中国西北干旱区土地退化与生态建设问题[1]
西北内陆干旱区生态环境及其演变趋势
2004年8月SHUILI XUEBAO第8期文章编号: 0559-9350 (2004) 08-0008-07西北内陆干旱区生态环境及其演变趋势王浩秦大庸王研王芳(中国水利水电科学研究院水资源研究所北京 100044)摘要定量分析了西北内陆区生态环境及其总体变化趋势通过对生态环境现状的总体评价研究了20世纪7090年代西北内陆地区发生的景观变化以335个县级区为基本数据信息单元省级行政区为分析讨论的基本层面进行了全西北省县3个层次的评价从水分-植被相互作用机理入手分析了水资源和土地开发利用对景观改变和生态环境演变趋势的影响提出了西北内陆干旱区生态环境呈现荒漠化面积扩大人工绿洲面积扩大而荒漠-绿洲过渡交错带面积缩小且总体趋于劣化的演变趋势关键词生态环境评价演变趋势天然绿洲人工绿洲西北内陆区中图分类号X171.1 文献标识码A西北内陆干旱区的生态基础本底脆弱自然生态对水分的依赖极强大规模的水资源开发利用活动使得水的运动消耗发生明显改变加速了区域性的生态环境演变这种改变往往是干旱区所有生态环境问题的直接驱动力[1,2]大量水分在位于流域中上游的绿洲内消耗导致进入下游的径流量锐减下游天然植被退化绿色植物由于缺水大量死亡使生物生产能力下降生物链的始端严重萎缩打破了系统内生态平衡通过引水灌溉建立起来的人工生态系统植物种类简单生物链很不稳定完全是非地带性的其基础相当脆弱[3,4]从维护生态系统的稳定性角度最合理的途径无疑是将人工生态融和到自然生态中去因此至少保护一部分天然生态的安全也是保护人类自身安全的必然要求自然生态与人工生态犹如皮和毛皮之不存毛将焉附因此探求人工生态与天然生态的关系及其演变趋势是干旱区生态环境评价的关键问题本文结合已有的地面资料和研究成果[5,6]充分利用遥感信息和地理信息系统的空间分析技术对西北地区生态环境进行全面系统的分析评价研究人工绿洲天然绿洲绿洲荒漠交错过渡带几个生态圈之间的比例关系以及驱动其变化的水资源与土地资源的相互关系1 评价思路与方法西北地区地处内陆腹地干旱少雨高山截获水汽形成降水发育河流孕育生命有限的水资源支撑着平原绿洲植被水是维护干旱地区生态系统的命脉由于绿洲被荒漠包围西北内陆干旱区的生态基础原本就比较脆弱另一方面西北地区土地资源丰富且水资源分布高度集中为大面积开垦大规模发展灌溉提供了方便强烈的人类活动加速了土地利用格局的变化和径流的时空分布改变了生态系统的本底层圈结构西北地区的人工绿洲是当地社会经济发展的主要依托天然绿洲是人工绿洲的重要天然屏障在生物多样性抗旱耐盐对环境变化的适应能力等方面天然绿洲都有人工绿洲无法比拟的优势绿洲和荒漠间的绿洲荒漠交错过渡带是绿洲生存的关键直接担负着抵御沙化侵害的重要作用[6,7]人工绿洲天然绿洲绿洲荒漠交错过渡带这三大生态层圈应保持一定的平衡比例关系以维持绿洲系统的生存与发展这里的生态层圈结构并不是几何意义上的层圈而是代表生态景观在水量和生态功能上的空间收稿日期: 2003-08-19基金项目: “十五”国家重大科技攻关计划项目(2001BA610A-012001BA610A-02)作者简介: 王浩(1953-),男,北京人,教授级高级工程师,研究方向为水文水资源规划.2004年8月SHUILI XUEBAO第8期层次关系包括内外结构或者上下游关系将评价对象按水域植被林地草地人居环境耕地人居建设难利用土地沙漠戈壁盐碱地裸岩等分为4个有关联的系统建立生态系统质量影响评价指标体系从成因状态变化3个层面交叉进行研究成因分析主要针对水资源开发利用和土地开发来进行各种状态指标代表了一种主要的生态环境要素的质量水平以变化指标表示成因对生态环境状态的影响在具体评价过程中首先进行总体评价观察19701990年20年来发生的景观改变以335个县级区为基本数据信息单元以省级行政区为分析讨论的基本层面覆盖全西北新疆青海甘肃宁夏陕西五省区和内蒙西部面积334万km2进行全西北省县3个层次的评价然后从水分-植被相互作用机理入手分析水资源和土地开发利用对景观改变的定量影响为生态环境演变趋势分析奠定基础2 总体评价西北地区73%的国土属于内陆河区其中大部分为荒漠地区陕西宁夏和以外流区为主的青海耕地人居建设用地面积水面林地和草地所占的比例都高于新疆和以内陆河区为主的甘肃内蒙西部并且陕西宁夏的难利用土地面积比例很小从总体上看西北地区的生态环境构成有如下特点(1)区内难利用土地面积占总面积的一半远高于全国33%的平均水平(2)草地占土地面积的38%中低覆盖度的稀疏草地与难利用土地的面积总和占西北地区总面积的82%构成了以荒漠为主导地位的生态环境基本格局(3)林地耕地水面和人居建设用地总和占总土地面积的13.5%低于全国45%的平均水平生态系统包括天然与人工绿洲与荒漠化土地相比明显处于劣势从总体上讲西北地区有林地灌木林地疏林地和其它类型的林地以及水面耕地等均远远低于全国平均水平见表1表1 西北各省生态环境概况区域评价面积/万km2水面(%) 林地(%) 草地(%) 耕地(%) 人居建设(%) 难利用地(%) 内蒙古西部 32.54 0.435.31.3 1.0 61.60.9陕西20.57 1.1 23.0 34.0 27.1 13.2 2.033.05.7 38.713.59.6甘肃 40.460.30.957.60.6 35.53.8青海 71.671.926.314.5 11.542.05.11.1宁夏 5.1831.91.5 61.02.72.20.5新疆 164.005.4 2.7 50.036.84.6西北合计 334.43 0.8全国960.00 1.8 14.2 31.6 14.5 4.7 33.012.9 20.0 52.8西北/全国(%) 34.80 15.8 5.6 41.72.1 水环境水是西北地区经济发展的重要物质基础更是生态系统维持正常能量物质循环和新陈代谢的关键因子从生态环境角度对水进行评价将水体分为河流渠湖泊人工水体水库和池塘以及地下水位等几种类型根据西北地区自然条件人类和社会经济活动聚集的地区存在污染问题而对于广大的内陆河流域主要的问题是天然水体萎缩退化和盐份的积累(1)地表水体水面面积是衡量一个地区水体规模的主要标志水面的多少对于改善当地小气候净化空气美化生活环境保护生物多样性等方面都具有重要意义在生态环境构成中外流区水面比例均高于1%而内陆区水面比例均低于0.6%从水面构成上看湖泊是西北水体中最主要的部分青海新疆2004年8月 SHUILI XUEBAO 第8期和内蒙西部的湖泊水面占主导地位陕西宁夏和甘肃的水面以河流为主甘肃宁夏的人工水面明显高于其它各省陕西和新疆次之见表2(2)水质依据地面水环境质量标准GB3838-88超过10000km 的内陆河流域评价河长中受污染的河段不足10%内陆河地表水矿化度上升以及耗氧有机物的污染突出由于没有排盐出路再加上灌溉水的重复利用不断洗盐地表水中盐份浓度高以塔里木河为例在一年的大多数时间已成为微咸水甚至是咸水河例如根据1998年5月的取样分析主要源流阿克苏河的入流含盐量为0.49g/L 到了阿拉尔水文站已经成为含盐量10.89g/L 的咸水下游的卡拉水文站由于受到枯期孔雀河调水的稀释含盐量降为 2.1g/L 仍然很高在工业和生活污染方面内陆河的主要污染集中在人口和工业密集的城市地区如新疆乌鲁木齐和石河子市甘肃的嘉峪关和玉门市等属局部污染表2 西北地区水面面积构成%省份 水面/土地面积 河水面 湖水面人工水面 内蒙古西部 0.40 31.11 66.55 2.34陕西 1.07 83.14 2.38 14.49甘肃 0.27 70.26 4.31 25.43青海 1.89 5.69 92.20 2.12宁夏 1.12 54.60 17.77 27.63新疆 0.53 24.80 60.48 14.72西北合计 0.82 22.88 68.58 8.54(3)地下水在生态系统中地下水的作用至关重要干旱地区地下水位埋深和潜水蒸发维持植被生长的用水需求潜水埋深过低将导致植被衰退地下水位过高将出现盐渍化地下水与地表水以及水资源利用主要是农业灌溉关系密切地下水位的变化通过地表水域的面积与容量变化地表植被的分布与变化以及盐碱地的变化来间接反映地下水总的变化趋势是各内陆河上游地带的地下水位变化不大中游地带由于大量灌溉引水而使地下水位上升导致潜水蒸发加大且次生盐渍化有所发展下游地带由于径流减少对地下水的补给量锐减导致地下水位普遍下降由于尾闾地区的地表植被多靠地下水潜水蒸发的水分支撑因此地下水位下降潜水蒸发减少地表植被退化荒漠化面积扩展的趋势有所加强2.2 植被 植被是干早地区生态系统的主要组成部分包括林地和草地林地从类型上分有林地灌木林疏木林和其它林地包括未成年的幼林地园圃等天然林地类型分布反映了当地水分条件林地盖度大的地区水分较为充足有林地灌木林疏木林依次反映水分多寡的变化草地按植被盖度分为50%以上20%50%和5%20%三个类别分别称为高中低覆盖度草地在干旱区植被盖度直接反映了水分条件的丰欠见表32004年8月SHUILI XUEBAO第8期表3 西北地区植被结构%省份植被/总土地林地构成草地构成林地草地有林地灌木林疏林地其它林高盖度中盖度低盖度内蒙古西部 0.90 35.3 21.83 65.65 11.33 1.18 15.75 38.70 45.55 陕西23.04 34.0 40.83 31.04 26.66 1.48 20.85 58.31 20.84 甘肃9.56 33.0 39.27 40.37 18.20 2.16 18.06 40.20 41.74 青海 3.80 57.6 10.32 74.55 15.12 0.01 6.31 32.83 60.86 宁夏 5.09 42.0 16.07 44.83 28.42 10.68 3.93 43.45 52.62 新疆 2.20 31.9 56.62 21.73 20.63 1.02 23.09 24.72 52.19 西北合计 4.63 36.8 37.98 39.74 20.85 1.44 16.06 32.93 51.00在干旱半干旱的西北地区水分是决定植被分布的关键因素植被的地带分布与降水的地区分布特点基本吻合陕西南部属于湿润半湿润地区因此水平的地带性植被从东南向西北由林地为主过渡到以草地荒漠草原为主林地逐渐由有林地过渡为疏林地草地逐渐由高覆盖度草原过渡为低覆盖度草原以至荒漠植被总体状态由东南向西北依次为森林森林草原典型草原干草原荒漠草原及荒漠总植被覆盖度超过和接近50%的省份有陕西青海宁夏以陕西最高盖度少于50%的依次有甘肃内蒙古西部新疆以新疆为最低林地覆盖率最高的是陕西主要分布在陕南陇南的长江流域山区内蒙古西部几乎没有森林由于干旱少水西北大部分地区林地以灌木林和疏林为主分布在盆地平原总体上占林地面积的62%有林地森林分布在山区其中祁连山区青海东部陕南秦岭新疆的天山和阿尔泰山的森林发育最好而南疆东疆柴达木盆地内蒙西部的森林较少西北地区草地面积占总国土面积的36.8%高覆盖度草地仅占16%低覆盖度草地占草地总面积的51%草地资源分布与森林的分布特点相接近山区草场质量较好主要分布于长江流域和新疆水分条件较好的山区及山前平原新疆的植被分布反映了大规模经济活动留下的显著影响林地仅占国土面积的2.2%以山区森林为主有林地占林地面积57%灌木林比例不足22%草地构成作为绿洲荒漠过渡带的中覆盖度草地比例不足草地总面积的l/4由于人工绿洲的建设天然绿洲退缩导致天然绿洲的灌木林疏林地过渡带的草地不断退缩2.3 人居环境为了评价人类活动在自然环境中的整体规模将人居建设城乡居民点交通建设用地工矿用地耕地含灌溉耕地和草场等库塘水面合并为人类活动区对于内陆区人类活动区可近似代表人工绿洲(1)人类活动区分布与规模全西北平原占土地面积的53%但人类活动区仅占土地面积的8%是最具活力和需要重点保护的地区陕西和宁夏人类活动区面积占当地土地面积的40%以上明显大于内陆流域各省区新疆青海内蒙西部的人类活动区仅占土地面积的4.3% 1.5%和2.3%甘肃省界于上述两类情况之间19.2%陕甘宁人类活动区不仅集中于水分土地条件好的平原地带而且也覆盖了黄土高原宁南山区等地尤其是陕西人类活动区的面积远大于平原区的面积新疆的人类活动区散布于各河流沿岸绿洲以及伊犁河额敏河额尔齐斯河谷地区青海人类活动区主要集中在湟水流域和柴达木盆地的绿洲(2)耕地土地开发活动的强弱与当地自然条件和社会经济发展具有密切的关系有限的水资源是西北地区土地开发最根本的制约条件陕西宁夏土地垦殖率分别为27.1%和26.3%为全国平均水平的2倍而新疆青海内蒙西部的土地垦殖率最小分别为2.7%0.9%和1.3%甘肃土地垦殖率界于上述两者之2004年8月 SHUILI XUEBAO 第8期间达13.5%新疆青海内蒙西部的土地垦殖率虽然不高但受水资源条件的限制西北地区耕地扩大的潜力已经很小 (3)次生盐渍化西北耕地次生盐碱化问题十分突出单位面积灌溉用水量过大是主要原因灌溉定额越大耕地次生盐碱化的比例就越高这也反映了水资源合理利用的必要性和节水的潜力见表4 表4 耕地次生盐碱化分布与单位面积灌溉水量的关系 地区 新疆 柴达木 河西走廊 宁夏 次生盐碱化耕地(%) 23 51 10 26 单位面积灌溉水量(m 3/hm 2) 13440 15075 10275 201602.4 难利用土地 我国绝大部分的沙漠和戈壁分布在西北地区分别占全国沙漠和戈壁面积的74%和84%盐碱化土地面积也占全国总面积的四分之三不包括耕地中的次生盐碱化裸地面积含裸土和裸岩占全国面积的46%广阔的难利用土地与低覆盖度草地为主的荒漠形成了西北地区主要景观构成了脆弱的自然生态环境背景见表5表5 西北地区难利用土地结构及分布% 省份 难利用土地/总土地 沙漠 戈壁 盐碱地 裸土 裸岩内蒙古西部 61.59 52.29 29.22 3.28 0.66 14.55 陕西 1.99 93.56 0.25 2.59 1.79 1.81 甘肃 38.71 18.82 42.81 5.41 2.48 30.48 青海 35.50 21.40 27.77 10.92 2.28 37.62 宁夏 11.49 56.89 25.93 3.62 5.95 7.61 新疆 60.99 34.44 30.15 5.39 1.60 28.41 西北合计 50.10 33.78 30.80 5.84 1.67 27.90内蒙古西部和新疆难利用土地比例达60%以上主要是沙漠甘肃省的沙地相对较少而戈壁和裸岩面积占主导地位占难利用土地的73%由于青海高寒的地理气候特点难利用土地中戈壁裸岩的比例达65%以上同时柴达木盆地中盐碱化土地面积大使青海难利用土地中盐碱化土地的比例达11%纯属外流区的陕西和宁夏的难利用土地明显少于其它各省主要是沙地陕西难利用土地中沙地面积占94%主要集中在陕北黄河内流区陕北陇东的黄土高原地区沙化影响是当地社会经济的主要问题 盐碱化土地主要分布在内陆河的四大地区柴达木盆地南疆塔里木流域低地北疆大山北坡低地河套西部主要是疏勒河流域 3 人类活动对生态环境的影响 在西北干旱区水分条件是导致生态系统状态变化的驱动因素受人类活动影响最大的平原生态圈层结构实际上反映的是径流分布运动及其与降水的相互联系人类通过水资源利用建立了人工绿洲改变了天然生态系统的组成水资源开发利用使径流的空间分布发生变化水资源向人工绿洲集中的结果使得地下潜水位的水力坡度加大潜水消失点向河岸收缩结果是局部地区的水分通量加大而径流活动的空间范围在缩小因此水分条件的变化必然会导致生态结构的改变 降水与径流之和决定了植被等级当径流与降水之和小于地表植被正常生长所需要的耗水量时植被盖度下降生态系统退化直到演变成需要水分更少的植被类型时生态系统的状态才达至新的稳定因2004年8月SHUILI XUEBAO第8期此径流活动区向河岸收缩的结果形成两个演变趋势首先是过渡带显著消退过渡带外缘在地下潜水蒸发消失后降水维持不了植被的最低需水条件低盖度草死亡被荒漠取代其次是人类活动的人工绿洲及其周边生态异乎寻常地茂盛充足的水分条件使得植被生长充分并且盖度不断提高在水分过剩的条件下甚至出现次生盐渍化两个趋势同时作用结果使平原生态圈层结构发生系统性的演变人工绿洲的发展最早引起过渡带向后退缩直趋消亡荒漠带向绿洲推进绿洲在逐渐失去过渡带的缓冲作用后将不得不直接面对荒漠的威胁由于人工绿洲是在天然绿洲的基础上开发建立显然人工绿洲扩张的过程就是平原生态圈层结构的变化调整过程其趋势是一致的人工绿洲扩大天然绿洲缩小过渡带大幅减少荒漠带大幅扩张在西北地区只有两个区域的变化趋势与此不同北疆和石羊河流域由于存在主要由降水支撑的平原地带性植被低盖度草地可以与荒漠带分庭抗礼有力地阻止荒漠带的推进这一类地区的变化趋势是人工绿洲扩大天然绿洲和过渡带均小幅缩小荒漠带基本稳定干旱区的水资源开发利用和人工绿洲开发存在一个安全限度在这个规模下保持平原生态系统圈层结构的完整性和稳定性以达到保护人工绿洲安全的最终目的通过调查和研究发现凡是水资源利用率高于70%的流域生态环境问题均十分突出如塔里木河流域开发利用率为79%和准噶尔盆地开发利用率为80%河西走廊开发利用率为92%其中石羊河为154%黑河为112%因此西北地区水资源利用率应控制在70%以内为宜4 生态环境演变趋势总体上看西北内陆地区山区植被在20世纪7090年代期间的20年里处于不断退化的状态见表6表6的各类生态面积变化和变化率正数表示增加负数表示萎缩表6 20世纪7090年代西北生态环境变化情况(单位104km2)山区植被人工绿洲天然绿洲绿洲总和交错过渡带荒漠区区域面积变化变化率(%)面积变化变化率(%)面积变化变化率(%)面积变化变化率(%)面积变化变化率(%)面积变化变化率(%)新疆-10.1 -24 1.45 27 -0.39 -7 1.06 10 -2.66 -12 1.60 3 北疆-0.8 -7 1.28 54 -0.02 -1 1.26 27 -1.29 -9 0.03 0 东疆-0.7 -21 0.03 13 -0.06 -31 -0.03 -8 -0.23 -12 0.26 2 南疆-8.6 -32 0.15 5 -0.31 -10 -0.17 -3 -1.15 -16 1.32 3 河西走廊-2.3 -31 0.06 5 -0.18 -34 -0.11 -6 -1.58 -28 1.70 17 疏勒河-1.3 -40 0.02 19 -0.01 -11 0.01 7 -0.09 -6 0.07 2 黑河-0.9 -28 -0.01 -1 -0.08 -29 -0.09 -11 -1.18 -37 1.27 26 石羊河-0.1 -11 0.05 7 -0.08 -52 -0.03 -4 -0.32 -34 0.36 31 柴达木-0.4 -9 0.02 28 -0.12 -10 -0.10 -8 -0.20 -8 0.30 3 西北内陆-12.8 -24 1.53 23 -0.68 -9 0.85 6 -4.44 -14 3.60 5 由于人为砍伐和山区夏草场的过度放牧超载累计减少植被面积12.8万km2退化面积的比率达24%2004年8月SHUILI XUEBAO第8期山区作为内陆平原区的主要水分来源植被退化将会减弱森林草地调节径流过程与涵养水源作用降低地表地下径流的转化次数增加山地灾害发生频次并使天然水质下降带来灾难性的后果地区分布上山区植被退化最为严重的是南疆疏勒河流域与黑河流域退化总量达10.8万km2北疆石羊河流域和柴达木盆地程度较轻原因是北疆和石羊河流域是山区降水相对较多植被的再生恢复能力相对较强柴达木盆地是由于人类活动的影响相对较小其它地区山区植被退化率多在20%以上界于两种极端之间降水条件支撑因素和人类活动影响因素也界于两种极端之间平原地区生态环境空间构成为圈层结构从里到外依次为人工绿洲天然绿洲过渡带荒漠资料分析表明20世纪7090年代期间平原生态结构呈两端扩张中间退缩的态势变化趋势令人担忧从70年代以来人工绿洲累计增长1.53万km2增加15%增加量的84%在北疆其原因是北疆大流域水资源还具有相当的开发利用潜力在人工绿洲面积增加的同时天然绿洲萎缩了6800km2减少了8%减少较多的是石羊河流域黑河流域东疆说明其水资源开发程度已到极限经济用水和生态用水的竞争已极为明显天然绿洲与人工绿洲面积相加形成绿洲总面积20年来仍然增加了8500km2增加了6%绿洲总面积扩大的地区只有北疆而水资源还具有一定开发潜力的地区也只有北疆这一事实清晰说明了水资源条件是西北地区可持续发展的首要影响因素在人工绿洲面积扩大了23%的同时天然绿洲面积减少了9%而绿洲和荒漠之间的交错过渡带严重退化累计减少4.44万km2萎缩了27%萎缩最为严重的地区是黑河流域石羊河流域南疆和东疆这与水分-生态相互作用机制相一致天然绿洲与过渡带的退化导致荒漠化进程不断推进难利用土地扩大了3.6km2增长5%荒漠化最严重的地区是黑河流域与石羊河流域从地区上看各研究区域的生态演变格局基本相同作为绿洲生命之源的山区生态恶化植被锐减人工绿洲扩大具有保护人工绿洲功能的天然绿洲特别是绿洲荒漠交错过渡带大幅度萎缩而荒漠区在不停扩张使人工绿洲的生态基础更加脆弱受到荒漠化的威胁在增加从水面变化也能看出这种人工与天然生态之间的竞争和消长关系自1970年以来西北地区天然湖泊水面萎缩了960km2而人工水面(水库池塘渠系等)扩大了723km2水面消长的规模基本相当水库池塘水面面积的增长量小于湖泊萎缩的面积是湖库间水体深度差异所造成综上所述西北地区的生态环境演变具有两扩大一缩小的明显趋势荒漠化面积扩大人工绿洲面积扩大荒漠-绿洲过渡交错带面积缩小生态环境总体上向劣化方向演变(1)荒漠扩张主要集中在黑河石羊河流域和南疆荒漠共计扩张了2.95万km2惟有北疆荒漠较为稳定局部地区有进有退总体上没有扩大(2)绿洲荒漠交错过渡带的损失较为普遍也是平原三大生态圈中退化最严重变化幅度最大的地带北疆南疆黑河三地交错带的损失量达3.62万km2是退化最多的地区交错带破坏程度最大的是黑河石羊河20年间退化率达34%以上其次是南疆和东疆退化率分别为16%和12%交错带的退化导致荒漠的大举入侵(3)人工绿洲普遍扩张天然绿洲普遍退缩绿洲总面积的净变化只有北疆呈明显增长趋势疏勒河基本持平其它区域人工绿洲的面积扩张不足以取代天然绿洲的面积退化绿洲总体规模呈萎缩状态水分向绿洲核心区的人工绿洲集中消耗致使天然绿洲退化和交错带消亡5 主要结论对西北内陆干旱区生态环境状况及其总体变化趋势的定量分析结果表明该区域的生态环境演变具有明显的两扩大一缩小(荒漠化面积扩大人工绿洲面积扩大荒漠-绿洲过渡交错带面积缩小)趋势特征且生态环境总体上向劣化方向演变各典型区域的生态环境状况演变趋势为(1)北疆的生态状态基本稳定人工绿洲迅速发展天然绿洲基本没有萎缩荒漠化趋势基本遏止这是由于北疆人工绿洲的扩大没有过多挤占天然生态的用水而是从尚未得到开发的大河流域引水另一方面由于该地区降水较丰没有导致荒漠化的扩张今后随着引额和引伊等措施的逐步实现北疆水资源条件进一步好转。
西北干旱区环境与资源
中国西北干旱区的资源与环境1. 干旱区整体环境中国西北干旱区系指35°N以北，106°E以西的内陆干旱区，包括新疆全境、甘肃河西走廊及内蒙古贺兰山以西的地区，土地面积约占中国总土地面积的24.5%。
由于深居欧亚大陆腹地，平原降水量在160mm以下，基本上不产生地表径流，形成世界上最严酷的干旱区之一。
在晚近地质时期，有显著的差异上升运动，大部分地区上升幅度不大，一部分上升很大，形成广大的高平原和横亘于高平原中的很显著的山脉。
高平原海拔大多在1000米左右，其中也有较低的部分，如准噶尔盆地不少地域在250—5O0米之间。
吐鲁番盆地的艾丁湖竟在海平面以下155米。
许多山地的高度超过3000米，具有明显的垂直分异。
也有不少山地高度较低，景观的垂直分异不明显。
随距海远近而变化的干湿状况是决定区内自然界地域分异的主要因素。
地处内陆且四周多山岭。
来自海洋的水汽很少，夏季风难以到达。
植被大部分为荒漠，一部分为荒漠草原和干草原。
在高山的垂直分带中则有森林、山地草原等，以及与之相应的土壤类型。
地貌外营力主要是干旱与半干旱气候下的微弱风化、微弱的物质移动、微弱的水力侵蚀和堆积以及广泛的风力侵蚀、搬运和堆积。
但暴雨之后，水力侵蚀可产生强烈的破坏作用。
风力作用虽然很广泛，但只能对颗粒较细的松散沉积物起作用，并在风力变缓的时候发生堆积。
在高大的山岭中，以冰川作用以及冰缘条件下的寒冻风化、物质移动和流水侵蚀为主。
全区绝大部分属内陆流域，在平地上产生的地表水几乎全属雨水补给的短暂水流。
湖泊较多，大多是咸水湖。
山地径流是重要的资源，其补给来源以冰雪融水为主。
自中生代末期以来，即断续出现干旱和半干旱气候。
植物逐渐旱生化，种属较少。
第四纪初曾经有过比较湿润的时期，有些地方古水系较为发育。
湖岸阶地的存在，也可以作为地质时期中气候向干旱变化的证据。
人类对于自然界的影响，远不如东部季风区广泛、深刻。
但在与东部季风区接壤的地区，以及有流水可资灌溉的地域等，也可看到人类活动的深刻影响。
西北干旱区气候资源开发利用和保护(精)
西北干旱区气候资源开发利用和保护西北干旱区土地面积约占全国土地总面积的30％，人口约占全国人口的3.8％，在行政上包括新疆维吾尔自治区全部，内蒙古自治区（呼伦贝尔盟北部大兴安岭山区例外）和宁夏回族自治区（六盘山区例外）的绝大部分以及甘肃省的河西走廊和河北省的坝上地区。
我国西北地区的干旱地理环境在晚白垩纪早第三纪时即已初步形成，其后经历喜马拉雅造山运动和青藏高原的隆起，干旱程度更为加剧，逐步形成现有的特殊地理环境。
在这片辽阔的地域上，土地、矿产、太阳能、风能等自然资源丰富，也有一部分水资源和生物资源。
几千年来各族人民广泛加以开发利用，建立起不少肥沃农田和丰盛牧场。
这里地旷人稀，工农业生产水平较低，荒凉贫瘠的沙质荒漠（沙漠）和石质荒漠（戈壁）广泛分布，还存在许多严重的自然灾害，例如干旱、盐碱、风沙等。
在这生态环境比较脆弱的地区，不合理的土地利用极易导致土地退化和生产力降低。
西北干旱区的气候特点，主要表现在干旱少雨，寒暑剧变，风多沙大、太阳辐射强。
年降水量一般在400毫米以下，并从东向西随着距海里程的增加而减少（新疆西部例外），苏尼特左旗——百灵庙——鄂托克旗——盐池一线以东，一般年降水量300～400毫米，干燥度1.5～2.0，属半干旱地区，天然植被主要为干草原，自古是我国最好的牧场；也可勉强进行旱作农业，但“十年九旱”，产量很不稳定，并易形成严重的沙漠化问题。
该线与贺兰山一线之间，年降水量200～300毫米，干燥度2.0～4.0，天然植被主要为荒漠草原，农耕必须灌溉。
贺兰山以西的广大荒漠地区，年降水量不到200毫米，干燥度大于4.0，农作物每年必须灌溉3～4次以上，植树种草也需多次浇水。
本区的降水变率极大，往往连续几个月至半年以上滴雨不降，四五月间及六月初的春早和“卡脖”旱尤为严重；但在夏、秋季一二天内即可降下全年总雨量1/2乃至2/3的暴雨，有时甚至形成洪水灾害。
由于干旱少雨，太阳能资源非常丰富。
我国西北生态环境总体呈恶化趋势中国荒漠化土地面积262
我国西北生态环境总体呈恶化趋势中国荒漠化土地面积262.2万平方公里，且每年以2460平方公里的速度在增长。
西北地区荒漠化土地面积就达到146.9万平方公里，占全国荒漠化土地总面积的56%，土地沙漠化严重、土地退化加剧。
西北地区林草植被覆盖度总体不高，质量和功能下降。
西北地区现有森林面积约为225.2万公顷，森林覆盖率只有4. 87%,远低于全国12.98%的平均水平。
江河源头森林植被不断萎缩，涵养水源，稳定江河径流的能力明显减弱。
西北地区草场广阔，但主要是干旱半干旱的稀疏草场，质量好的草原草场、草甸草场少；并且，退化草场的面积已经达到草原总面积的75%。
西北地区生态环境还面临水资源短缺、水生态平衡失调、江河断流、湖泊萎缩和地下水位下降的困扰。
西北地区降水量少，蒸发量大，水资源总量贫乏，干旱频发。
西北地区土地面积占全国的三分之一，但水资源总量仅为全国的十分之一。
部分湖泊受气候和人类活动的影响，面积缩小，有的甚至已经干涸。
西北最大的淡水湖泊新疆艾比湖，面积从50年代的1200平方公里缩小到现在的500平方公里。
缺水和干旱成为影响西北地区可持续发展的最突出问题。
人地关系矛盾也是影响西部地区生态环境好转的因素之一。
西北地区自然生态环境极度脆弱，土地承载能力十分有限。
人口剧增，而生产力的发展和生产方式比较滞后，这就给生态环境容量有限的西北
地区造成了沉重的压力，使原本脆
弱的生态环境不断恶化。
中国研究人员在对西北地区近50年以来的生态状况进行分析后认为，受土地沙漠化、植被覆盖度不高、水资源紧缺和人地矛盾等客观因素影响，西北地区生态环境局部有所改善，总体仍呈恶化趋势。
大西北荒漠化问题如何破解
大西北荒漠化问题如何破解大西北，这片广袤而神秘的土地，承载着厚重的历史与文化，却也面临着严峻的荒漠化挑战。
荒漠化如同无情的病魔，侵蚀着大地的生机，威胁着生态平衡和人们的生存发展。
那么，如何破解这一难题，让大西北重现绿色与繁荣呢？首先，我们要深入了解大西北荒漠化的成因。
气候干旱是一个重要因素。
大西北地处内陆，远离海洋，降水稀少，水分蒸发量大，这使得土地容易变得干燥。
过度放牧也是荒漠化的“罪魁祸首”之一。
在一些地区，牛羊数量过多，超过了草原的承载能力，导致植被遭到严重破坏。
此外，不合理的农业开发，如过度开垦、粗放灌溉等，也使得土地肥力下降，加剧了荒漠化的进程。
还有，滥砍滥伐现象使得森林资源减少，生态系统失衡。
要破解大西北的荒漠化问题，加强水资源管理至关重要。
合理规划和利用水资源是关键。
可以通过修建水利工程，如水库、渠道等，实现水资源的调配和储存。
同时，推广节水灌溉技术，如滴灌、喷灌等，提高水资源的利用效率。
在农业生产中，根据土地的墒情和作物的需水规律，科学灌溉，避免水资源的浪费。
植被恢复是治理荒漠化的核心措施。
一方面，要加大植树造林的力度。
选择适合当地气候和土壤条件的树种，如杨树、柳树、梭梭等，并采用科学的种植方法，提高树苗的成活率。
另一方面，要加强草原保护和修复。
实施禁牧、休牧和轮牧制度，让草原植被得以休养生息。
对于已经退化的草原，可以通过补种牧草、改良土壤等方式进行修复。
转变农牧业生产方式也是必不可少的。
在农业方面，推广生态农业模式，采用有机肥料，减少化肥和农药的使用，保护土壤结构和生态环境。
发展精准农业，根据土地的特点和农作物的需求，进行精细化管理，提高农业产出的同时降低对土地的损害。
在牧业方面，控制牲畜数量，实行舍饲养殖和划区轮牧，减轻草原压力。
鼓励牧民发展特色养殖，提高牧业的经济效益，减少对传统放牧方式的依赖。
此外，加强生态教育和宣传也具有重要意义。
通过学校教育、社区宣传等多种途径，提高当地居民和全社会对荒漠化问题的认识，增强环保意识。
西北地区干旱化趋势及水盐失衡的生态环境效应_徐恒力
收稿日期:2000-05-16基金项目:湖北省废物地质处置与环境保护重点实验室开放基金.西北地区干旱化趋势及水盐失衡的生态环境效应徐恒力 周爱国 肖国强 支兵发 叶含春(中国地质大学工程学院,武汉430074)摘要:基于对西北地区干旱化趋势的讨论,研究了西北内陆封闭盆地水盐迁移聚集的系统动力学模式,阐明了盆地浅表积盐与水盐失衡的根本原因.在此基础上,探讨了水盐分布与生态适宜性之间的内在联系以及水循环节律的变化对土壤生态指数时空分布的影响,提出建立西北地区各物种的生存域及土壤生态指数对西部大开发具有重要意义.此外,还讨论了内陆盆地水库工程兴建与灌溉技术选择问题.关键词:气候干旱化;水盐失衡;生态环境效应;生态适宜性;土壤生态指数.中图分类号:P641.12;S274.6;X171.1 文献标识码:A 文章编号:1000-2383(2000)05-0499-06作者简介:徐恒力,男,教授,1945年生,1967年毕业于北京地质学院,1983年毕业于武汉地质学院北京研究生部,获硕士学位,现从事地下水系统理论、水资源科学管理、环境地质等方面的研究.干旱化气候的持续发展是我国西北地区水资源匮乏、生态环境脆弱的根本原因.这种不利的自然条件不仅长期制约着西北地区经济快速增长,而且加剧的干旱化也是目前开发大西北所面临的关键性难题.水资源匮乏、生态环境脆弱的系统动力学机制在于盆地系统内水量的负均衡和盐分向地表、盆地中心聚集的大趋势.在天然条件下,土壤的水、盐背景值及其分布决定着植物的种群、群落自然选择的生存条件.在开发利用水资源的人为活动条件下,局域水循环的节律会发生变化并导致水盐失衡的加剧,进而影响土壤的水、盐分布格局,使植被向着逆向演替的方向发展.因此,开展水、盐分布变化及其生态环境效应的研究应成为西北开发过程中一个具有重要理论价值和实用意义的课题.1 西北地区干旱化趋势与水盐失衡近年来,许多科学家从各种角度揭示了我国西北乃至北半球中纬度地区持续干旱的发展规律.其中最有说服力的证据来自两个方面的事实:一是全球沙漠化分布格局的变化;二是青藏高原隆升导致的环境变异.沙漠是极端干旱气候的产物,将距今18ka 全球活动沙丘分布图与现代全球活动沙丘分布图(图1)相对照[1],可以看出,世界上的沙漠主要分布在南北回归线附近,现今多集中在北半球的中纬度地区.而我国西北则是全球沙漠化增长速度最快的地区.对此,德国科学家Claussen 认为:/地球轨道和地轴倾角的变化是造成全新世中期到目前沙漠分布格局变化的主要原因0¹.上述发展趋势表明,我国西北正处于干旱快速发展的时期.此外,地质学的研究[2,3]也提供了西北干旱化¹见/地球轨道变化导致撒哈拉变成沙漠0一文,程也摘自AM S NEW S L ET TER.Vol.20.持续发展的证据.由于印度板块的推挤和太平洋板块的拉张作用,自上新世开始的3M a 间,青藏高原由平均海拨高度1000~2000m 升至4000~5000m,天山上升了近5000m,秦岭上升了近2000m.曾经起伏较小的我国宏观地形呈现出以青藏高原为屋脊,向太平洋方向梯级下降的态势.受此影响,我国宏观气候也由纬向分带变为垂向分带为主.受西部高原、山地的阻挡,北半球盛行的西风流(行星西风)分成两支,北支从西伯利亚)蒙古国一线进入我国,南支与印度洋暖湿气流汇合从西南入境.它们在我国东部汇合,并与东南沿海入侵的太平洋副热带第25卷第5期地球科学)))中国地质大学学报Vol.25 No.52000年9月Ear th Science Ã)ÃJournal of China University of GeosciencesSep. 2000图1全球18ka前沙漠与当今沙漠分布示意[1]Fig.1M aps showing deser t distr ibution before18ka and at pr esenta.现代全球活动沙丘的分布;b.末次冰期最盛期(距今18ka)全球活动沙丘的分布;黑色.活动沙丘高压交替推进、对峙,从而形成了控制我国水资源时空分布的现代四大水文循环系统,即太平洋水文循环系统、印度洋水文循环系统、北冰洋水文循环系统、鄂霍次克海水文循环系统[4],而我国西北恰恰位于这4个水文循环系统难以到达的空缺地带.尽管西风流可以携带少量大西洋水汽进入西北地区,但在高原、山地的屏障作用下,只能从高空掠过,近地大气层水分含量很少,致使盆地中降水稀缺.不难看出,青藏高原隆升导致气候系统各种反馈机制的调整和放大,是我国西北持续干旱的另一原因.这种地形和气候格局决定了我国由东南向西北逐渐干旱的自然景观,从而在西北发育了世界上最大的中纬度沙漠,沙漠外围则形成了厚层的黄土堆积.从上述现象可得两点认识:一是这种地质时空尺度的干旱化趋势有着非常长的延迟和放大效应,意味着我国西北地区的气候干旱化将长期存在;二是这种趋势是人力不可抗拒的.因此,西北地区的生态建设是长期而艰巨的工作,并且只能通过改善局域生态环境来抑制或减缓区域性的气候干旱化.西北地区干旱气候带来的直接结果是水资源极端匮乏和脆弱的生态环境,具体表现为水盐失衡,导致植物种群向极端的方向(耐旱、耐盐)演替.西北内陆盆地水分的输入主要来自降水较丰的山区.在山区,降水量最大达600~700mm/a,盆地降水为200 mm/a以下,甚至不足50mm/a,而盆地蒸发量却高达2000~3000m m/a[5],盆地降水稀缺、蒸发力大500地球科学)))中国地质大学学报第25卷的气候条件决定了进入盆地的水分最终以蒸发输出的方式为主,水分的平衡关系十分脆弱,水分收支负均衡出现的概率很高.与此伴随的是,由于基本没有盐分排泄去路,盆地将始终处于盐分积累过程中,尤其是在局部流动系统和区域流动系统的汇区,地表水、地下水、土壤水中的含盐量具有不断增高的现象.大量事实表明,这种干旱化趋势已经在中、小时空尺度上可以清楚地识别.最近几十年间,罗布泊的消失[6],青海湖水位的持续下降,湖水矿化度逐渐增高[7],慕士塔峰、博格达峰、祁连山冰川的退缩[8],新疆阿勒泰、伊犁地区,河西走廊的黑河与石羊河流域林丛草甸面积大幅度减少、种群退化[9~11]等等,虽然不排除人为活动的影响,但在人口稀少、生产力相对较低,对自然资源依赖程度高而人均资源消耗量远远不如东部地区的西北地区,如此大规模的生态退化,显然与区域干旱化发展趋势有着重要的联系.因此,进行生态建设和开发水土资源时必须正视目前水盐失衡的事实,并根据水、盐迁移、聚集的客观规律采取科学对策.2内陆封闭盆地水分转化与盐分迁移聚集的系统动力学模式西北新生代盆地是陆表松散岩土和可溶盐聚集的重要场所,也是地表水、地下水的汇区.在地形势的控制下,大气降水和由周边山地冰雪融水转化而成的地表水、地下水,作为溶剂和载体,可以将山区岩石和土壤母质中的可溶盐带入盆地,使内陆封闭盆地盐分不断增加,且存在向地表和盆地中心集中的宏观趋势,并按一定的系统动力学模式运移、聚集.(1)大气降水是盐分的主要输入方式.我国干旱内陆盆地大气降水中的含盐量可达几十mg/L,甚至0.2g/L,比我国沿海地区高出3~4倍.由于降水量很小,一般难以形成对地下水的有效补给,其水量大多滞留在土壤和包气带中,地表蒸发作用使水失盐留,日积月累,土壤表面形成自然的盐分积累,在潜水埋深大于临界深度的细土平原,原生的盐渍土往往属于这种类型.(2)地表水在盐分迁移过程的溶滤和盐分携带作用.发源于盆地周边地区的河流将山区的可溶盐带入盆地,在山口处地表水的矿化度一般小于0.3~0.5g/L,水的化学类型以HCO3-Ca#Mg为主;进入中游的细土平原,受河水与下垫面的水-岩作用,以及地下水排泄的影响,河水的矿化度升至0.6 ~0.8g/L,水化学类型也随之复杂化,可以有HCO3-Ca#Mg和SO4#HCO3-M g#Na等多种类型;随着流程加大,河面蒸发,到尾闾湖区矿化度可以增加至数十g/L,甚至更高.由于河水更新周期短,从源到汇一般只有数天到十几天,河面蒸发面积有限,所以在全盆地盐分迁移、聚集过程中,河流主要扮演溶滤和盐分携带者的角色.(3)土壤水中的盐分聚集.由于降水稀少,蒸发蒸腾作用强烈,土壤中来自上层的水分输入严重匮乏.在地下水埋深小于临界深度的地区,土壤虽然可以获得地下水毛细上升的水量补充,同时也使盐分在土壤浅表聚集.难以见到在半干旱和湿润气候区所见到的土壤脱盐积盐交替的正常涨落现象.(4)地下水的径流排泄形成的盐分迁移、聚集.地下水流动系统理论指出[12],在地形稍复杂的盆地中,存在着以流面隔开的地下水局部流动系统和区域流动系统,前者嵌套在后者之上,现代水文循环形成的90%以上的地下水(包括山区侧向径流量、土壤水下渗量)均在此系统中循环交替[13].受植物蒸腾、土面蒸发作用的影响,地下水在从局部源区向局部汇区迁移的过程中,其矿化度大幅度升高,可由盆地上游的1.0~3.0g/L升至盆地中游的10.0g/L,甚至达到16.0g/L,致使各局部汇区潜水埋深小于临界深度的地段的包气带和土壤的积盐作用大于脱盐作用,形成盐分含量上升态势.由于局部流动系统源、汇相间分布,且广布于盆地中部和腹地,在平面上表现为淡水区和高矿化的水化学屏蔽带相间分布特点,不同局部流动系统的水质类型往往只具有水质空间演化序列的某一片段.地下水区域流动系统是由河流出山口的冲洪积扇地带的地下水强烈下渗区,经深部径流到盆地腹地(尾闾地带)地下水上升区的整体空间构成.研究表明[13]:来自盆地边缘的大气降水、山区的地表水下渗形成的地下水和侧向潜流,运移到离盆地边缘百余km的距离内,大部分转化成浅层地下水以泉或潜排的形式回返地表.因不受地表蒸发作用的影响,盐分主要来自源区和流程中产生的附加量,所以矿化度的增高、水质类型的递变速度较局部流动系统要慢.由区域源到盆地腹地的汇,可表现出由HCO3-SO4-Cl的正常的水质递变序列.正因如501第5期徐恒力等:西北地区干旱化趋势及水盐失衡的生态环境效应此,在地表高矿化水分布区,可在深部打出淡水井.然而由于径流流程长、水岩作用充分,盐分会随流程不断增高,直至盆地腹地,上升水流与尾闾区的浅层高矿化水相遇,形成咸水湖甚至盐池,如河西走廊,黑河流域的居延海、石羊河流域的白宁海(现已干枯)(17g/L)以及雅布赖山附近的雅布赖盐湖、吉兰泰盐湖等均属此类.3内陆封闭盆地水、盐分布与土壤生态适宜性土壤是陆地植被生存、繁衍的主要环境因子.从某种意义上讲,野生植物对生存环境的选择主要是对土壤中水分、盐分(无机盐类、有机物)及温度等理化指标(即土壤生态指数)的选择.不同的指标背景就有不同的植物种群.在极其干旱的盆地腹地只生长胡杨、合头草、红砂、麻黄等超旱生植物,土壤含盐量高的地段,则分布着红柳、白刺等灌木.研究表明[14]:任何一种植物对水、盐、热的要求都有最佳值域和可忍耐的极限值.例如,以胡杨、灰杨为代表的植物群落,最佳的水盐条件是潜水埋深在1.0~ 5.0 m,Q(TDS)在0.5~ 3.0g/L,潜水埋深超过10m, Q(TDS)大于5.0g/L,它们就会处于抑制状态甚至死亡,由红柳取而代之.若水、盐条件继续恶化,红柳也会消失,土地将成为盐土和沙漠.西北内陆盆地之所以出现植被水平分带规律,除与气候分带有关外,上述4种水盐运移、聚集模式都发挥着重要作用.在地表水分布区,植被种群具有沿纵向和横向变化的规律.总体表现为与河流相一致的条带状分布特点.河流的上游,往往以喜水、不耐盐的植被为主;随着河水盐分的增高,喜水、喜盐植物生长旺盛;到河流下游,则以喜水、耐盐植物为主;到河流终端的尾闾湖区,很可能因水中盐分过高成为寸草不生的不毛之地.上述规律在与河流垂直的方向上也有显示,只不过更多地取决于地下水埋深和矿化度等背景条件.地下水往往呈面状分布,受局部流动系统的控制.局部流动系统的源区,往往矿化度较低,地下水埋深较大,常常分布耐旱植被群落;汇区地下水埋藏浅,矿化度较高,植物以喜水、耐盐种类为主.由于大气降水积盐效应、土壤水积盐作用与地表水、地下水中盐分分布格局相叠加,盆地内不同地段,可出现不同植被及不同疏密程度的组合情形.所以,对水、盐、土和生物活性(可用ATP指标衡量)的背景开展野外调查,利用生态指数进行土壤的适宜性评价,就显得格外重要.考虑各种植物对水、盐、土、温度和ATP含量都有一定的要求,建立当地各物种的生存域(最佳值、极限值)及其与背景值之间的关系也应该是生态地质调查评价工作中一个不可缺少的内容.其意义在于:一方面可提供植物不同物种组成的群落共同生存的水、盐、土条件,为人工植被多样性选择提供依据;另一方面,有助于确定在水、盐、土条件变异时,各种野生物种退化消亡的顺序,以及在极端条件下,土地沦为盐土、沙漠还有多远的距离,以便针对不同情况提出保护原生植被的对策.4水循环节律的变化对土壤生态指数时空分布的影响地表水和地下水是水资源的重要组成部分,同时又是最活跃的环境要素.我国西北五省区(陕、甘、宁、青、新)水资源总量只有2235@108m3/a[15],单位面积占有量不足全国平均值的1/3.在人类与天然植被争水的矛盾已十分突出的现状条件下,当地水资源仅能维持脆弱的生态和经济发展最低的耗水需求.而人类对水资源的不合理开发利用无疑加剧了西北地区的生态退化趋势.不从发展节水经济,提高单位耗水经济产值的途径寻找出路,而将找水、大力开发水资源作为经济发展的支撑点,必然使已经十分恶劣的植被生态环境条件(水、盐、温度、ATP 等)进一步恶化.人为活动尤其是水资源的开发利用,对土壤生态的影响是非常明显的.截蓄地表水、开采地下水的实质是用人工源汇取代或弱化天然源汇,在这种作用下,地表水、地下水乃至土壤水的时空分布均会发生改变,盐分的迁移、聚集过程也会与之相适应,形成新的时空格局.提引地表水灌溉使天然河水的流程中增加了灌溉这一人工环节,从而延长了地表水在地表的滞留时间,且水量更为分散,在强烈的蒸发和下渗的双重作用下,土壤的积盐和脱盐过程趋于复杂化,灌溉弃水量也会给河流施加盐分增量.地表水从天然源到天然汇的运动周期也随之延长.利用地下水灌溉可能产生的另一个问题是,由于地下水的更新周期较502地球科学)))中国地质大学学报第25卷长,抽水灌溉会加快局部流动系统中水的交替过程,使循环周期变短,盐分的积累速度加快.在上述活动中,虽然蒸发会使地表水、地下水、土壤水提供给大气水的通量增加,但由于气流的影响,水分往往进入高空,输移到盆地之外,近地表的大气水分含量不会因此增多而形成有效降水.正因为如此,目前西北灌区遇到的共同问题是开采地下水使水源地附近水位持续下降,导致土地沙化,而在灌区却出现地下水位持续上升引发土地盐碱化.据不完全统计[10],20世纪60年代初,张掖地区分布沼泽及低湿草场约12@104hm2,由于人为开发利用水资源,到20世纪80年代中期,已减少到9@104hm2,全地区草场退化面积达43.19@104 hm2.黑河下游在20世纪50年代曾分布连片茂密的沙枣、胡杨、红柳、梭梭、芦苇、芨芨草等灌木草甸,到20世纪70年代,胡杨、沙枣林减少了5.76@104 hm2,植被覆盖率大于70%~30%的灌木草场减少了327.18@104hm2.与此同时,土壤沙化和盐碱化面积迅速增加,仅中游地区新增沙化面积就比建国初期增加了82.14@104hm2,盐碱地面积也在灌区范围内急剧增长.民勤盆地北部灌区在短短的20年间,由于抽水和灌溉,不仅出现沙化、盐碱化问题,使可耕地减少了34.8%,而且还波及到附近地区,使两倍于灌区面积的地区天然生态严重破坏./前车之鉴,后人之师0.下述问题应引起足够重视:(1)兴修水库工程问题.由于水资源匮乏,目前有人提出在西北加大兴修水库工程,以提高洪水利用率和人工调控能力.对此,我们认为,在西北这样的气候条件下,修建水库的得失应该予以重新分析.水库水面的形成,为蒸发提供了良好的条件.按当地蒸发力计算,每年湖面因蒸发造成的水量深度损失就可达2~3m.如果考虑到水库水质浓缩导致水中盐分增加.那么,很可能因为水库的修建造成不应该有的损失,对此我们应汲取埃及尼罗河阿斯旺水库的教训[6].(2)灌溉问题.大水漫灌一直被认为是陈旧而浪费水资源的一种灌溉方式,鉴于水资源的短缺,土地资源丰富,有人主张应该采取喷、滴、渗灌的节水灌溉方式,以提高水资源的利用率,扩大耕地面积.事实上,这种想法忽视了干旱地区的气候特点,大水漫灌固然费水,但在另一方面却发挥了洗盐、压盐功效,使土壤耕作层的盐分不超过作物的忍耐值.显然,在缺乏对水盐平衡和土壤盐分积累规律认真研究的情况下,提倡喷、滴、渗灌的结果很可能是人为/晒盐0,加剧土壤盐化进程.因此,有必要对灌溉技术进行深入研究,确定切实可行的水资源规划和生态农业模式.5结论及建议在未来相当长时间内,我国西北地区仍将持续干旱,其反馈作用将会使水资源数量进一步减少,导致严重缺水,水资源量仅能维持脆弱的生态和经济发展最低的耗水需求.在西北大开发过程中,我们面临的既有来自气候干旱化的挑战,又有如何协调水资源合理开发利用与生态保护两者兼顾发展的艰巨任务.从西北地区干旱化趋势出发,探讨内陆盆地水、盐的运动规律及其对生态环境的影响,对于正确制定水资源利用-生态建设的策略是至关重要的.建立西北地区各物种的生存域(最佳值、极限值)及其与水分、盐分、温度、ATP等背景值之间的关系,科学评价土壤生态适宜性是生态地质调查评价工作中一个不可缺少的内容.要特别重视水循环规律的变化对土壤生态指数时空分布的影响,慎重对待水库工程兴修与灌溉技术选定问题.参考文献:[1]Williams 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[15]陈家琦.中国水资源[M].北京:水利出版社,1991.1~41.ARID TREND AND ECO-ENVIRONMENTAL EFFECT OFWATER-SALT IMBALANCE IN NORTHWEST CHINAXu Hengli Zhou Aiguo Xiao Guoqiang Zhi Bingfa Ye H anchun(Faculty o f Engineer ing,China University of Geosciences,Wuhan430074,China)Abstract:In terms of the arid trend in the Northw est China,this paper deals w ith the system dynamic pattern of w ater transfer and salt accumulation in this closed inland basin and elucidates the basic cause for the corresponding imbalance betw een the supergene salt accumulation and water-salt.In this contex t,the paper reveals the internal relations betw een the w ater-salt distribution and the soil eco-adaptability,presents the ef-fect of the variation in the rhy thm of w ater cycle on the spatia-l temporal distribution of the soil eco-indices, and advances the great im portance of the Great West Development by establishing the survival domains of var-ious species and the soil eco-indices in the Northw est China.In addition,this paper discusses the construction of the reservoir project and the selection of the irrigation techniques in this inland basin.Key words:clim atic arid;w ater-salt imbalance;eco-env ironmental effect;eco-adaptability;soil eco-in-dex.504地球科学)))中国地质大学学报第25卷。
我国西部土地资源的现状和问题
我国西部土地资源的现状和问题一、西部地区土地资源利用和生态环境概况我国西部各省区(市)除广西一小部分位于我国地势阶梯的第三阶梯外。
几乎全部位于第一，第二阶梯上，境内绝大部分被山地、高原和盆地占据。
特殊的地形、地貌形成特殊的气候，给土地利用带来诸多不利因素，不合理的土地利用促使环境进一步恶化，使得我国西部地区生态环境问题日益突出。
准确把握各省(市、区)自然条件和生态现状是西部地区土地升发的切入点。
我国西部各省(区、市)自然资源方面存在的主要问题为:难以利用的土地多，气候普遍恶劣，地貌情况复杂，西北地区水资源贫乏，这些都是西部土地资源开发中存在的障碍。
在生态环境方面，水土流失是西部各省(区、市)普遍存在的问题。
另外，干旱区荒漠化、灌区土壤盐渍化、自然灾害频繁、水资源和环境污染、森林草原退化等也是西部各省(区、市)需要共同面对的难题。
西部各省市区地质环境特殊，多山地、高原、盆地，自然条件严酷，再加上人为不合理的利用，使得西部地区生态环境口益恶化。
赵跃龙(1999)根据脆弱生态环境成因类型选取指标将我国划分出7个脆弱生态区，其中有5个位于西部。
二、西部地区生态环境的主要问题1.水土流失目前，西部地区60%以上的土地已经出现水土流失，其中黄土高原最为严重，水土流失面积比例达到70%，西南地区水土流失面积比例大约为30%。
按省域比较，西藏、宁夏和内蒙古三省区水土流失最为严重，水土流失面积比例均在70%;以上。
2.土地荒漠化、石漠化全国沙漠化土地面积169万平方千米，西部地区约占95%。
当前，全国土地沙化仍以平均每年2460平方千米的速度扩展，大都在西部地区，影响着1/3的国土面积和4亿多人口的生产、生活。
我国已有1/4以上的土地出现荒漠化，其中95%以上的荒漠化土地集中在我国西部7省区，其中新疆最多，其次是内蒙占，再次为甘肃、宁夏、西藏、青海和陕西。
在我国西南地区，因水土流失，出现了"石漠化"，其中贵州的石山和半石山面积达到3万平方千米，约占全省土地总面积的17%，极大地限制了土地开发利用。
新湘教版高考地理全程一轮复习能力提升第十六章区域发展第69课时生态脆弱区的综合治理__以我国荒漠化地
第69课时生态脆弱区的综合治理——以我国荒漠化地区为例关键能力提升能力点一我国西北地区土地荒漠化精讲点拨1.西北地区的土地退化及原因(1)西北地区土地退化的自然原因(2)西北地区土地退化的人为原因破坏行为破坏原因主要危害过度樵采能源缺乏，生活燃料短缺；乱挖药材、发菜等草场遭破坏过度放牧追求短期经济效益，放牧牲畜数量过多加速草场退化和沙化过度开垦在干旱、半干旱沙质土壤地区，特别是在沙区边缘从事种植业生产使沙质土壤肥力逐年下降，废弃耕地变沙地水资源利用不当迫于人口压力，盲目扩大开垦规模生态用水紧张，植被退化，绿洲荒漠化日趋严重耕作技术落后，灌溉措施不当，干旱地区蒸发旺盛土壤次生盐渍化2.西北地区土地退化的综合治理措施真题感悟[典例1] [2020·全国Ⅲ卷]阅读图文材料，完成下列各题。
(24分)毛乌素沙地中流动沙地、固定沙地与湖泊、河流、沼泽等景观并存。
上述景观在自然和人文因素影响下可发生转化。
1995～2013年，流动沙地趋于固定，湖沼面积减小。
一般而言，风沙沉积越多，风沙活动越强。
某科研团队调查1万年以来毛乌素沙地东南部湖沼沉积和风沙沉积数量的变化，结果如图1所示。
图2示意毛乌素沙地1995～2013年气温、降水的变化。
(1)分别简述图1所示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个阶段湖沼面积和风沙活动的变化特征，并归纳湖沼面积与风沙活动的关系。
(8分)(2)说明毛乌素沙地1995～2013年流动沙地趋于固定的自然原因。
(6分)(3)毛乌素沙地1995～2013年湖沼面积减小，试对此做出合理解释。
(6分)(4)近些年来，毛乌素沙地绿化面积逐渐增大，有人认为“毛乌素沙地即将消失”。
你是否赞同？表明你的态度并说明理由。
(4分)[解题能力培养]第(1)题：注意“分别”“并归纳”等字眼第(2)题：注意只分析自然原因第(3)题：注意从自然原因方面分析是违背常理的第(4)题：如果从正面组织答案的话变式演练[2024·北京丰台区月考]农牧交错带指我国东部农耕区与西部草原牧区相连接的半干旱生态过渡带。
全球气候变暖下我国西北干旱区域草地生态系统退化原因分析
全球气候变暖下我国西北干旱区域草地生态系统退化原因分析全球气候变暖是当今世界面临的最大挑战之一，而我国西北干旱区域则是受影响最为严重的地区之一。
在全球气候变暖的背景下，西北干旱区域的草地生态系统退化问题变得尤为突出。
本文将分析西北干旱区域草地生态系统退化的原因，并提出相应的对策。
首先，全球气候变暖导致了西北干旱区域降水量减少。
气候变暖使得大气中水分的蒸发速度加快，从而导致西北干旱区域的降水量减少。
由于降水减少，土壤中含水量降低，草地植被的生物量也随之减少。
缺乏充足的水分供应，草地植物的生长受到限制，从而导致了草地生态系统的退化。
其次，全球气候变暖导致了西北干旱区域的温度升高。
气候变暖使得西北干旱区域的地表温度升高，这会加剧土壤水分的蒸发速度。
高温还会对植物的生长产生负面影响，使得草地植被的生长受到严重限制。
由于草地植被的减少，土壤表面的暴露程度增加，进一步导致了土壤的水分流失和侵蚀加剧，草地的退化速度加快。
第三，全球气候变暖引发了西北干旱区域的风沙土壤侵蚀。
气候变暖导致西北干旱区域的植被覆盖率下降，而植被的减少会使得土壤表面裸露程度增加，同时也减少了土壤的粘结力和抵抗腐蚀能力。
在风力的作用下，这些裸露的土壤颗粒会被风沙侵蚀，进而形成风沙灾害。
风沙的产生不仅对草地植被造成了破坏，还对农田的耕作和种植造成了严重影响，加剧了草地生态系统的退化进程。
最后，全球气候变暖对西北干旱区域的冰雪资源造成了不可逆转的影响。
气候变暖导致西北干旱区域的冰雪融化速度加快，使得冰雪的分布范围和面积减少。
冰雪是西北干旱区域的重要补给水源，它的减少将会导致西北干旱区域缺乏水资源，进一步加剧草地生态系统的退化。
针对西北干旱区域草地生态系统退化问题，需要采取一系列的对策。
首先，加强对西北干旱区域的水资源管理，提高水资源利用效率。
这可以通过改进农田灌溉技术、发展节水农业等方式来实现。
其次，加强草地植被的保护和恢复工作，通过进行草地人工种植、改善草地保护政策等措施来提高草地植被覆盖率。
干旱半干旱地区生态环境问题及修复
干旱半干旱地区生态环境问题及修复通过对干旱半干旱地区的生态环境现状进行分析，重点剖析了土地盐渍化、草场退化和土地沙化的现状及危害，并根据生态环境问题有针对性地提出了解决对策。
标签：干旱半干旱；生态环境；修复0 概述我国干旱半干旱地区总面积有455万hm2，占国土面积47%，常年降水量不足300毫米，蒸发量远超过了降水量。
干旱半干旱地区主要集中在西部与北部地区，这些地区生态环境脆弱，生物多样性降低，水土流失、土地荒漠化、盐碱化和酸化、退化现象十分严重。
其中，以土壤盐渍化、草场退化和土地沙化最为突出，生态环境问题已经成为制约干旱半干旱地区发展的主要问题之一。
1 干旱半干旱地区主要生态问题1.1 土壤盐渍化干旱半干旱地区本身的水资源就十分匮乏，加之降雨、灌溉和蒸发的交替作用，使盐分在非饱和带土壤中不断累积，形成土壤的盐渍化。
目前，全国盐渍化土壤面积约3667万hm2，内蒙古、新疆、甘肃、宁夏等地因受盐渍化威胁的耕地约占当地总耕地面积的30%-40%。
土壤鹽渍化后，土壤的溶液渗透压增大，土体通气性和透水性就会变差，降低养分吸收和植物的正常生长。
1.2 草场退化草场退化是指草地农业生态系统由于自然或人为因素，表现出一系列不利于开发、利用的环境退化。
我国草场退化的面积约为1.35亿hm2，绝大部分都是发生在干旱半干旱地区，内蒙古草原由于过度放牧，草原的牧草由上世纪70年代的70cm下降到现在的25cm。
草场退化后牧草的种类就会出现简化，草质变劣，植被覆盖降低，土壤肥力下降，第一性生产力下降，草场环境的容量便会持续衰减、承载牲畜能力下降。
1.3 土地沙化随着气候的变异和人类活动加剧等因素的影响，导致干旱半干旱和半湿润干旱地区的土地退化，土地荒漠化也是我国干旱半干旱地区的主要生态问题。
目前，我国的土地荒漠化总面积约为267万hm2，约占国土面积28%，大部分集中在四北地区，其中人为因素导致的土地荒漠化约占九成以上。
探析新疆生态环境存在问题以及相关对策
探析新疆生态环境存在问题以及相关对策作者：阿提开木·牙生来源：《农家科技下旬刊》2016年第10期摘要：新疆是我国重要的生态园，本文重点分析了新疆目前的生态环境初步分析了新疆生态环境现状、存在问题，从自然因素和人为因素2个方面对其原因进行了阐述，并有针对性地提出了促进新疆生态环境可持续发展的几点对策。
关键词：生态环境；现状；问题；对策；新疆一、新疆生态环境特征新疆位于我国西北内陆干旱区，生态环境的总态势表现为：先天不足，后天失调；局部（绿洲内部）改善，但整体呈恶化趋势，特别是位于绿洲外围的荒漠过渡带生态环境持续恶化，对绿洲生态环境造成了严重的威胁。
1.干旱是新疆生态环境最基本的特征在气候上，新疆处于干旱和极干旱地区，多年平均降水量仅147 mm，不足全国年平均降水量的四分之一，且降水的季节、地区分配不均匀，年际间变化很大，80%以上的雨雪集中于山区。
平原地区由于水分蒸散十分强烈，少量的降水远不能支付许多中生植物生长发育所需要的水分，只有那些极端干旱的荒漠植物才能得以生存，并由此形成的植物覆盖占据着广大显域地境，并成为荒漠地区具有代表性的植被景观。
2.新疆沙漠、戈壁面积较大，绿洲受其包围、分割，生存形势严峻新疆境内有阿尔泰山、天山、昆仑山等山脉，面积超过64x104km2，约占全疆总面积的39.5%。
新疆境内90个县（市）中，53个县（市）范围内均有沙漠分布。
沙漠、戈壁把绿洲隔离或分割开来，二者间或成交错分布格局，或许多绿洲处于沙漠、戈壁包围之中。
受来自沙漠、戈壁有害物质流的侵袭，绿洲面临着风沙危害和沙漠化扩展蔓延的威胁。
3.植被稀疏，森林覆盖率低，生态服务功能受到限制由于受恶劣自然条件的制约，新疆广大地区植被总体表现为低矮而稀疏，且分布十分不均匀。
由低矮、稀疏植被所形成的生物保护层不健全且功能微弱，地表物质易受到风蚀和搬运，由其形成的强大有害物质流，威胁人类生存环境，同时又是农林牧业生产潜在的灾害性影响因素。
中国土地退化的空间分布规律
中国土地退化的空间分布规律一、引言中国土地退化问题日益严重，对生态环境和经济发展产生了深远影响。
为了有效应对土地退化问题，了解其空间分布规律至关重要。
本文将对中国土地退化的空间分布规律进行详细分析，以期为相关政策和措施的制定提供科学依据。
二、北方地区北方地区是我国土地退化最为严重的地区之一，主要集中在华北平原和黄土高原。
这里的土地退化主要表现为土地沙化、土壤盐渍化和水土流失。
这些问题的主要原因是过度开垦、不合理的土地利用和气候变化等因素。
三、黄土高原黄土高原是中国土地退化的另一个重要区域。
这里的土地退化主要表现为水土流失和土地沙漠化。
黄土高原的土壤质地疏松，容易受到风化和侵蚀，加上过度放牧和不当的农业耕作方式，加剧了土地退化的程度。
四、西南地区西南地区主要包括四川、云南、贵州等省份，这里的土地退化主要表现为石漠化和水土流失。
该地区山多平地少，植被覆盖率低，加上陡坡耕作和过度开发，导致土地退化问题严重。
五、东部沿海地区东部沿海地区是我国经济发达地区，但同时也面临着土地退化的挑战。
这里的土地退化主要表现为土壤盐渍化和海岸侵蚀。
由于大量抽取地下水、海平面上升和气候变化等因素，东部沿海地区的土地退化问题日益严重。
六、东北黑土区东北黑土区是我国重要的粮食生产基地，但近年来也出现了严重的黑土退化问题。
这里的土地退化主要表现为土壤侵蚀和肥力下降。
过度耕作、不合理的土地利用和气候变化等因素是导致黑土退化的主要原因。
七、青藏高原青藏高原是我国的重要生态屏障，但同时也面临着土地退化的威胁。
这里的土地退化主要表现为草地退化和冰川融化。
气候变化和人类活动是导致青藏高原土地退化的主要原因。
八、长江流域长江流域是我国的重要经济区域，但同时也存在着土地退化问题。
这里的土地退化主要表现为水土流失和土地沙漠化。
过度开发、不合理的土地利用和气候变化等因素是导致长江流域土地退化的主要原因。
九、西北干旱区西北干旱区是我国的重要能源基地，但同时也面临着土地退化的挑战。
中国干旱区恢复生态学研究进展及趋势评述
中国干旱区恢复生态学研究进展及趋势评述中国是一个幅员辽阔的国家，面积达到了960 万平方公里，其中，干旱区面积较大。
中国干旱区主要分布在西北地区和内蒙古地区，其总面积约占国土面积的三分之一。
干旱区的生态环境一直以来都备受重视，因为它与人们的生产和生活息息相关。
本文将对于中国干旱区恢复生态学研究的进展及趋势进行评述。
一、干旱区生态环境的现状干旱区生态环境受到了很大的破坏，造成了许多问题。
一方面，干旱区本身的气候条件恶劣，因此生态环境十分脆弱，难以承受物质的侵蚀；另一方面，人类的过度开发也同时对干旱区生态环境造成了极大的压力。
在不同的国家和地区，干旱区的面貌也是不同的，但是普遍存在以下的问题：1.水资源不足。
干旱区地区水资源相对匮乏，长期以来面临着用水难题。
因此，水资源在干旱区的发展中起着至关重要的作用。
2.土地退化。
干旱区的土地经常遭受风蚀、水蚀，一旦出现了土地退化，就难以恢复，不仅对于生态环境造成了不良影响，同时也会对于社会经济造成一定的损害。
3.生物多样性受到破坏。
干旱区所处的环境十分恶劣，大多数生物难以生存。
因此，干旱区的生物多样性相比其它区域较差，如果不加以保护和恢复，很容易导致物种灭绝。
二、干旱区恢复生态学的研究进展干旱区恢复生态学是一门多学科交叉的领域，涉及到地理学、气象学、生态学、土壤学、植物学、农业、环境科学等诸多学科。
干旱区恢复生态学的发展可以追溯到上世纪五十年代开始，至今已经发展了60 多年的历史。
从20 世纪80 年代开始，国际上先后成立了生态恢复学会、生态系统恢复和管理协会、生态系统学会，这些组织的成立标志着干旱区恢复生态学的发展进入了一个新的时期。
在我国，自20 世纪80 年代以来，干旱区恢复生态学也得到了重视，随着研究的不断深入，干旱区恢复生态学出现了一系列重要的成果。
其中一些代表性的成果包括：1.植被恢复。
植被恢复是干旱区生态环境恢复的重中之重，因为植被可以有效地保护土壤和水资源，减轻干旱区面临的压力。
西北干旱区环境与资源
中国西北干旱区的资源与环境1. 干旱区整体环境中国西北干旱区系指35°N以北，106°E以西的内陆干旱区，包括新疆全境、甘肃河西走廊及内蒙古贺兰山以西的地区，土地面积约占中国总土地面积的24.5%。
由于深居欧亚大陆腹地，平原降水量在160mm以下，基本上不产生地表径流，形成世界上最严酷的干旱区之一。
在晚近地质时期，有显著的差异上升运动，大部分地区上升幅度不大，一部分上升很大，形成广大的高平原和横亘于高平原中的很显著的山脉。
高平原海拔大多在1000米左右，其中也有较低的部分，如准噶尔盆地不少地域在250—5O0米之间。
吐鲁番盆地的艾丁湖竟在海平面以下155米。
许多山地的高度超过3000米，具有明显的垂直分异。
也有不少山地高度较低，景观的垂直分异不明显。
随距海远近而变化的干湿状况是决定区内自然界地域分异的主要因素。
地处内陆且四周多山岭。
来自海洋的水汽很少，夏季风难以到达。
植被大部分为荒漠，一部分为荒漠草原和干草原。
在高山的垂直分带中则有森林、山地草原等，以及与之相应的土壤类型。
地貌外营力主要是干旱与半干旱气候下的微弱风化、微弱的物质移动、微弱的水力侵蚀和堆积以及广泛的风力侵蚀、搬运和堆积。
但暴雨之后，水力侵蚀可产生强烈的破坏作用。
风力作用虽然很广泛，但只能对颗粒较细的松散沉积物起作用，并在风力变缓的时候发生堆积。
在高大的山岭中，以冰川作用以及冰缘条件下的寒冻风化、物质移动和流水侵蚀为主。
全区绝大部分属内陆流域，在平地上产生的地表水几乎全属雨水补给的短暂水流。
湖泊较多，大多是咸水湖。
山地径流是重要的资源，其补给来源以冰雪融水为主。
自中生代末期以来，即断续出现干旱和半干旱气候。
植物逐渐旱生化，种属较少。
第四纪初曾经有过比较湿润的时期，有些地方古水系较为发育。
湖岸阶地的存在，也可以作为地质时期中气候向干旱变化的证据。
人类对于自然界的影响，远不如东部季风区广泛、深刻。
但在与东部季风区接壤的地区，以及有流水可资灌溉的地域等，也可看到人类活动的深刻影响。
我国西北地区土壤沙漠化和水土流失的原因及对策
我国西北地区土壤沙漠化和水土流失的原因
及对策
我国西北地区土壤沙漠化和水土流失的原因有很多。
首先，这个
地区地势高低起伏，地形复杂，地势阶梯状，加剧了水土流失的程度。
其次，这个地区降水稀少，水资源相对匮乏，导致水土不易保持。
再次，近年来气候变化导致降水不规律，干旱频发，无法形成有效的土
壤覆盖层，进一步加剧了土壤沙漠化和水土流失的趋势。
为了解决这一问题，我们可以采取一些措施。
首先，应加强防风
固沙措施，比如植树造林、搭建遮风网。
这些措施可以降低风蚀，减
少沙尘暴的发生，防止土壤沙漠化。
其次，应建设水利设施，提高水
资源利用率。
例如，修建水渠、堤防、水库等，以供农田灌溉和农作
物生长使用。
此外，还需要加强土地治理和保护，建立科学的耕作制度，合理利用土地资源，防止过度开发和过度利用土地。
综上所述，要解决我国西北地区土壤沙漠化和水土流失问题，需
要采取综合性的措施。
只有通过科学管理和合理利用土地和水资源，
才能保护好这片土地，实现可持续发展。
中国西北地区沙漠化问题严重生态环境恶化
中国西北地区沙漠化问题严重生态环境恶化中国西北地区是国家生态环境脆弱的区域之一，在长期的过度开发利用和不合理的资源配置下，沙漠化问题日益严重，这对当地的生态环境造成了严重的破坏和恶化。
本文将从原因分析、影响以及解决方案三个方面进行论述。
1. 原因分析西北地区的沙漠化问题主要源于以下几个方面的原因：首先，内部自然环境条件恶劣。
西北地区地处干旱、半干旱区，降水稀少，水资源相对匮乏。
土地贫瘠，植被覆盖率低，生态系统脆弱，容易形成风沙土壤，加剧沙漠化进程。
其次，过度经济开发和人为活动加剧了沙漠化问题。
西北地区富含矿藏资源，为了追求经济利益，过度开发，未能恰当保护生态环境。
大规模的水利工程、垦荒以及工业化进程，大量开采和过度使用地下水资源，导致地下水位持续下降，土地干旱，沙漠化加剧。
最后，人类活动增加了沙漠化的风险。
不合理的耕作方式、过度放牧、乱砍乱伐等不可持续的农牧业经营模式，破坏了土壤结构和植被覆盖，进一步加剧了土地沙化。
2. 影响沙漠化的严重程度对西北地区的生态环境产生了深远的影响：首先，水资源短缺。
沙漠化导致地表水流失和土壤水分蒸发加剧，地下水位下降，水资源紧缺，给农业生产和人民生活带来极大困扰。
其次，生态多样性减少。
沙漠化导致植被覆盖严重减少，动植物物种遭受到严重的威胁，局部生态系统遭到破坏，生物多样性降低。
最后，风沙活动频繁。
沙漠化地区的风沙活动频繁，侵蚀农田，污染空气，给当地居民的生产生活带来了极大的困扰，还可能引发风沙暴等自然灾害，对社会稳定和经济发展造成威胁。
3. 解决方案为了治理西北地区的沙漠化问题，需要采取以下措施：首先，加强生态保护，推动植被恢复。
加大对植被的保护力度，禁止乱砍滥伐，加强对退化土地的治理和植被恢复工作，提高植被覆盖率，减缓沙漠化的进程。
其次，合理利用和节约水资源。
实行水资源监控制度，限制对地下水的开采，推广节水措施，优化农业灌溉方式，加强水资源的保护和管理，减少水资源的浪费，以实现可持续利用。
压田造林政策对西北干旱区内陆河流域社会-生态系统脆弱性的影响
压田造林政策对西北干旱区内陆河流域社会-生态系统脆弱性的影响压田造林政策对西北干旱区内陆河流域社会-生态系统脆弱性的影响引言：西北干旱区作为中国重要的生态脆弱地区，其内陆河流域的社会-生态系统对环境变化具有很高的脆弱性。
近年来，为了改善当地的生态环境和经济发展，西北干旱区内陆河流域相继实施了压田造林政策。
然而，这一政策所产生的影响却存在一定的争议。
本文将探讨压田造林政策对西北干旱区内陆河流域社会-生态系统脆弱性的影响，以期为今后的政策调整和可持续发展提供参考。
一、压田造林政策的背景与实施状况压田造林政策是指在西北干旱区内陆河流域地区，通过在河流旁种植树木的方式扩大森林覆盖面积，提高水源涵养能力。
该政策的出台初衷是为了改善生态环境、提供木材资源、促进当地经济发展。
近年来，沿黄河、塔里木河、额济纳河等内陆河流域地区相继实施了一系列的压田造林项目，种植了大量的柳树、杨树等适合河滩地环境的树种。
二、压田造林政策对社会-生态系统脆弱性的影响1. 河滩湿地生态系统恢复与保护：压田造林政策通过种植树木，有助于恢复受干旱和过度开发破坏的河滩湿地生态系统。
树木的根系能够抵抗水土流失，减少河岸侵蚀，提升土地稳定性和水土保持能力。
2. 改善水资源保护与利用：压田造林政策有助于提高地下水位，增加地下水资源储存量。
树木能够通过地下根系吸取和蒸腾作用，将降水逐渐释放到大气中，减少土壤蒸发，提高水源涵养能力，为周边地区提供更为稳定的水资源。
3. 生态与环境保护：压田造林政策使得河滩地区的土地得到合理的利用，减少了过度开发造成的生态灾害和环境破坏。
同时，柳树、杨树等快速生长的树种能够有效地降低大气中的颗粒物含量和二氧化碳浓度，改善空气质量，减少干旱区的沙尘暴天气。
然而，同时压田造林政策也导致了以下问题：1. 土地利用冲突：原本作为耕地的河滩地被用于种植树木，减少了粮食生产和种植业发展的空间，导致农民收入减少。
这也使得原本就缺乏耕地的干旱区农村地区的粮食安全面临更大的挑战。
中国西北干旱区环境问题与生态建设
中国西北干旱区环境问题与生态建设
郑度
【期刊名称】《河北师范大学学报：自然科学版》
【年(卷),期】2006(30)3
【摘要】讨论了西北干旱区的土地退化、生态建设与尊重自然、水土资源利用及区域发展等问题.干旱区土地退化主要为土地沙漠化、土地次生盐渍化和草地退化;生态建设中应当尊重自然,不宜大面积植树造林、片面追求森林覆被率的提高.采取生态修复和建立自然保护区等措施有助于环境整治与生态建设.在区域发展中应当重视水土资源的合理开发利用以及区域间环境与发展的协调问题.
【总页数】4页(P349-352)
【关键词】土地退化;生态建设;尊重自然;区域发展
【作者】郑度
【作者单位】中国科学院地理科学与资源研究所
【正文语种】中文
【中图分类】X-01
【相关文献】
1.中国西北干旱区土地退化与生态建设问题 [J], 郑度
2.西北干旱区水资源开发与生态环境问题 [J], 张志忠;武强;魏学勇
3.中国西北干旱区湖泊水资源—环境问题与对策 [J], 张振克;杨达源
4.西北干旱区水资源利用中的生态环境问题及对策 [J], 李元寿;贾晓红;鲁文元
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西北干旱区生态建设的若干科学问题(一)
西北干旱区生态建设的若干科学问题(一)党中央提出以“五个统筹”和“以人为本”为核心的科学发展观，符合我国经济和社会发展新阶段的要求。
“统筹和协调”就是要解决矛盾，化解冲突。
一、气候变化背景下的水资源演化问题西北地区为干旱半干旱区，土地广阔，但水资源相对贫乏，水资源是当地经济社会发展和生态保护的主要限制因子。
在全球气候变化的背景下，未来西北地区水资源将会有什么样的变化？既是重要的科学问题，又对规划当地的发展战略具有重要的现实意义。
施雅风对西北地区的气候与水资源变化进行了很多研究。
他认为西北干旱区在20世纪处于气候干旱化、水资源萎缩过程中，而乌梢岭、日月山以西的西北西部地区于80年代末出现气候由暖干向暖湿转型的现象。
2005年6月在兰州“科学与中国”报告会上，他进一步明确了如下观点：“未来降水量增加趋势明显，结合冰川融水增加，则西北和青藏高原径流量或地表水资源量也存在增加趋势，西北东部与黄河源区已持续多年的干旱现象将会转入多雨的丰水期，但还不能确切预估转向湿润的具体年份”。
西北地区西部降水从80年代末呈增加趋势已得到气象和水文资料的证实。
但关于温度升高后蒸发的变化趋势则有不同的认识。
一些研究认为陆面蒸发量会增加，而另一些研究则认为蒸发会下降。
特别是对气候暖湿（或暖干）转变导致的内陆河流域两个水源地——冰雪带与森林带径流变化对山区总径流变化的综合效应，仍需深入探讨。
目前，回答这一问题最大的障碍之一是没有满足研究（模型模拟）所需要的山区不同地带的综合观测。
今后，在加强冰雪带与森林带径流变化观测的基础上，应重点研究以下问题：（1）西北地区气候暖干与暖湿转型在时空尺度上的变化；（2）气候变化背景下西北地区蒸发将如何变化？（3）气候变化对山区冰雪带和森林带径流变化的总体效应。
二、生态用水与生产生活用水的协调问题流域生态需水量是指维持流域正常的生态和环境功能所必需蓄存和消耗的水资源量。
长期以来，由于对生态需水的重视不够，西北干旱区水资源过度开发利用的现象普遍存在。
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中国西北干旱区土地退化与生态建设问题3郑 度中国科学院院士,中国科学院地理科学与资源研究所,北京1001013国家自然科学基金项目(N o.40471059)关键词 西北干旱区 土地退化 生态建设 本文阐述了西北干旱区自然环境的基本特点,讨论了土地退化中土地沙漠化、土地盐渍化和草地退化问题。
指出生态建设应当尊重自然,不宜大面积植树造林,采取生态修复措施和建立自然保护区有助于环境整治与生态建设。
在区域发展中应当重视土地与水资源的合理开发利用以及区域间环境与发展协调等问题。
中国西北干旱区的开发历史悠久,在西部大开发战略部署下又受到社会各界的密切关注。
本文从自然地理学角度阐述了西北干旱区自然环境的基本特征,并就环境与发展协调中的土地退化、生态建设以及区域发展中水土资源利用等问题进行了探讨。
1西北干旱区自然环境的基本特征我国西北干旱区是与东部季风区、青藏高原区并列的、各具特色、分异明显的三大自然区之一。
干旱区指气候干燥、降水较少的区域,由于蒸发(包括蒸腾在内)大于降水,而成为干旱缺水的地区。
对于干湿程度不同所引起的自然界的地域分异,科学家们拟订了相应的气候指标来加以划分。
通常用干燥度,即潜在蒸发对降水的比值,可以近似地代表一地的干湿程度。
因为,降水代表水分的最主要来源,而潜在蒸发(即蒸发蒸腾的气候因素)则代表在土壤水分充足的条件下,矮杆作物或短草最主要的水分支出。
干湿地区划分的主要依据应当是与干湿状况相关的植被、土壤等自然现象。
在划分以后,与干燥度的分布作对比,选取如下比较接近的数值作为参考:湿润地区干燥度在1.0以下,半湿润地区与半干旱地区之间分界线附近干燥度在1.5左右,干旱地区干燥度则在3.5以上[1]。
虽然东部季风区和青藏高原区范围内也有一定面积的干旱地区和半干旱地区分布,但本文将仅限于在自然地理学家所划分的西北干旱区内来讨论土地退化与生态建设等问题。
我国西北干旱区幅员辽阔,包括内蒙古东部半干旱地区的草原地带,内蒙古西部、宁夏、甘肃和新疆等省/区干旱地区的荒漠地带。
我国西北干旱区的基本自然特征,大体可以按照半干旱地区和干旱地区分别表述如下[2]:半干旱地区 降水量比可能蒸发的水分少,其差值较大。
天然植被主要为干草原,土壤中多有钙积层,有机质含量低,可给性矿质养分较少,在排水不良地方,盐渍化迅速。
在没有灌溉的条件下,可以耕种,但生产很不稳定,如没有适当措施,风力侵蚀土壤亦将引起地力逐渐衰退。
各年降水量变化大,常有旱患,往往成灾。
受地方因素作用,部分海拔较高的山地、阴坡或水分条件较好的地方,也可以有灌丛或森林生长。
干旱地区 降水量比可能蒸发的水分少,而且两者差值很大。
除地方性因素所造成的特殊情况外,天然植被为半荒漠与荒漠,土壤呈石灰性,有机质含量低,可给性矿质养分少。
在排水不良地方,盐渍化很迅速。
除非采取特殊措施(如甘肃的砂田),无灌溉即不能耕种。
但在某些水分稍好的山前地域,无灌溉亦能耕种,由于各年降水量变化大,其生产情况反而比半干旱地区更差一些。
了解西北干旱区上述干湿程度的区域差异是很必要的,人们可以根据不同区域的具体自然条件来拟订退化土地综合整治和生态建设的对策与措施,也为规划土地与水资源的合理开发利用,提供科学的宏观区域框架。
2土地退化问题土地退化指由于人类不合理利用土地及气候变化等自然因素发生逆变,或两者共同作用,导致土地质量降低,土地生产潜力衰减或丧失的过程及结果。
在干旱、半干旱地区土地退化的主要类型有:风力吹蚀作用形成的土地沙漠化(沙质荒漠化)、排水不良蒸发强烈形成的土地盐渍化,人类过度垦殖、超载过牧引起的草地退化等。
它们的形成与演化过程不一,其整治战略和措・7・ 自然杂志 29卷1期特约专稿 施也迥然有别。
强烈的土地退化加剧了人口、土地与粮食的矛盾,社会、经济与生态的后果严重,成为影响生产持续发展和人民生活水平提高的重要制约因素。
为了维持人类社会的生存空间,必须采取有效措施,防止土地进一步退化,使退化土地得以恢复,以充分发挥其生产潜力,促进区域的可持续发展。
2.1沙漠化土地的分布土地沙漠化是西北干旱区突出的环境问题,指在干旱、半干旱地区脆弱的自然环境背景下,过度的人类活动导致生态失衡,造成类似沙漠景观的土地退化,出现土地沙漠化过程,或沙漠化影响的土地。
沙漠化过程大体包括沙地(丘)活化、草原灌丛沙漠化、土壤风蚀粗化以及土地的不均匀切割等4种过程。
在西北干旱区东部半干旱地区的草原地带,沙漠化土地多为成片分布;在西部干旱地区的荒漠地带,沙漠化土地则集中分布于沙漠绿洲的边缘,它们连接起来呈裙带状镶嵌在沙漠的外围[3]。
我国干旱、半干旱区沙漠化(风沙化)土地分别为10.3×104km 2和21.8×104km 2,占全国沙漠化土地的27.8%和58.8%[4]。
据统计,2000年我国北方有沙漠化土地38.57×104km 2,其中:轻度沙漠化土地13.95×104km 2,中度沙漠化土地9.98×104k m 2,重度沙漠化土地7.91×104km 2,严重沙漠化土地6.75×104km 2,分别占36.1%,25.9%,20.5%和17.5%。
与20世纪80年代中后期监测结果相比,轻度沙漠化比例减少,中度沙漠化比例基本稳定,重度沙漠化比例增加[3]。
这与沙漠化土地发展规律以及“先易后难”的治理结果是大体相符的。
2.2土地盐渍化土地盐渍化又称盐碱化,指盐分在土壤中积聚,形成盐渍化土壤或盐渍土的过程。
土地盐渍化现象主要发生于干旱、半干旱地区,由于地面蒸发作用较大,地下水的矿化度高,使底层土和地下水中所含的盐分随着土壤毛细管水上升并积聚于表土。
在不合理的耕作灌溉条件下,易溶盐类在表土积聚,也能引起土壤盐渍化,称为土地次生盐渍化。
据统计,新疆耕地次生盐渍化最严重,共126.39×104hm 2(1hm 2=104m 2),占耕地面积30.58%;内蒙古次之,为179.76×104hm 2,占耕地面积23.8%[4]。
内蒙古后套灌区耕地从1950年的19.5×104hm 2增至1973年的37×104hm 2,而灌溉面积中的盐碱地由3×104hm 2增加至21.1×104hm 2,占耕地面积的57%[5]。
新疆后备耕地资源中盐渍化土地556.16×104hm 2,占58.49%,居各省区之首。
甘肃、宁夏、内蒙古后备耕地资源中盐渍化土地面积分别占40.28%、22.79%和9.46%。
1990年以后开垦的部分荒地,仅新疆就增加耕地面积39.4×104hm 2,甘肃、宁夏等新垦灌区,灌溉后引起地下水位升高,导致新增耕地绝大部分都有不同程度的次生盐渍化[4]。
盐渍化土壤与盐渍土的改良一般考虑流域治理与综合治理,并注重改土和治水相结合、排水与灌溉相结合的基本原则。
总之,对西北干旱区而言,无论是提高当前土地利用率和耕地单产,还是将来扩大可耕地面积,土地盐渍化始终是非常重要的制约因素。
2.3草地退化及其原因在干旱、风沙、盐碱等不利自然因素的影响下,或在过度放牧、滥割、滥挖草地植物等不合理利用的情况下,引起草地牧草生物产量降低,品质下降、草地环境恶化、草地利用性能降低,甚至逐渐失去利用价值的过程称为草地退化。
我国西部分布着5大牧场,天然草地面积33144×104hm 2,占西部地区总面积的48.2%。
甘肃、新疆、内蒙古退化草地面积变化于42%～87%之间。
与20世纪80年代中期相比,退化草地面积正在扩大。
以内蒙古为例,20世纪70年代末退化草地面积21.34×104h m 2,占可利用草地面积的36%,而1995年达38.70×104h m 2,占可利用草地面积的60%。
15年间退化草地面积增加了17.36×104h m 2,平均每年扩大1.16×104h m 2,即可利用草地面积每年以1.9%的速度退化。
人类活动与气候变化是导致草地退化的重要原因。
大量调查研究表明,近30年大面积草地退化主要是由于人类不合理的活动所致,超载过牧、草畜供需失衡是主要矛盾,也有盲目开垦、滥樵乱采、工矿开发等的负面影响[5]。
不合理的政策导向也是草地退化的重要原因。
据统计,从1991年到1995年,政府用于草原牧区的建设费用每年约1亿元,每公顷可利用草地仅0.45元[6]。
长期以来重视草地作为畜牧业基地的生产功能,轻视其生态功能,致使对草地的投入很少,草地生态系统的产出多于投入。
3生态建设应尊重自然在我国西北干旱区的发展战略中,生态建设是重要的内涵。
陆地表层上主要生态系统类型的分布取决于温度水分条件的组合,形成受自然地带规律制约的空间格局。
现按照尊重自然的原则讨论生态建设中有关植树造林、生态修复和自然保护区建设等问题。
・8・Chinese J ournal of N ature Vol.29No.1 Invited Special Paper3.1植树造林与“绿化工程”长期以来,普遍存在着“绿化”就是植树造林,生态建设就是植树造林的片面认识。
这主要是由于人们对自然地带规律缺乏了解所致。
通常在受季风作用影响的我国东部湿润和半湿润地区,温度水分条件好,有天然森林分布,也可以植树造林。
在半干旱、干旱地区则仅在山地的适宜部位有森林分布,局部地段可以植树,但大面积造林则不合适。
有学者提出以森林覆被率作为我国各个区域可持续发展的共同指标之一,这是值得商榷的。
以我国西北干旱区为例,适宜森林生长分布的区域有限,目前一些省区的森林覆被率多在5%以下。
如果要求这些省区大面积植树造林,以达到对东部湿润、半湿润地区同样要求的森林覆被率指标,是不符合自然地带规律的。
因此,半干旱、干旱气候下各省区环境与发展的协调应当因地制宜,既不应背上森林覆被率低的包袱,也不应片面追求不切实际的造林指标[7]。
然而,在西北干旱区仍可以看到引水灌溉植树建造机场高速的“绿化带”,或在部分高速公路两侧山丘沿等高线挖坑种植灌木,进行喷灌以营造“绿化工程”。
结果是事与愿违,既不见林带,又破坏了原已十分脆弱的地表植被和土壤。
有关部门甚至提出要在乌鲁木齐市郊拍卖荒漠山丘土地,以承包方式实施“植树绿化”的计划。
在我国西北干旱区绿洲边缘虽然可以适当地营建小规模的农田防护林,但是不宜大面积造林,更不应过分渲染、夸大防护林的作用。
有学者根据干旱、半干旱区自然地带特点,提出应当重新审视三北防护林建设问题[8]。
因为在西北干旱、半干旱区大规模营造防护林,既无助于防患沙尘暴,也不符合水资源短缺的客观实际,还存在许多需要改进的问题[5]。
三北防护林建设项目区域范围总面积达394.5×104km2,其中荒漠占55%,草原和荒漠草原占20%。