(shì)可看出，降雨量呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，降雨量的增加直接帶來(lái)了周?chē)恿魅牒康脑黾?。輸入青海湖的河流有布哈河、沙柳河、哈爾蓋河等40余條河流，其中以布哈河最大。

(2) 溫度和降雨量的變化。從圖3的年平均溫度變化曲線(xiàn)看，青海湖沙化土地分布區(qū)年均溫呈現(xiàn)了升高的趨勢(shì)。其中1999—2003年5年年均溫為0.3 ℃，2004—2008年的5年平均溫度為0.5 ℃，比前5年的平均值增加0.2 ℃。2009—2013年的5年平均溫度為0.7 ℃，又比前5年增加0.5 ℃。總體增加0.7 ℃，氣候趨暖(見(jiàn)表10，下同)[1]。利用剛察、海晏、共和、天峻、茶卡5站1961—2008年氣溫資料,分析了環(huán)青海湖地區(qū)氣溫變化趨勢(shì)、氣候突變和異常年份。結(jié)果表明： 環(huán)青海湖地區(qū)平均氣溫具有明顯的升高趨勢(shì),升幅為0.304～0.551 ℃/10 a,各地平均氣溫上升幅度： 南部>東部>西部>北部[8]。

從圖4看出，14年來(lái)青海湖沙化土地分布區(qū)降雨量變化趨勢(shì)與溫度變化趨勢(shì)類(lèi)似，表現(xiàn)了增加的趨勢(shì)。其中1999—2003年5年年均降雨量為369.1 mm，2004—2008年平均為421.8 mm，比前5年增加52.7 mm， 2009—2013年平均為392.4 mm，比第一個(gè)時(shí)間段的5年增加23.3 mm，比第二個(gè)時(shí)間段的5年減少29.4 mm。從最近5年的年度變化看， 2009年至2013年分別為416.0 mm、396.8 mm、423.7 mm、371.2 mm和375.3 mm，起伏較大。2011年的423.7 mm為最大值。

降雨量和溫度的增加對(duì)沙化土地的變化是積極的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，青海湖植物生長(zhǎng)期主要在5—9月，溫度在6.2～12.2 ℃之間，平均為9.0 ℃，而5—9月的降雨量達(dá)到全年降雨量的91%，雨熱同期，有利于植物生長(zhǎng)和植被蓋度的增加，青海湖地區(qū)植被覆蓋度增加與該地區(qū)的氣候變暖有密切的關(guān)系。青海湖地區(qū)春、夏季降水越多植被覆蓋度越大 。6月降水量對(duì)夏季植被生長(zhǎng)非常重要，秋季降水多，冷空氣活動(dòng)頻繁，植被過(guò)早凋零，因此植被覆蓋度差，前期植被覆蓋度偏高時(shí)后期降水量會(huì)偏多[9]。這是青海湖區(qū)沙化土地整體逆轉(zhuǎn)并持續(xù)減少的主要自然原因。

表9 青海湖地區(qū)1960—2014年面積變化狀況Tab 9 AreachangesintheQinghaiLakeareain1960—2014年份面積(hm2)增加量(hm2)增加率(%)19604527301965447240-5490-1．211970446150-1090-0．241975441010-5140-1．151980433460-7550-1．711985430790-2670-0．62199043387030800．711995428050-5820-1．342000426000-2050-0．482004423350-2650-0．62200943271093602．21201343739046801．08

1987年TM衛(wèi)星影像

2000年TM衛(wèi)星影像

2003年ETM衛(wèi)星影像

2009年ETM衛(wèi)星影像

圖2青海湖水位、湖面變化狀況在尕海地區(qū)的表現(xiàn)

Fig.2Thewaterlevel,lakelevelchangeinGahairegionintheQinghaiLake

圖3 青海湖沙化土地分布區(qū)溫度變化狀況Fig.3 Temperature change of desertification land in the Qinghai Lake

表10 青海湖地區(qū)近年氣象數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表Tab 10 StatisticsofmeteorologicaldatainrecentyearsintheQinghaiLakearea年份降水量(mm)平均溫度(℃)1999408．50．52000419．6-0．22001297．50．42002372．20．22003347．90．62004427．90．22005427．70．62006415．50．92007441．90．62008395．80．22009416．00．72010396．81．12011423．70．52012371．2-0．12013375．31．1

圖4 青海湖北岸(剛察)年降雨量變化趨勢(shì)Fig.4 The change trend of annual rainfall in north bank of the Qinghai Lake Bank (Gangcha)

3.3.2 人為因素

(1) 退耕還林工程實(shí)施。青海湖周?chē)貐^(qū)耕地在1994—1999年的5年間增加了5299 hm2，這部分耕地全部由草場(chǎng)開(kāi)墾而來(lái)。2000年之后退耕還林工程實(shí)施，青海湖周?chē)貐^(qū)退耕面積達(dá)到15280 hm2，耕地的減少，使得灌溉用水減少，直接影響了沙化土地的變化。按1200 m3/hm2的灌溉定額，每年減少灌溉用水1.83×107m3，這些水量一部分流入湖內(nèi)，另一部分聚集在環(huán)湖周?chē)牡桶嫉貛В蜎](méi)了與之相連的部分流動(dòng)沙地、半固定沙地和露沙地，使之逆轉(zhuǎn)為非沙化土地[10]。

(2) 青海湖流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)與綜合治理工程的實(shí)施。該工程從2008年開(kāi)始，主要在青海湖及其周邊地區(qū)實(shí)施。2010—2013年完成工程固沙8500 hm2，封沙育林育草28200 hm2、沙化土地灌木造林2700 hm2。在工程實(shí)施區(qū)，監(jiān)測(cè)單位設(shè)置了34個(gè)成效監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，2013年指示植物種平均高度較2010年平均增長(zhǎng)2.33 cm，植被蓋度平均增長(zhǎng)9.17%[11]。

(3) 青海湖流域周邊地區(qū)生態(tài)環(huán)境綜合治理項(xiàng)目的實(shí)施。該項(xiàng)目是我省利用外國(guó)政府貸款實(shí)施的大型生態(tài)建設(shè)項(xiàng)目。項(xiàng)目2009年正式啟動(dòng)實(shí)施，總投資5.42億元。截止2012年底，在項(xiàng)目生態(tài)建設(shè)工程中，營(yíng)造防風(fēng)固沙林3800 hm2、工程固沙2500 hm2、封沙育林草36700 hm2。其中青海湖流域治理面積226 hm2，包括人工造林26.7 hm2，封山育林200 hm2[11]。

根據(jù)項(xiàng)目總結(jié)材料，通過(guò)項(xiàng)目的實(shí)施，區(qū)域內(nèi)草本植被平均覆蓋率由項(xiàng)目實(shí)施前的59%提高到63%，提高4個(gè)百分點(diǎn)；新增林地面積5.6萬(wàn)hm2(保存率按70%計(jì))，森林覆蓋率由項(xiàng)目實(shí)施前的 7.7%，提高到8.3%，增加0.56個(gè)百分點(diǎn)，土地退化趨勢(shì)明顯好轉(zhuǎn)，有效的遏制了水土流失，減少了風(fēng)沙危害，提高了水源涵養(yǎng)功能[10]。

(4) “三北”防護(hù)林等重點(diǎn)工程實(shí)施。據(jù)統(tǒng)計(jì)，研究區(qū)在2009—2013年的5年間，三北防護(hù)林工程實(shí)施人工造林700 hm2，封沙育林育草6400 hm2。

總體來(lái)看，重點(diǎn)工程項(xiàng)目的實(shí)施，使原有植被得到保護(hù)，植被覆蓋度逐年增加，是區(qū)域沙化土地逆轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)。通過(guò)項(xiàng)目造林，積極探索提高造林成活率的有效方法，實(shí)踐總結(jié)了沙地楊樹(shù)深栽造林、工程固沙、生根劑泥漿蘸根造林、硫酸亞鐵溶液澆灌定根水、地膜覆蓋造林、機(jī)械整地等林業(yè)實(shí)用技術(shù)，為今后高原干旱區(qū)生態(tài)治理提供了成功經(jīng)驗(yàn)。在青海高原沙區(qū)建立不同類(lèi)型的人工植被進(jìn)行防沙治沙，改善生態(tài)環(huán)境是可行的。工程治沙和植物治沙相結(jié)合才能達(dá)到完全防治的目標(biāo)。篩選出的適宜沙區(qū)生長(zhǎng)的喬木主要有青陽(yáng)、小葉楊、樟子松和青海云杉；灌木主要有沙棘、檉柳、沙柳、烏柳、檸條等[12]。

4 結(jié)論與討論

青海湖及其周?chē)貐^(qū)從最近20年5次沙化土地監(jiān)測(cè)結(jié)果看，在1999年之前的5年沙化土地是發(fā)展的，年均速率達(dá)到了2.7%，是有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以來(lái)沙化土地發(fā)展速度最快的。在其之后的15年保持持續(xù)逆轉(zhuǎn)的態(tài)勢(shì)，逆轉(zhuǎn)速率在0.25%～2.3%之間，逆轉(zhuǎn)速度逐步減緩，小有起伏。這樣的趨勢(shì)，與年均溫逐步升高，降雨量波動(dòng)增加的有利因素是一致的。同時(shí)也要看到，盡管沙化土地總體在逆轉(zhuǎn)，但局部地段仍在擴(kuò)大，而且沙化土地面積占到區(qū)域陸地面積的21.4%，流動(dòng)沙地和半固定沙地占沙化土地總面積的42.6%，而露沙地和有明顯沙化趨勢(shì)的土地面積較大，比例較高，沙化土地的逆轉(zhuǎn)具有很大的脆弱性，可逆性高，短期治理并不能一勞永逸，沙化土地治理的任務(wù)艱巨。

結(jié)合近幾年相關(guān)青海湖流域荒漠化土地研究成果比較，由于氣候暖干化，青海湖湖周出現(xiàn)了氣溫升高，降水減少，蒸發(fā)增大等氣候變化特征，自1975—2000年的研究結(jié)果表明，近25年來(lái)青海湖湖岸總體變化趨勢(shì)是陸地相對(duì)湖水方向推進(jìn)，湖岸形態(tài)整體萎縮，為湖岸沙漠化發(fā)展提供了物源和場(chǎng)地，伴隨土地沙漠化，青海湖周?chē)貐^(qū)的草地也出現(xiàn)較為嚴(yán)重的退化現(xiàn)象。與本研究報(bào)告的研究結(jié)果吻合。1999年以后，青海湖沙化土地分布區(qū)降雨量變化趨勢(shì)與溫度變化趨勢(shì)類(lèi)似，表現(xiàn)了增加的趨勢(shì)，水位上升，同時(shí)重點(diǎn)工程項(xiàng)目的實(shí)施使得青海湖湖周生態(tài)環(huán)境得到改善。

對(duì)于土地沙漠化和草場(chǎng)退化而言，氣候暖干化和不合理的人為活動(dòng)具有同等效力，在氣候干旱化的背景下，土壤蒸發(fā)量的加大加劇了地面的裸露程度，進(jìn)而加速了土地沙漠化的過(guò)程[13-15]。人為活動(dòng)主要包括湖周耕地，草原灌溉用水和人蓄飲水以及不合理利用草場(chǎng)3個(gè)方面。近些年青海湖周邊過(guò)度放牧現(xiàn)象依然存在，青海湖旅游開(kāi)發(fā)仍在繼續(xù)進(jìn)行，游客人數(shù)逐年攀升，景點(diǎn)建設(shè)從未間斷，這些不利的因素，對(duì)沙化土地及其生態(tài)環(huán)境的影響較大。因此，對(duì)青海湖及其周邊地區(qū)沙化土地的治理必須采取綜合治理措施，進(jìn)一步鞏固生態(tài)建設(shè)成果，才能保持沙化土地向好的變化趨勢(shì)。

[1] 中國(guó)統(tǒng)計(jì)局.青海省2014年統(tǒng)計(jì)年鑒[M].北京:中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社,2014.

[2] 唐仲霞，王有寧.青海湖流域沙漠化現(xiàn)狀及綜合治理研究[J] .安微農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,37(5):2267-2269.

[3] 趙曉玲.青海湖生態(tài)現(xiàn)狀及影響[J].青海農(nóng)林科技,2005(3):45-46.

[4] 青海省第五次荒漠化和沙化監(jiān)測(cè)報(bào)告[R].2015.

[5] 2004年青海湖及其周?chē)貐^(qū)沙化土地變化動(dòng)態(tài)研究[R].2005.

[6] 2009年青海湖及其周?chē)貐^(qū)沙化土地變化動(dòng)態(tài)研究[R].2010.

[7] 李鳳霞，李林，沈芳,等.青海湖湖岸形態(tài)變化及成因分析[J].資源科學(xué), 2004,26(1):38-44.

[8] 陳曉光、李劍萍、李志軍,等.青海湖地區(qū)植被覆蓋及其與氣溫降水變化的關(guān)系[J].中國(guó)沙漠，2007,27(5):797-803.

[9] 嚴(yán)德行，朱寶文，謝啟玉，等.環(huán)青海湖地區(qū)氣溫變化特征[J].氣象科技, 2011, 39(1):33-37.

[10] 青海省林業(yè)廳.青海湖流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)與綜合治理工程林業(yè)項(xiàng)目實(shí)施情況工作總結(jié)[R].2013.

[11] 2013年青海湖流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)與綜合治理工程生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)報(bào)告[R].2014.

[12] 張登山,田麗慧,吳汪洋,等.青海湖湖東高大流動(dòng)沙山的形成機(jī)理及其演變趨勢(shì)初探[C].∥2013年全國(guó)地貌與第四紀(jì)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集.2013:118-119.

[13] 周陸生.青海省長(zhǎng)期氣候變化趨勢(shì)及其生態(tài)環(huán)境可能影響的初步展望[J].青海氣象，2001(2):2-13.

[14] 李林，王振宇，張國(guó)勝，等.環(huán)青海湖地區(qū)氣候變化及其對(duì)荒漠化的影響[C].∥ 氣象科技與可持續(xù)發(fā)展學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集.2000:18-24.

[15] 何永晴，李鳳霞.近47年環(huán)青海湖地區(qū)氣候變化特征分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2011, 39(16):9902-9904.

StudyonthedynamicchangeofdesertificationlandintheQinghaiLakeanditssurroundingarea

WANG Jingjie， CAI Yanling

(The Academy of Forest Inventory and Planning of Qinghai Province， Xining 810000, China)

Changes in the ecological environment in the Qinghai Lake region has important implications of China and the global ecological changes, in order to grasp the province desertification land and land desertification status and dynamic change information regularly, for the state and the province formulated to prevent desertification and desertification control policy and long-term development planning, protection, improvement and rational utilization of land and resources to provide the basic data. In this study, the high resolution remote sensing data interpretation and the ground survey, based on the survey and statistics, statistics of various types of desertification and desertification land area of the monitoring method. Taking the comparison and analysis on the sandy land monitoring results in 1994, 1999, 2004 and 2009, and 5 times in the last 20 years for sandy land monitoring results in the Qinghai Lake and its surrounding area, in 5 years before 1999 of land desertification is the development and annual rate of 2.7%, it is the fastest development speed of sandy land monitoring data since. In the 15 years after its sustained reversal of the situation, the reversal rate of 0.25%～2.3%, the reversal rate gradually slowed down, little ups and downs. Also although desertification land overall in reverse, but lots of locals still expanding and desertified land area accounted for 21.4% of the regional land area, the shifting and semi fixed sandy land accounted for 42.6% of the total area of desertified land, and exposed sand and obvious trend of desertification land area larger, higher proportion, reversion of land desertification has very fragile and reversible.

land desertification; dynamic change; sandy area; reversion; the Qinghai Lake

2016-05-19

王靜潔(1985-)女，青海省西寧市人，助理工程師，主要從事森林資源調(diào)查設(shè)計(jì)。

S 157.1

A

1003 — 5710(2016)06 — 0081 — 09

10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2016. 06. 018

(文字編校：楊 駿)