論土地沙漠化的危害及治理方法

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論土地沙漠化的危害及治理方法

摘要：沙漠化是土地荒漠化的一種類型，主要成因是氣候因素和人類不合理的生產活動。沙漠化對人類社會經濟生活產生了嚴重的危害。防風固沙和合理水資源利用是沙漠治理的2個關鍵問題，為此可開展工程治理、植物治理和汲水、輸水及灌溉等一系列治理方法。

關鍵詞：土地沙漠化；治理；沙障；沙生植物；灌溉?

　　中國是受沙漠化嚴重危害的國家，自20世紀50年代起，我國就已開始大規模的沙漠治理研究。沙漠化是沙質荒漠化的簡稱，是土地荒漠化的一種類型［1］。沙漠化土地的土壤粒間孔隙大，內部排水快，蓄水量少且易蒸發失水。且砂質土的毛管較粗，毛管水上升高度小，如果地下水位較低，不能濕潤表土，植物則很難在表土上生長。筆者論述了土地沙漠化的危害及沙漠治理的主要方法，并重點比較不同技術間的優缺點，為土地沙漠化的治理提供依據。?
　　
　　1 土地沙漠化的成因及其危害?
　　
　　1.1 主要成因?
　　1.1.1 氣候因素［2］。赤道地區的上升氣流在高空向兩極方向流動，由于地球旋轉偏向力的影響，在南北緯30°附近，大部分空氣不再前進，而在高空積聚，并輻射冷卻下沉，近地面氣層常年保持高氣壓，氣象學上稱之為“副熱帶高壓帶”。這一地帶除亞歐大陸東岸季風氣候區外，其他地區氣候干燥，云雨少見，而成為主要的沙漠分布區。?
　　1.1.2 人類不合理的生產活動。人口增長和經濟發展使土地承受的壓力過重，過度開墾、過度放牧、亂砍濫伐和水資源不合理利用等使土地嚴重退化，森林被毀，氣候逐漸干燥，最終形成沙漠［3］。?
　　1.2 危害土地退化不僅使生態環境惡化，土地承載力下降，而且對土地利用退化區域及其周邊地區社會經濟生活產生深遠影響。我國的西北、華北地區，僅2000年春季連續發生12次揚沙、沙塵暴天氣，均波及北京，該惡劣天氣范圍廣，強度大，為近50年所罕見［5］。?
　　在1977年聯合國荒漠化會議上，聯合國環境署對全球荒漠化災害進行了估算，因荒漠化造成的農業生產損失保守估算為263億美元。Dregne等人于1991年對全球荒漠化進行了新的評估［6］，得出在全球范圍內由荒漠化造成的損失為422.08億美元，其中灌溉農業損失107.85億美元，旱作農業81.89億美元，草原232.34億美元。數據顯示：中國每年因土地沙漠化災害而造成的經濟損失約541億元［7］。?
　　目前沙漠化仍在繼續，沙漠仍在不斷擴張。20世紀50年代后期至1975年，荒漠化土地擴展速度為1 560 km2/年，1975~1987年為2 100 km2/年，1988~2000年為近3 600 km2/年［8］。主要分布在我國北方的以下3個區域：半干旱地帶的農牧交錯區，占40.5%；半干旱地帶波狀沙質草原區，占36.5%；干旱地帶綠洲邊緣及內陸河下游地區，占23.0%。行政上包括西北、華北、東北地區共13個省份、自治區及直轄市。土地沙漠化對我國社會經濟的發展造成了嚴重影響，在風沙危害嚴重的地區，許多農田因風沙毀種，糧食產量長期低而不穩。因此，土地沙漠化已成為我國必須解決的重大問題。?
　　
　　2 沙漠治理的主要方法?
　　
　　2.1 防風固沙?
　　2.1.1 設置沙障。主要有草方格沙障、黏土沙障、籬笆沙障、立式沙障、平鋪沙障等。草方格沙障使用麥草、稻草、蘆葦等材料，在流動沙丘上扎成擋風墻，以削弱風力的侵蝕，同時有截留降雨的作用，能提高沙層的含水量，有利于沙生植物的生長。黏土沙障是將黏土在沙丘上堆成高20~30 m的土埂，間距1~2 m，走向與風向垂直。黏土固沙施工簡單，固沙效果較好，且具有良好的保水能力，但需要大量的黏土。?
　　2.1.2 在沙面上覆蓋致密物。以色列嘗試了一種塑料薄膜固沙法［9］，即將塑料薄膜覆蓋在沙漠上，并用石頭等重物壓住。這種方法可有效防止水散失，但塑料薄膜易被風刮起，使其喪失固沙和保水功能，同時造成二次污染。?
　　2.1.3 利用廢塑料治理沙漠［10］。該方法可有效固沙和保水。利用簡單工藝將廢塑料改性成為固沙膠結材料，然后在所種植物周圍的沙表面噴灑1層固沙膠結材料，15~20 min后固沙膠結材料就將表層沙膠結在一起，形成黏性固沙層。固沙層為柔性，很難開裂，且固沙層由固沙膠結材料與表層沙緊密黏結，重量較大，大風也很難將其刮起。?
　　2.2 植物治理沙漠植物治理指在沙漠地區播種沙生植物，以阻止沙漠擴張及改善沙漠土地。沙生植物具有水分蒸騰少，機械組織、輸導組織發達等特點，可抵抗狂風襲擊，并盡快將水分和養料輸送到亟需的器官，其細胞內經常保持較高的滲透壓，具有很強的持續吸水能力，使植物不易失水，能夠適應干旱少雨的環境［11］。其治理的方法：①在沙漠地區有計劃地栽培沙生植物，造固沙林。一般是在沙丘迎風坡上種植低矮的灌木或草本植物，固住松散的沙粒，在背風坡的低洼地上種植高大的樹木，阻止沙丘移動；②在沙漠邊緣地帶造防風林，以削弱沙漠地區的風力，阻止沙漠擴張。防風林的效果與林帶的高度有關，樹木越高大防風效果越好。此外，還與樹木的疏密結構和透風性能有關。其類型有3種：緊密結構林帶、疏透結構林帶及通風結構林帶。植物治理的效果重點在于選擇適當的樹種和科學的林帶結構。?2.3 水資源利用水資源利用在沙漠治理過程中最為重要。沙漠中的水源主要有地下水、河道水和降水。但沙漠區域的降水量不穩定，一般隨氣候的變化而變化，濕潤年份降水量多，而干暖年份降水量少。沙漠地下水較穩定，其沙層厚，具有一定的“隔熱”性，使水得以在地下保存。但這種穩定是相對的，受到降水的制約［12］。解決水資源主要從汲水、輸水和節水灌溉等方面考慮。?
　　2.3.1 汲水。其方式主要有2種：①地下井汲水工程。在含有水體的古河道、古湖泊或地下水發育的沙漠區域可以建立地下井。井深度及口徑的確定要綜合考慮需水量、水層厚度與井底持力層等因素。②坎兒井。坎兒井是井渠相連的汲水工程，由地表開挖許多豎井，挖到含水層，然后再在各豎井的底部相互挖通，以洞相聯，形成地下渠道，在新疆地區被大量應用［13］。渠聚的地下水順渠道流至坎兒井的終端，引水出地面流入渠溝再進行灌溉。由于其沿山前傾斜的沖積層挖掘，渠頭水位高，終端水位低，無需動力設備即可把水引到地面，且在地下渠道流動，蒸發損耗量小。?
　　2.3.2 輸水。水資源的輸送方式主要有渠道引水和管道輸水［14］。①渠道引水。這是我國農業進行灌溉的主要方式，目前全國渠系水的利用系數為30%~40%，即輸水損失率高達60%~70%。②管道輸水。該方式可減少水資源在輸送過程中的蒸發和流失，其輸水損失率僅為20％~30％，且輸送量大。?
　　2.3.3 節水灌溉。節水灌溉技術主要包括噴灌和微灌技術。噴、微灌技術與地面灌溉相比，節水30%~70%，被廣泛應用。①噴灌。被大量用于沙地的灌溉，其效果與風速的大小有關。據陳渠昌等人［15］測試：風速小于3 m/s時，噴灌的噴灑均勻度一般在80％左右；風速小于2 m/s時，噴灌的噴灑均勻度

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