遼寧西北部地區(qū)土的地沙化狀況發(fā)生原因及防治措施

遼寧西北部地區(qū)土地沙化狀況、發(fā)生原因及防治措施2008年7月防護林科技蔓蘭塑塑些文章編號:10055215(2008)o4004303Ju1.,2008No.4(SumNo.85)遼寧西北部地區(qū)土地沙化狀況,發(fā)生原因及防治措施焦樹仁,邢兆凱,趙冰,賈樹海(1.遼寧省固沙造林研究所,遼寧阜新;2.遼寧省林業(yè)科學(xué)研究院;3.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué))摘要:根據(jù)對遼寧省西北部地區(qū)10個沙區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的調(diào)查統(tǒng)計,沙化土地面積占39.6%,其中沙丘沙地為9,8%,農(nóng)田為29.8%,農(nóng)田沙化是當(dāng)?shù)氐闹饕郴恋仡愋?發(fā)生沙化的原因是:不合理的開墾沙丘沙地,連年干旱,過度放牧,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護林體系建設(shè),實行保護性耕作和建設(shè)節(jié)水灌溉體系等.關(guān)鍵詞:沙化土地;農(nóng)田;保護性耕作;防護林體系中圖分類號:$775文獻標識碼:A1遼寧省西北部地區(qū)土地沙化狀況1.1遼寧省西北部地區(qū)土地沙化的沙塵源遼寧省西北部地區(qū)的沙塵源主要來自古代湖積,風(fēng)積沙丘沙地,分布在彰武縣的北部,與內(nèi)蒙古接壤,屬于科爾沁沙地的一部分.其次是流經(jīng)境內(nèi)的柳河,繞陽河,養(yǎng)息牧河,牦牛河,大凌河和老哈河等河流的河岸階地.這些河流由于上游處在科爾沁沙地,以及自身的沙質(zhì)河床等因素,向兩岸淤積和風(fēng)積了沙丘帶,農(nóng)業(yè)利用稍有不合理,便發(fā)生風(fēng)蝕沙化,成為該區(qū)的另一種沙塵源.再次是,區(qū)內(nèi)的耕地,約有3/5屬于沙土基質(zhì),春天播種以后,農(nóng)作物沒有長起來以前,秋天,收割以后,地面裸露,很容易起沙,產(chǎn)生風(fēng)蝕沙化過程,成為該區(qū)第三種沙塵源.1.2遼寧省西北部地區(qū)沙化土地的類型根據(jù)調(diào)查資料,對區(qū)內(nèi)1O個沙區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地類型與沙化狀況進行統(tǒng)計分析,1O個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的總土地面積為18.8萬hm.在18.8萬hm土地中,沙丘沙地為3.7萬hm,占總土地面積的19.8%,其中流動沙丘和固定沙丘沙化面積占總土地面積的9.8%.農(nóng)田面積為9.2萬hm,占總土地面積48.7%,農(nóng)田遭受輕中度沙化土地為4.1萬hm.重度沙化土地為1.5萬hm,合計占總土地面積的29.8%,占農(nóng)田面積的61.2%.由此可知,農(nóng)田沙化是該地區(qū)土地沙化的主要類型.其他土地為5.9萬hm,占31.5%,基本無沙化發(fā)生.1.3沙化土地的土壤剖面特征遼寧省西北部地區(qū)沙化土地主要屬于風(fēng)沙收稿日期:20071130作者簡介:焦樹仁(1934一),男,大學(xué),教授級高工,從事治沙造林科研與技術(shù)推廣工作.土l1,調(diào)查中共計挖掘土壤剖面27個,按照不同土地類型分為古代湖積風(fēng)積沙丘沙地15個,河岸沙地12個.其中有風(fēng)積沙層的剖面17個,平均積沙厚度為41.9cm;有風(fēng)剝沙層的為9個,平均風(fēng)剝深度為12.5cm;沒有遭受風(fēng)剝與積沙的土壤剖面僅有1個.沙地由于土壤風(fēng)積與風(fēng)蝕反復(fù)交替出現(xiàn),一般下層埋藏有黑色古土,其中15個剖面埋藏有黑色古土,埋藏深度平均為36.4cm,另外12個剖面沒有發(fā)現(xiàn)埋藏古土層,可能是古土被風(fēng)剝掉,或因埋藏過深,調(diào)查時沒有出現(xiàn).1.4植被的分布組成與土地沙化的關(guān)系植被的分布與組成反應(yīng)土地沙化的過程與發(fā)展趨勢.按照不同沙地類型共計選設(shè)植被調(diào)查標準地36塊,每塊面積25m.調(diào)查因子包括,植物覆蓋度,種類,多度,高度,物候期與生活力等.按照主要植物種類分布的頻度,分析植被退化與土地沙化的關(guān)系.1.4.1植被的分布與組成遼寧省西北部地區(qū),在2O世紀8O_9O年代擴大開荒,把大面積草原轉(zhuǎn)化為農(nóng)耕地.根據(jù)遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)經(jīng)濟研究所1993年的調(diào)查,僅彰武縣草原面積就由13.3萬hm減少為0.53萬hm.草甸草原開墾為農(nóng)田.有些固定沙丘又進行輪荒耕作.同時,1999-2002年又連年干旱,引起了河流斷流,泡沼干涸.因此.當(dāng)?shù)刂脖环植嫉奶攸c是,水生植物和濕生植物極大的減少,中生植物與旱生植物增多.例如,在調(diào)查中,草甸濕地植物僅見到毛莨,剪股穎和藎草等少數(shù)幾種.2O世紀6O_-7O年代沙質(zhì)草甸地廣泛分布的澤蘭,地榆,千屈菜,十字蘭和綬草等都沒有出現(xiàn).36塊標準地的植物覆蓋度平均為71.9%,由于過度放牧,草本植物生長衰弱,植株矮小,在l5塊防護林科技2008征放牧標準地中,平均高度僅為21.2cm.標準地上植物種類少,最少的僅為3種,最多的為15種,平均為7.3種.36塊標準地共計出現(xiàn)植物131種,其中有13種為沙化發(fā)展階段的植物,有95種屬于輕度沙化和沙化穩(wěn)定階段的植物,其余植物適應(yīng)性比較強,介于二者中間.從植物的分布狀況看,調(diào)查地區(qū)沙化的恢復(fù)多于沙化的發(fā)展.1.4.2植物的分布頻度131種植物在36塊樣地中,出現(xiàn)頻度大于11.1%的植物有17種.其中馬唐和狗尾草出現(xiàn)次數(shù)最多,頻度均為61.1%;其次是豬毛蒿為27.7%,細葉胡枝子為19.4%,虎尾草為22.7%,刺藜為13.9%.這些植物屬于植物群落發(fā)展演替第1階段,即田問雜草階段的植物.這個階段沙地疏松,穩(wěn)定性比較差;反應(yīng)沙地比較穩(wěn)定的植物,是處于發(fā)展演替第2階段,即根莖禾草階段,植物有賴草,出現(xiàn)頻度19.4%,羊草11.1%,興安胡枝子25.0%;處于發(fā)展演替第三階段,即叢生禾草階段的植物有中華隱子草,出現(xiàn)頻度11.1%;反應(yīng)土地沙化強烈發(fā)展的植物有差巴嘎蒿,出現(xiàn)頻度13.9%,沙蓬為11.1%,黃柳為13.9%;反應(yīng)沙地草場草質(zhì)惡化的植物有蒺藜草,出現(xiàn)頻度為19.4%.3遼寧省西北部地區(qū)土地沙化發(fā)生的原因與特點3.1不合理的輪荒耕作開墾沙丘,進行輪荒耕作是沙丘沙地發(fā)生沙化的主要原因.古代湖積,風(fēng)積沙地分布在彰武縣的阿爾鄉(xiāng),章古臺,四合城,大冷以及馮家,大德和后新邱等鄉(xiāng)鎮(zhèn).這里的沙丘沙地的一部分屬于章古臺林場,四合城林場,阿爾鄉(xiāng)農(nóng)場和遼寧省固沙造林研究所,他們在幾十年的治理中,進行了圍封造林,植被獲得恢復(fù),沙丘穩(wěn)定.屬于村屯所有的沙丘沙地,大多分給當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶,成為承包沙丘沙地,部分土地進行了圍封治理,植被恢復(fù)也比較好.但是,仍然有一部分沙丘沙地進行輪荒耕作,成為新的沙塵源.例如,阿爾鄉(xiāng)鎮(zhèn)北甸子村,有200hm沙丘進行輪荒耕作,耕作以后約有1/4的土地發(fā)生風(fēng)蝕沙化.棄耕的小豆茬,風(fēng)蝕深度達11cm.因而一部分固定沙地,逐漸逆轉(zhuǎn)為新流動沙丘.3.2過度開墾草原20世紀8O9o年代,擴大開荒以后,大面積沙質(zhì)草地被開墾為農(nóng)耕地.一些新出現(xiàn)的農(nóng)田地勢比較高,土壤沙性比較強,在連年干旱的影響下,加重了農(nóng)田的風(fēng)蝕沙化,致使該區(qū)沙化農(nóng)田面積占農(nóng)田總面積的61.2%,其中嚴重沙化農(nóng)田占農(nóng)田面積的16.O%.例如,義縣在2000年春天,高臺子等6個村播種小麥100hm,因為遭受風(fēng)蝕和沙壓,出苗率不足3O%.3.3防護林帶不完善經(jīng)過各種防護林工程建設(shè),仍然存在防護林不完善問題.例如,在河流沿岸的河岸沙地,有些地段,護岸林沒有營造起來.彰武縣西六家子鄉(xiāng)柳河沿岸有很長一段沒有護岸林,臨近河道的河岸開墾為水田和旱田,直接暴露在河床沙地侵襲之下.也有的護岸林寬度不夠,把部分林地開墾為耕地,致使沿河沙地仍然發(fā)生風(fēng)蝕沙化.3.4連年干旱1999-2002年降水連續(xù)偏低,降水量為歷年平均的64.8%.2003-2006年降水量仍然較低,為歷年平均的91%.在干旱期間,固沙林出現(xiàn)大面積枯死現(xiàn)象,一些固沙林成為疏林.同時,由于草原面積極大的減少,干旱年份植被生長又衰弱,因而放牧出現(xiàn)困難.義縣政府認為,沙化的變化過程是,7O年代頻繁,8O年代平穩(wěn),9O年代加劇,21世紀更重.這里所說的9O年代加劇就是開荒影響的結(jié)果,而21世紀更重,主要是連年干旱造成的.例如,2002年春季,因為干旱少雨,風(fēng)沙大,一次大風(fēng),持續(xù)了8h,義縣到九道嶺鄉(xiāng)的公路,有1km多長路段,遭受沙埋,覆沙厚度平均達15cm.這一年,境內(nèi)的細河與大凌河附近的耕地也遭受沙害,面積達0.7萬hm.農(nóng)田土壤風(fēng)蝕深度為13cm.有的地段積沙厚度達310cm.3.5過度放牧由于草地被開墾為耕地,當(dāng)?shù)夭輬雒娣e減少,增加了草場壓力,引起植物生長衰弱,植被退化,多年生禾草和多年生豆科植物減少,1年生禾草與蒿類雜草增加.一方面增加了剩余草場的壓力,另一方面轉(zhuǎn)入林地放牧,在頻繁放牧的影響下,使部分林地發(fā)生沙化,首先在沙丘比較高的部位固沙林地出現(xiàn)沙化.例如,四合城林場王燕窩鋪的松樹楊樹混交林,沙丘上部出現(xiàn)風(fēng)蝕坑,深度為0.30.9m,面積達8O1TI.3.6播種無茬作物近年來許多鄉(xiāng)鎮(zhèn)把擴大發(fā)展花生種植作為致富道路,本來選擇適宜的土地,適當(dāng)發(fā)展油料作物也是符合農(nóng)村生產(chǎn)發(fā)展需要的.但是,不分土地條件,盲目擴大發(fā)展,會帶來嚴重后果.花生是無茬作物,花生果在地下,拔出后,帶活表土層.據(jù)1O個鄉(xiāng)鎮(zhèn)統(tǒng)計,2004年花生播種面積達1.2萬hm,占當(dāng)?shù)夭シN第4期焦樹仁等遼寧西北部地區(qū)土地沙化狀況,發(fā)生原因及防治措施45面積的9.2%.2005-2007年又逐年擴大播種面積.花生地,大多選擇在比較高的沙性土壤上,這就增加了花生茬風(fēng)蝕沙化的強度.通過對調(diào)查資料的分析,該區(qū)土地沙化的特點是,由于各項造林工程的實施,土地沙化從整體上受到了遏制,但是局部仍然有發(fā)展.流動沙丘面積縮小,沙丘沙地沙化受到遏制;農(nóng)耕地面積擴大,農(nóng)田沙化加劇,農(nóng)田成為主要沙化土地.草場面積減少,林地轉(zhuǎn)化為放牧地,部分林地成為新沙塵源.4遼寧省西北部地區(qū)土地沙化的防治措施4.1完善防護林體系建設(shè)早在建國初期,1952-1955年就在東北西部與內(nèi)蒙古東部開展了防護林建設(shè)工程,之后又相繼啟動了三北防護林工程,治沙工程和退耕還林還草工程.這些工程即是生態(tài)屏障建設(shè),又是發(fā)展森林資源的舉措.各種工程相互銜接,互相配合,已經(jīng)在該地區(qū)初步構(gòu)成了防護林體系.森林覆蓋率由10%左右,提高到25%30%,發(fā)揮出顯著的防護作用和經(jīng)濟效益.但是,有些防護林,還不完善.例如,一些地區(qū)沒有構(gòu)成連片的網(wǎng)帶,有的地區(qū)在土地承包時沒有空留林帶位置,或林帶位置的土地被承包戶開墾為耕地,影響防護林網(wǎng)建設(shè).有些固沙林和水土保持林,不適地適樹,在沙丘的中上部與瘠薄山地,造林不成林.也有的地區(qū)在立地條件比較好的土地上,營造了生長比較緩慢的松樹,經(jīng)濟效益比較低等.因此,完善各種類型防護林的造林,調(diào)整多林種的組成,是防止土地沙化的根本措施.4.2營建疏林草地型植被在彰武縣北部的阿爾鄉(xiāng)至今仍然分布著0.13萬hm天然林,樹種主要為色木,大果榆,榆樹,小葉樸,山里紅,鼠李,桃葉衛(wèi)茅,桑樹和葉底珠等.林分的疏密度為0.20.3,有些地段構(gòu)成疏林草地.章古臺在上世紀50_60年代,也有榆樹疏林分布,以后天然林的樹木逐漸被砍伐,經(jīng)過過度放牧和開荒種地,才使部分固定沙地變?yōu)榱鲃由城?1999-2002年,發(fā)生連年干旱以后,人工林發(fā)生水分虧缺,大約有30%林木干枯死亡.而阿爾鄉(xiāng)的0.13萬hm天然林,以及與其毗鄰的科左后旗烏旦他拉林場的0.27萬hm天然林(疏密度為0.30.4),都沒有任何干枯死亡發(fā)生,林分的水分基本上保持平衡.因此,改善固沙林,農(nóng)田防護林的結(jié)構(gòu),適當(dāng)降低造林和經(jīng)營密度,選擇抗旱性能強的鄉(xiāng)土樹種造林.如小葉楊及其雜交楊樹,榆樹,色木,桃葉衛(wèi)茅等是非常必要的.4.3保護草場和濕地,維護沙區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境泡沼和草甸濕地對維系沙區(qū)環(huán)境條件,改善地方氣候,遏止土地沙化發(fā)揮著重要作用.據(jù)我們在彰武縣那不斯來泡子觀測的資料,在53hm水面上,每年蒸發(fā)水汽達46.1萬t,這些水汽進人空氣中,提高附近大氣的濕度,調(diào)節(jié)沙區(qū)氣候條件.沙區(qū)的泡沼和草甸濕地,不僅蓄積大量水分,調(diào)節(jié)大氣中水分含量,制約沙地水分平衡,而且還保存著大量的生物資源.草甸植物種類最豐富,在彰武縣沙區(qū)分布的500余種天然植物中,有70%以上分布在草甸地.同時,草甸植物還通過旺盛生長,宿存枝葉,蓄積豐富的草炭資源.因此,恢復(fù)并保護一部分泡沼,草甸和濕地也是保持沙區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境,防止土地沙化的根本途徑之一.4.4恢復(fù)廢棄沙礦的植被開發(fā)沙礦,發(fā)展沙產(chǎn)業(yè),對地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展具有一定作用,沙產(chǎn)業(yè)在地方經(jīng)濟轉(zhuǎn)型中還將得到加強.但是,沙礦擴大開采,留下的采沙坑和堆積的剝離沙層越來越多,出現(xiàn)了許多風(fēng)蝕坑和風(fēng)蝕沙堆,形成了新沙塵源.不僅危害附近的農(nóng)田和草地,而且增加大氣中的粉塵含量,影響環(huán)境質(zhì)量.針對廢棄沙礦,立地條件比較差,從低濕水坑到人工堆積的沙丘,變化大,流動性強,土質(zhì)差異大等基本特點.采取以植物治理為主,機械沙障為輔;恢復(fù)保護環(huán)境為主.開發(fā)利用為輔;吸收借鑒既往治沙技術(shù)為主,研究新技術(shù)為輔的治理方式.4.5建設(shè)節(jié)水灌溉網(wǎng)絡(luò)連年干旱,加重了植被退化,土地沙化過程.沙區(qū)地下水資源豐富,水質(zhì)優(yōu)良,適當(dāng)開發(fā)利用地下水資源,實行節(jié)水灌溉技術(shù),是實現(xiàn)沙地土壤改良,降低土地沙化,提高農(nóng)田產(chǎn)量的重要措施.同時通過提高單產(chǎn),減少土地開墾面積,又可防止出現(xiàn)新沙化土地.4.6實行保護性耕作遼寧省西北部風(fēng)沙地區(qū),沙化農(nóng)田面積占農(nóng)田的61.2%,不合理的耕作方式是農(nóng)田發(fā)生沙化的主要原因之一.實行保護性耕作是防止農(nóng)田沙化的根本措施,遼寧省已經(jīng)在風(fēng)沙地區(qū)啟動了保護性耕作工程,僅阜蒙縣用秸稈覆蓋農(nóng)田面積就達18.7萬hm,取得了初步效應(yīng).據(jù)報道,農(nóng)田留茬留秸稈覆蓋,在春季土壤含水率提高0.9%,表土層地溫增加0.3.保護性耕作技術(shù)是針對沙質(zhì)農(nóng)耕地,透水性強,持水力低,質(zhì)地疏松,容易起沙等特性制定的.在營造完整的防護林網(wǎng)的基礎(chǔ)上,實行(下轉(zhuǎn)5l頁)第4期伊?xí)匝嗟葹豸斈君R市區(qū)城市防災(zāi)綠地體系布局研究5l3小結(jié)根據(jù)中心防災(zāi)綠地的位置和規(guī)模,依其服務(wù)半徑,分析可知其防災(zāi)服務(wù)面積為270km,大于建成區(qū)面積,但由于部分地段條件有限,仍存在防災(zāi)綠地的服務(wù)盲區(qū),可通過學(xué)校,醫(yī)院等單位附屬綠地進行服務(wù)補償;防災(zāi)綠地按70%的可利用率,以人均服務(wù)面積2ITI為標準分析可得:中心防災(zāi)綠地可容納151萬人,固定防災(zāi)綠地可容納164萬人,在災(zāi)害發(fā)生時通過靈活調(diào)控利用,可完全容納市區(qū)人口.另外,公園的普通設(shè)施也要考慮防災(zāi)避難的需要,進行人性化設(shè)計.如普通公園常采用的固定式圍墻,要改以植栽或低跨欄,增加公園的可及性.對于植物的選擇和配置也要注意考慮植物的防火功能,設(shè)置植物防火隔離帶等.建議每個城市防災(zāi)公園都應(yīng)該根據(jù)本地區(qū)的具體情況,針對城市容易發(fā)生的各種災(zāi)害,對城市綠地空間資源進行整體統(tǒng)一的規(guī)劃與設(shè)計,制定一個綜合的防災(zāi)公園系統(tǒng)規(guī)劃.參考文獻:1包志毅,陳波.城市綠地系統(tǒng)建設(shè)與城市減災(zāi)防災(zāi)J.自然災(zāi)害,2004,13(2):155160.2何劍民,王珊.基于城市綠地與城市防災(zāi)減災(zāi)的探討與研究J.農(nóng)業(yè)科技與信息,2007(3):2932.3周繼軍,郭美鋒.城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃與具有柔性結(jié)構(gòu)的防災(zāi)城市的構(gòu)建J.吉林林業(yè)科技,2007,36(2):2224.4中國災(zāi)害概況EB/OL.httO://me/ghyuart/envi/cdisast.htm,20071110.5柔潔,趙瑞斌等.烏魯木齊市城市防震減災(zāi)對策系統(tǒng)J.內(nèi)陸地震,1999,13(1):40-43.62003年烏魯木齊市地質(zhì)災(zāi)害防治預(yù)案EB/OL./urumqi/webadmin1/ViewGW.asp,20071012.7咎少平,朱穎等.烏魯木齊市已建園林綠地系統(tǒng)現(xiàn)狀及其特點分析J.干旱區(qū)研究,2006,23(1):177一l82.8城市用地分類與規(guī)劃建設(shè)用地標準EB/OL.http:/www.fdc-fa.corn/show.aspx?id=553&cid=28.2007一lOl2.9李景奇,夏季.城市防災(zāi)公園規(guī)劃研究J.中國園林,2007(7):l622.1O李敏.現(xiàn)代城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃M.北京:中國建筑工業(yè)出版社.2005.11李繁彥.臺北市防災(zāi)空間規(guī)劃J.城市發(fā)展研究,2001(6):l一8.12(日)清水正之.公園綠地與阪神?淡路大地震J.城市規(guī)劃,1999(10