浑善达克沙地近30年来土地沙漠化研究进展与问题

第25卷　第6期2010年6月

地球科学进展

ADVANCES I N E ART H SC I ENCE

Vol.25　No.6

Jun.,2010

文章编号:100128166(2010)0620647209

浑善达克沙地近30年来土地沙漠化研究进展与问题

李鸿威,杨小平3

(中国科学院地质与地球物理研究所,新生代地质与环境重点实验室,北京　100029)

摘　要:浑善达克沙地地处环境脆弱的东亚夏季风北缘,沙漠化进程备受关注。综述了关于浑善达克沙地近30年来沙漠化的研究进展,并从沙漠化过程、成因和发展趋势等方面讨论了研究中存在的问题。认为沙漠化过程研究难以深入,主要原因是在沙漠化速度和程度方面存在分歧,对沙漠化概念理解、研究材料及评价指标选择上存在差异。浑善达克沙地沙漠化是自然和人为因素共同作用的结果,沙漠化过程研究结果的分歧导致了成因的多解性,其中自然和人为因素的耦合与反馈过程、生态系统阈值、极端事件的影响是成因分析中需要解决的问题。全球变暖将导致浑善达克沙地沙漠化在21世纪进一步发展。

关　键　词:沙漠化;遥感;浑善达克沙地

中图分类号:X171.1;S288 文献标志码:A

1　引　言

荒漠化是一个全球性的环境问题。荒漠化(de2 sertificati on)一词最早由生态学家Lavauden于1927年提出[1],并指出荒漠化完全是由人为因素造成的。1949年,Aubreville[2]用荒漠化来指发生在非洲的森林和土壤的退化,他认为这种退化至少部分原因是因为人类的活动。20世纪60年代末开始,非洲撒赫勒地区经历了持续的干旱,荒漠化引起了世界广泛关注。但由于视角和出发点各异,各学者对于荒漠化的定义差别很大,给出的大多数定义存在歧义,其中一些甚至矛盾[3]。《联合国防治荒漠化公约》中荒漠化指的是“包括气候变化和人类活动在内的多种因素造成的干旱、半干旱及亚湿润区的土地退化”[4],这一定义是目前学术界常用的。在该公约中提到,全球干旱、半干旱区(drylands)面积的70%、10亿人口受到荒漠化的威胁。对于这样的数字,不少学者曾表示过反对意见,如Seuffert[5]认为,荒漠化的含义模糊不清,应该用土地退化或景观退化来代替。Conacher等[6]呼吁,联合国不应把荒漠化和荒漠混淆,荒漠是自然界的奇观,在生物多样性、人类文化与历史等方面都有着独特之处。正如El2Baz[7]所形容的,荒漠化可能是被滥用最多的地球科学术语之一,而科学家对此负有责任。

沙漠化(沙质荒漠化)的定义是我国沙漠学家朱震达[8]根据中国的情况率先提出的,是荒漠化的一种类型。之后,朱震达[9]又对沙漠化定义做了较为详细的阐述,其要点为:在时间上,发生在人类历史时期;在空间上,出现在干旱、半干旱和部分半湿润地区;在成因上,人为因素为主;在景观上,是一个渐变过程。对此,部分学者提出了异议。如吴正[10]认为,沙漠化即是沙漠的形成演化,人类历史时期的沙漠化只是沙漠形成演化的最新一幕,成因上应该是气候变化为主;而董光荣等[11]则认为沙漠化定义不应有时间、地点和成因等限制条件。

不仅在概念理解上存在分歧,在荒漠化及沙漠

①　收稿日期:2010201221;修回日期:2010204208.

3基金项目:中国科学院知识创新工程重要方向项目“沙漠高大沙丘的形成、发育与全球变化”(编号:KZCX22Y W2119);国家自然科学基金重点项目“浑善达克沙地的形成、末次间冰期以来的演变过程及其对全球变化的响应”(编号:40930105)资助.

　作者简介:李鸿威(19852),男,河北围场人,硕士研究生,主要从事第四纪地质与自然地理研究.E2ma il:ldlihong wei@

3通讯作者:杨小平(19642),男,宁夏固原人,研究员,主要从事沙漠与沙漠化研究.E2ma il:xpyang@

化的范围上意见也不一致:部分学者[12,13]

认为中国

有超过25%的陆地为荒漠化土地,沙漠化土地面积

超过1.8×106km 2

;而有些研究则认为中国荒漠化

土地占国土面积不超过9%[14]

,沙漠化土地面积不

到4.0×105k m 2[14,15]

,缺少定量化的评价体系是这些分歧产生的重要原因之一[16]

。此外,在荒漠化发展的研究上,分歧也比较突出:“很多都是推测,或者带有感情色彩的陈述,真正很好地进行科学分析

的案例却很有限”[17]

。

沙漠化是一种发生在干旱、半干旱及部分半湿润地区的一种以风沙活动为主要标志的土地退化过程。从沙漠化是一种土地退化过程的角度出发,根据目前浑善达克沙地沙漠化的研究成果,本文试图对该沙地近30年来沙漠化的过程、成因及未来发展趋势进行总结,并探讨存在的问题和研究方向。

2

　区域环境

浑善达克沙地位于中国北方沙区的东部,面积

为2.14×104k m 2

,在中国的沙漠/沙地中位居第七[8]

。该沙地地处半干旱的东亚季风区,年降水量200～400mm ,由东南向西北递减。如位于沙地东南缘的多伦多年平均降水量(1971—2000年)为386.4mm ,位于沙地西北缘的苏尼特左旗多年平均

降水量(1971—2000年)为185.1mm (图1)。由于降水条件较好,植物生长良好,固定沙丘和半固定沙丘占据优势;沙丘高度一般为15～20m ,呈西北

西—东南东方向排列,反映了主导风向的影响[8]

。

浑善达克沙地是环境变化的敏感区和生态的脆

弱区(图2)。沉积学和年代学的研究表明[18～20]

,全新世以来,浑善达克沙地气候和景观经历了数次千

图1　浑善达克沙地概况

F i g .1　O verv i ew of Hun shandake Sandy Land

年尺度上的变化;武健伟等

[21]

通过湖泊沉积的研究

认为,近500年来沙地存在百年尺度的气候环境变

化过程;而利用遥感对近30年来地表景观的研究表明,土地沙漠化在10～15年的尺度上存在渐变和跃变过程

[22]

。

2.1　沙漠化过程2.1.1　研究方法

在地质历史时间尺度和人类历史时间尺度上,对沙漠化过程研究的手段主要是通过沉积记录、考

古和文献记载,不仅时间分辨率低,而且更多的是定性的描述。在器测时期,尤其是20世纪70年代以来,遥感技术广泛应用于环境科学领域,其具有高时空分辨率、大面积同步观测、所获数据综合性和可比性强等特点,使遥感技术成为沙漠化研究的主要手段之一。具体说来,目前利用遥感技术研究浑善达克沙地沙漠化的方法可细分为以下3类:

一是选择个别年份遥感影像进行解译分类,通过对比土地利用与土地覆盖变化研究沙漠化

[23～28]

,

846 地球科学进展 第25卷