新疆沙化土地動態(tài)變化分析

雷春英，吳明，吳圣華，吉小敏，寧虎森

(1.新疆林科院造林治沙研究所,新疆 烏魯木齊 830063；2.新疆精河荒漠生態(tài)系統(tǒng)國家定位觀測研究站,新疆 博爾塔拉 833300；3.新疆治沙辦,新疆 烏魯木齊 830000)

新疆沙化土地動態(tài)變化分析

雷春英1,2，吳明3，吳圣華3，吉小敏1,2，寧虎森1,2

(1.新疆林科院造林治沙研究所,新疆 烏魯木齊 830063；2.新疆精河荒漠生態(tài)系統(tǒng)國家定位觀測研究站,新疆 博爾塔拉 833300；3.新疆治沙辦,新疆 烏魯木齊 830000)

利用新疆沙化土地監(jiān)測數(shù)據(jù)，對沙化土地分布特征、動態(tài)變化規(guī)律進(jìn)行分析，對沙化土地動態(tài)變化原因進(jìn)行了剖析,并提出了沙化土地防治對策。結(jié)果表明：新疆沙化土地的增長主要是沙化耕地的持續(xù)加速增長所致，其次為局部環(huán)境的惡化。

沙化土地；監(jiān)測；動態(tài)變化；防治對策

1 新疆沙化土地現(xiàn)狀

根據(jù)新疆第五次荒漠化和沙化監(jiān)測結(jié)果，截止到2014年底，新疆沙化土地總面積為7 470.64萬hm2，占新疆總面積的44.87%，分布于烏魯木齊市、克拉瑪依市、吐魯番地區(qū)、哈密地區(qū)、昌吉回族自治州、伊犁地區(qū)、塔城地區(qū)、阿勒泰地區(qū)、博爾塔拉蒙古自治州、巴音郭楞蒙古自治州、阿克蘇地區(qū)、克孜勒蘇柯爾克孜自治州、喀什地區(qū)、和田地區(qū)等14個(gè)市(地、州)及5個(gè)自治區(qū)直轄縣級市中的89個(gè)縣(市)(含兵團(tuán))。烏魯木齊市的新市區(qū)、頭屯河區(qū)、水磨溝區(qū)，伊犁地區(qū)的伊寧縣、伊寧市、鞏留縣、新源縣、昭蘇縣、特克斯縣、尼勒克縣和塔城地區(qū)的塔城市等11縣(市)沒有沙化土地分布。其中，流動沙地面積為2 864.02萬hm2，占沙化土地總面積的38.34%；半固定沙地為777.92萬hm2，占沙化土地總面積的10.41%；固定沙地為656.19萬hm2，占沙化土地總面積的8.78%；沙化耕地為41.37萬hm2，占沙化土地總面積的0.56%；非生物工程治沙地面積為0.55萬hm2，占沙化土地總面積的0.01%；風(fēng)蝕殘丘(劣地)為68.30萬hm2，占沙化土地總面積的0.92%；戈壁面積為3 062.23萬hm2，占沙化土地總面積40.99%。

2 新疆沙化土地空間分布特征及規(guī)律

新疆沙化土地主要分布在巴音郭楞蒙古族自治州、和田地區(qū)、哈密地區(qū)、阿克蘇地區(qū)、吐魯番地區(qū)、阿勒泰地區(qū)、喀什地區(qū)等7個(gè)地(州)，面積合計(jì)6 673.29 hm2，占全區(qū)沙化土地總面積的89.32%；其余地州797.34hm2，占10.68%。

從沙化土地空間分布特征來看，不同類型沙化土地分布具有明顯的區(qū)域性。流動沙地集中分布于塔克拉瑪干沙漠腹地，即巴音郭楞蒙古族自治州、和田地區(qū)、阿克蘇地區(qū)(含阿拉爾市,下同)的伸入塔克拉瑪干沙漠區(qū)域，該區(qū)域流動沙地面積合計(jì)2 628萬hm2，占新疆流動沙地面積的91.76%，占新疆沙化土地面積的35.18%。半固定沙地則環(huán)布于塔克拉瑪干沙漠周邊，塔里木盆地邊緣地帶，即巴音郭楞蒙古族自治州、阿克蘇地區(qū)、和田地區(qū)、喀什地區(qū)綠洲外圍，該區(qū)域半固定沙地面積635.93 萬hm2，占新疆半固定沙地面積的81.75%，占新疆沙化土地面積的8.51%。固定沙地大部分分布于準(zhǔn)噶爾盆地，該盆地內(nèi)固定沙地面積386.52萬hm2，占新疆固定沙地面積的58.90%，占新疆沙化土地面積的5.17%；塔里木盆地周邊荒漠綠洲過渡帶分布了266.81 hm2，占新疆固定沙地面積的40.66%，占新疆沙化土地面積的3.57%。戈壁主要分布于阿爾泰山南麓、天山南北麓、昆侖山北麓、吐哈盆地和一些山間盆地的山前洪積傾斜平原。風(fēng)蝕殘丘主要分布在羅布泊、吐魯番盆地、烏爾禾谷地洪積細(xì)土平原，湖積平原高臺地。除石河子市之外，各市地州均分布有沙化耕地，其中沙化耕地在本區(qū)域沙化土地面積中占比超過5%地區(qū)為烏魯木齊縣、克拉瑪依市克拉瑪依區(qū)、疏附縣、疏勒縣、和田市、察布查爾縣、霍城縣、沙灣縣、阿勒泰市、北屯市，占比分別為7.65%、14.12%、5.57%、5.33%、11.06%、19.94%、14.42%、10.77%、6.96%、44.57%。

3 新疆沙化土地動態(tài)分析

3.1 沙化土地類型動態(tài)變化

表1 新疆沙化土地類型動態(tài)變化分析結(jié)果 hm2

注：數(shù)據(jù)來源于新疆沙化土地監(jiān)測報(bào)告

新疆分別在1994年、1999年、2004年、2009年、2014年進(jìn)行了5次荒漠化和沙化監(jiān)測，沙化監(jiān)測結(jié)果見表1。由于第一次沙化土地監(jiān)測對標(biāo)準(zhǔn)理解的偏差造成戈壁劃分標(biāo)準(zhǔn)與后續(xù)監(jiān)測不一致，以及因個(gè)別地區(qū)的衛(wèi)星照片缺乏而導(dǎo)致的流動沙地?cái)?shù)據(jù)不準(zhǔn)確，造成第一次沙化土地監(jiān)測數(shù)據(jù)與后續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)的可比性差，本文沙化土地動態(tài)變化分析以第二次至第五次沙化監(jiān)測數(shù)據(jù)為依據(jù)。

監(jiān)測數(shù)據(jù)表明自第二次沙化土地監(jiān)測始，新疆沙化土地面積呈持續(xù)增加趨勢，增加幅度逐漸減緩。1999—2004年增加了5.22萬hm2，年均增加10 430 hm2，2004—2009年增加了4.14萬hm2，年均增加8 270 hm2，2009—2014年增加了3.67萬hm2，年均增加7 344 hm2。

新疆沙化土地類型有流動沙地、半固定沙地、固定沙地、沙化耕地、風(fēng)蝕殘丘(劣地)、戈壁，后4次監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，各類型沙化土地呈現(xiàn)不同的動態(tài)變化。流動沙地呈現(xiàn)波動上升趨勢，1999—2004年增加了20.94萬hm2，年均增加4.19萬hm2，2004—2009年減少了0.59萬hm2，年均減少0.12萬hm2，2009—2014年增加了15.38萬hm2，年均增加3.08萬hm2。半固定沙地呈現(xiàn)波動下降趨勢，1999—2004年減少了210.29萬hm2，年均減少42.06萬hm2，2004—2009年增加了2.69萬hm2，年均增加0.54萬hm2，2009—2014年減少了32.41萬hm2，年均減少6.48萬hm2。固定沙地呈現(xiàn)出快速增加后緩慢減少的過程，1999—2004年面積增長了191.93萬hm2，年均增加38.39萬hm2，2004—2009年面積減少了12.56萬hm2，年均減少2.51萬hm2，2009—2014年減少了4 900 hm2，年均減少980 hm2，減少幅度逐漸降低，面積相對趨于穩(wěn)定。風(fēng)蝕殘丘(劣地)呈現(xiàn)快速增加后緩慢降低的過程，1999—2004年增加了4.79萬hm2，年均增加0.96萬hm2，2004—2014年10年總計(jì)減少了3 444 hm2，不及1999—2004年的年均增加量。戈壁呈現(xiàn)出持續(xù)的減少趨勢，且減幅波動較大，1999—2004年減少了5.76萬hm2，年均減少1.15萬hm2，2004—2009年減少了3 817 hm2，年均減少763 hm2，2009—2014年減少1.67萬hm2，年均減少3 337 hm2。沙化耕地總量雖小，1999年僅有1 563 hm2，增速卻急劇加快，由1999—2004年間年均增加5 856.8 hm2，至2009—2014年間年均增加45 683.6 hm2，增長速度擴(kuò)大了7.8倍，至2014年沙化耕地面積達(dá)到41.37萬hm2，15年間面積擴(kuò)大了264倍。

3.2 變化原因分析

將流動沙地、半固定沙地、固定沙地、風(fēng)蝕殘丘(劣地)、戈壁原有自然地貌歸為自然地貌組，沙化耕地、非生物工程治沙地歸為人工地貌組，分析沙化土地的動態(tài)變化，見表2。

由表2可知自然地貌組沙化土地面積呈先略增后下降的趨勢，且降幅逐步擴(kuò)大，總體呈下降趨勢。在1961—2013年間新疆年降水量呈顯著增加趨勢，增加速率每10 a為9.44 mm[1]，1982—2013年間北疆平原地區(qū)、南疆平原地區(qū)的植被NDVI變化呈顯著增長趨勢[2]。自2000年以來，新疆生態(tài)建設(shè)成效顯著，全區(qū)森林覆蓋率由“九五”時(shí)期的1.92%提高到“十二五”末的4.24%，綠洲森林覆蓋率由14.95%提高到23.5%。初步建成了以綠洲內(nèi)部農(nóng)田林網(wǎng)、綠洲外緣大型防風(fēng)固沙林帶、天然荒漠林和山區(qū)天然林為主體的立體綠色屏障，構(gòu)筑起相對穩(wěn)定的綠洲生態(tài)安全體系，氣候的逐漸濕潤和植被的持續(xù)增長，促使了自然地貌組沙化土地逐步減少。然而，降水量天山山區(qū)>北疆>南疆，南疆又呈現(xiàn)自西北向東南減小趨勢(新疆南疆地區(qū)降水量時(shí)空變化特征分析)，這種降水空間分布的不均勻性造成塔克拉瑪干沙漠東南緣流沙向山區(qū)擴(kuò)展，若羌、民豐、于田、策勒一帶已形成流沙覆山的沙漠景觀。

由表2可知，人工地貌組沙化土地面積呈現(xiàn)快速增長模式，其以沙化耕地的加速增長為主，其增長量大于自然地貌組沙化土地減少量。非生物治沙工程地是在沙化土地上開展的工程治沙措施，這部分面積并未改變沙化土地的性質(zhì)，因此人工地貌組的增幅主要來源于沙化耕地的增加。沙化耕地來源于在固定沙地、風(fēng)蝕殘丘(劣地)、戈壁的墾荒，以及非沙化土地上的墾荒和原有耕地的退化。

綜上分析，新疆沙化土地的增加以沙化耕地的加速擴(kuò)張為主，以流動沙地侵蝕擴(kuò)展為輔。

表2 不同地貌組沙化土地動態(tài)變化

4 沙化土地防治對策

由于新疆沙化土地的增加以沙化耕地的加速擴(kuò)張為主，以流動沙地侵蝕擴(kuò)展為輔。因此，應(yīng)采取改良沙化耕地、固定流動沙地、保護(hù)半固定沙地、合理發(fā)展沙產(chǎn)業(yè)的“防、治、用”并舉的措施進(jìn)行治理。

4.1 改良沙化耕地

沙化耕地主要指沒有防護(hù)措施及灌溉條件，經(jīng)常受風(fēng)沙危害，導(dǎo)致作物產(chǎn)量低而不穩(wěn)定的沙質(zhì)耕地。經(jīng)過區(qū)域水土平衡分析，在保障沙化耕地用水的前提下，新建高效節(jié)水灌溉工程，確保沙化耕地用水。同時(shí)，由外到內(nèi)依次建立固沙壓沙工程、防風(fēng)固沙基干林帶，農(nóng)田防護(hù)林網(wǎng)，建立完善的固沙-阻沙-降低風(fēng)速的立體防護(hù)措施，以減輕風(fēng)沙災(zāi)害損失，提高農(nóng)作物產(chǎn)量。沙化耕地用水不能保障時(shí)，采取退耕還林還草或封育措施，以保護(hù)現(xiàn)有植被或提高植被蓋度，遏制沙化耕地退化趨勢。

4.2 固定流動沙地

新疆流動沙地面積2 864.02萬hm2，占新疆總面積的17.2%， 90%以上的流動沙地分布于塔克拉瑪干沙漠。對流動沙地的治理要兼顧社會效益、生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)成本。因此，當(dāng)流沙威脅以下七類地區(qū)時(shí)，重要綠洲外圍地區(qū)，重要自然保護(hù)區(qū)、自然文化遺產(chǎn)、風(fēng)景名勝及文物古跡等周邊地區(qū)，重要交通干線沿線地區(qū)，重要城鎮(zhèn)周邊地區(qū)，重要工礦和國防設(shè)施周邊地區(qū)，重要庫區(qū)湖區(qū)周邊及大江大河沿線等區(qū)域，重要邊境線沿線地區(qū)，宜在流動沙地邊緣采取固沙壓沙工程措施，阻止流沙向這七類地區(qū)侵蝕擴(kuò)張。

4.3 保護(hù)半固定沙地

半固定沙地植被蓋度介于10%～30%，風(fēng)沙活動比較強(qiáng)烈，局部沙物質(zhì)流動的沙地。因放牧導(dǎo)致植被覆蓋度降到20%以下，高達(dá)80%以上的生物結(jié)皮遭到破損，風(fēng)沙活動區(qū)域擴(kuò)大，造成表土細(xì)粒物質(zhì)及有機(jī)質(zhì)大量流失[3]。半固定沙地進(jìn)一步退化，向流動沙地惡化。因此，對半固定沙地采取防止外界干擾的保護(hù)措施，以使半固定沙地上分布的生物結(jié)皮和短命植物得以保留，維持沙面穩(wěn)定，逐漸趨于固定。

4.4 合理發(fā)展沙產(chǎn)業(yè)

沙漠作為獨(dú)一無二的生態(tài)系統(tǒng)也是一種具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的自然資源[4]，因此，對于沙漠不僅限于治理，更重要的是開發(fā)，將治理蘊(yùn)含于開發(fā)之中[5]。以“用”帶“治”，以“用”促“防”，變“有害”為“有利”，努力實(shí)現(xiàn)防、治、用、管的有機(jī)結(jié)合[6]。億利資源集團(tuán)充分利用庫布齊沙漠地區(qū)獨(dú)特的資源優(yōu)勢，通過大規(guī)模的沙漠化防治，培育和帶動了當(dāng)?shù)氐纳钞a(chǎn)業(yè)發(fā)展，通過沙產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來反哺和促進(jìn)庫布齊目前沙漠化防治，形成了生態(tài)修復(fù)、生態(tài)工業(yè)、生態(tài)光能、生態(tài)牧業(yè)、生態(tài)健康、生態(tài)旅游“六位一體”的庫布齊模式，提高了沙漠化地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會水平，帶來了沙漠增綠、群眾致富、社會發(fā)展，為沙漠化地區(qū)防沙治沙和生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了示范作用[7]。但庫布齊模式中水資源承載力卻是一個(gè)不容忽視的問題，沙區(qū)的開發(fā)還是要“以水為本，量水而行”[8]，以避免因水土不平衡導(dǎo)致的撂荒，致使脆弱的沙漠加速惡化。

[1] 江遠(yuǎn)安,劉精,邵偉玲,等.1961-2013年新疆不同時(shí)間尺度降水量的氣候特征及其歷史演變規(guī)律[J].冰川凍土,2014,36(6)：1363-1375

[2] 許玉鳳,楊井,李衛(wèi)紅,等.1982年-2013年新疆不同植被生長時(shí)空變化[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2016,25(1):47-63

[3] 王雪芹,張?jiān)?蔣進(jìn),等.放牧對古爾班通古特沙漠南部沙壟地表性質(zhì)的影響[J].地理學(xué)報(bào),2007,62(7):698-706

[4] 張?jiān)蒲?西部地區(qū)沙漠資源開發(fā)與保護(hù)法律研究[J].前沿,2015,384(10):19-22,40

[5] 郝誠之.對錢學(xué)森沙產(chǎn)業(yè)的理論認(rèn)識[J].西部大開發(fā),2016(5):33-37

[6] 張曉娟.基于生態(tài)保護(hù)與建設(shè)的內(nèi)蒙古沙產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[J].內(nèi)蒙古財(cái)經(jīng)學(xué)院學(xué)報(bào),2011(5):30-33

[7] 王睿,周立華,陳勇,等.庫不齊沙漠3種沙產(chǎn)業(yè)模式的經(jīng)濟(jì)效益評價(jià)[J].中國沙漠,2017,37(2):392-398

[8] 劉力群,盧琦.開發(fā)西北沙區(qū) 拓展生存空間[J].中國人口資源與環(huán)境,2002,12(03):105-109

1005-5215(2017)10-0069-04

2017-09-20

林業(yè)科技創(chuàng)新平臺運(yùn)行補(bǔ)助項(xiàng)目

雷春英(1979-)，女，新疆鞏留人，碩士，工程師，現(xiàn)從事荒漠化防治研究.

寧虎森(1966-)，男，新疆焉耆人，教授級高級工程師.

S288

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2017.10.025