鄂尔多斯高原退化生态系统恢复与区域经济发展_姜联合

文章编号:　1001-4675(2004)02-0144-06
鄂尔多斯高原退化生态系统恢复与区域经济发展姜联合1,2,　王建中1,　郑元润3,　胡隐樵4,　孙菽芬5
(1北京林业大学,北京　100083;2中国科学院植物研究所,北京　100093;3中国科学院植物研究所植被数量生态学重点实验室,北京　100093;4中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,兰州　730000;5中国科学院大气物理研究所,北京　100029)
摘　要:鄂尔多斯高原是一个极端受损的生态系统,对我国华北乃至全国的生态环境具有重要影响。

从区域经济合理布局与定位的角度,探讨鄂尔多斯高原生态恢复的对策,为鄂尔多斯高原生态保育提供理论依据。

分析伊克昭盟53a来各项重要经济指标的发展趋势,提出度量经济发展趋势与稳定性的动态指标趋势系数与波动指数,利用各指标的趋势系数、波动指数与1999年的数据值对伊克昭盟8旗、市的经济发展规律进行了聚类分析,提出伊克昭盟的区域经济分工布局与定位方案为:工、商业与政治、文化中心型(东胜市),农、商、工业型(达拉特旗),黄土丘陵农牧型(准格尔旗),沙地农牧型(乌审旗、伊金霍洛旗、杭锦旗、鄂托克旗、鄂托克前旗)。

关键词:生态恢复;趋势系数;波动指数;经济发展;模式;鄂尔多斯高原
中图分类号:Q146 文献标识码:A
土地荒漠化与生态系统退化已成为人类社会发展的一个巨大威胁,并引起全世界政府与科学界高度关注的重大生态环境与社会问题。

2000年春,严重影响我国北方广大地区乃至北京的特大沙尘天气与土地荒漠化有关。

毫无疑问,荒漠化引起的土地生产力急剧下降与人口增长及生活水平提高对食物提出更高的要求,这是造成土地过度利用的重要原因,改变这种局面较为有效的方法,就是运用恢复生态学的原理,恢复荒漠化土地的生产潜力〔1～4〕,实现资源的可持续利用。

在半干旱区,人口压力带来的土地过度利用是土地荒漠化的主要原因。

如果减少甚至停止人类的干扰,土地荒漠化问题可能得以缓解,并逐步恢复其应有的景观。

防治土地荒漠化行之有效的手段,即如何最大限度地提高土地的生产力,如何以最小面积的土地高质量地养育最大量的人口,从而使人类在最小面积的土地上维持高质量的生活,使大量退化土地得以恢复。

因而,综合规划,以区域为单元实行土地分区利用是防治荒漠化的必由之路〔5～7〕。

鄂尔多斯高原是极端受损的生态系统,目前已成为我国主要的荒漠化中心,水蚀、风蚀严重,为黄河粗泥沙的主要来源〔8〕。

内蒙古伊克昭盟为鄂尔多斯高原的主体,建国以来3次大的开荒,使得伊克昭盟荒漠化日趋严重。

20世纪70年代,以治沙为重点的综合治理规划,局部生态环境有所好转,但由于未从社会经济发展的高度综合布局荒漠化防治工作,致使全局生态环境仍处于恶化的状态。

因此,迫切需要在综合分析伊克昭盟社会经济发展规律的基础上,根据本区自然条件,运用恢复生态学的原理,合理布局全盟的经济建设,土地分区利用,实现发展经济与资源持续利用、使荒漠化土地得到根本的治理。

本文以伊克昭盟53a来经济发展数据为基础,提出度量社会经济发展趋势与稳定性的动态指标,并结合经济发展现状数据、自然特点,给出伊克昭盟区域经济分工与定位的优化模式。

1　研究地区概况
伊克昭盟位于内蒙古自治区西南部,37°35′24″～40°51′40″N,106°42′40″～111°27′20″E,西、北、东3面为黄河环抱,东西长343km,南北宽约245km,总面积87428km2。

伊克昭盟属于古老沉积构造盆地,东部为准格尔黄土丘陵区,西部为桌子山低山缓坡和鄂尔多斯高地,北部为库布其沙漠,南部为沙漠、滩地、湖泊相间的毛乌素沙地,中部为波状起伏的高原。

东胜市至杭锦旗四十里梁乡居高原中部,是一条高亢的地形分水岭和气候分界线。

海拔为850～1600m〔9,10〕。

本区属大陆性气候,年平均气温6.2℃,东部年降雨量300～400mm,西北部仅为150～300mm,日照时数为2900～3200h,≥10℃积温为2800～
第21卷　第6期2004年6月
干旱区研究
A RID　ZON E　RESEA RCH
Vol.21　No.6
Jun.　2004
收稿日期:2003-06-18;　修订日期:2003-11-07
基金项目:国家自然科学基金重点计划项目(49835010)和国家重大基础研究计划项目(G2000018600)资助作者简介:姜联合(1968-),女,山西大同人,副编审,在读博士.E-mail:jianglh pubz@
DOI:10.13866/j.azr.2004.02.012
3600℃,无霜期为130～165d。

东部为干草原栗钙土,西部为荒漠草原棕钙土。

2　研究方法
2.1　数据选择
收集整理1947-1999年间伊克昭盟重要的社会经济发展数据,分析全盟社会经济发展规律及布局的合理性。

选择最能反应伊克昭盟社会经济发展特点的24项指标进行分析。

包括:人口数量、农业总产值、种植业产值、林业产值、牧业产值、耕地面积、农作物播种面积、有效灌溉面积、农作物单产、年末实有育林面积、农牧业机械总动力、大牲畜数量、小畜、生猪、工业总产值、社会消费品零售额、城镇居民可支配收入、农牧民人均纯收入、邮电业务总量、通车里程、公路货运量、货运周转量、中小学生在校人数、卫生人员数。

对24项指标53a间变化趋势的统计分析表明:指标值上升或下降的趋势明显,可用直线方程模拟其变化规律,其相关系数绝大多数达到极显著水平、小部分达到显著水平。

因此,用直线方程的斜率作为趋势系数,表示统计指标变化趋势的大小;用统计指标变异系数作为波动指数,表示统计指标53a 间的波动幅度或稳定性。

其中,变异系数定义如下:
CV=s/v
式中:s为样本标准差,v为样本算术平均值〔11〕。

2.2　数据处理
采用伊克昭盟8旗、市53a来统计数据的趋势系数、波动指数及1999年的数据值,建立8列72行的数据矩阵,进行聚类分析。

其中,距离系数与聚类策略分别采用效果较好的欧氏距离系数及WPG-MA法〔12〕,采用STATISTICA系统提供的聚类分析模块进行聚类分析。

趋势系数表征统计量的变化趋势及变化速率,波动指数表征统计量的稳定程度,即某一统计量的变化是否稳定,1999年的数据值则可作为基础数据值。

静态数据与动态指数二者结合,可以确定和预测某一统计量的变化属性。

通过对53a静、动态规律数据矩阵的聚类分析,可以客观、合理地分析、划分伊克昭盟8旗市的区域经济分工,从导致荒漠化发生的根源———非持续社会经济发展模式的优化方面进行荒漠化防治的总体布局,实现可持续的荒漠化防治与生态恢复。

3　结果分析3.1　伊克昭盟社会经济趋势分析
3.1.1　农作物播种面积　从图1可见,农作物播种面积以准格尔旗与达拉特旗最高,乌审旗与鄂托克前旗最低。

各旗、市53a来农作物总播种面积呈明显的下降趋势,20世纪50-70年代有较高的上升,表明此期间有较大规模的开荒活动。

大面积开荒后,土地管理水平不高,广种薄收,短期内大面积土地撂荒,这是鄂尔多斯高原生态系统急剧受损的重要原因。

值得注意的是1998-1999年大部分旗耕地面积呈增加趋势,这将对近年来环境变化产生重要影响。

图1　伊克昭盟7旗1市农作物播种面积
F ig.1　Sowing areas of cro ps in the7banners
and1city of I h Ju L
eague
图2　伊克昭盟7旗1市小畜年度数量
Fig.2　A nnual quantity of livestock in the7banners
and1city of I h Ju L eague
3.1.2　小畜年度数量　鄂尔多斯高原属于农牧交错带,牧业生产占有重要地位。

从图2可见,小畜年
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2期 姜联合等:鄂尔多斯高原退化生态系统恢复与区域经济发展
度数量以鄂托克旗最高,东胜市最低,其它各旗相差不大。

其中,东胜市小畜年度头数基本保持不变,而鄂托克旗则有明显的增加,80年代后的大幅度下降是由于鄂托克前旗脱离鄂尔托克旗独立建旗而分别统计造成的,其它各旗都呈增加趋势,增加幅度基本相同。

小畜数量大幅度增加亦是鄂尔多斯高原土地荒漠化的重要原因。

3.1.3　工业部门产值　从图3可见,各旗市工业部门产值及其增长速率可以分成4种类型。

其中,东胜市工业产值与增长速率远高于其它旗,鄂托克前旗产值与增长速率最低,鄂托克旗、达拉特旗与准格尔旗工业产值及其增长速率均属于第二集团,其它旗则属于第三集团。

图3　伊克昭盟7旗1市工业总产值Fig .3　T he g ross output values of industry in the 7banners and 1city of Ih Ju League
图4　伊克昭盟7旗1市社会消费品零售额Fig .4　To tal v olumes of retail sales in the 7banners
and 1city of Ih Ju League
3.1.4　社会消费品零售额　从图4可见,东胜市的社会消费品零售额最高,增长速率远高于其它旗,准格尔旗与达拉特旗次之,且增长速率较大,其它各旗
亦呈增长趋势,尤其是90年代后增长较快。

3.1.5　人口数量　各旗、市人口大幅增加,尤其是达拉特旗及准格尔旗增加较快,总量亦最多(图5)。

鄂托克前旗总数最少,增幅亦较缓,其它旗差异不大。

人口压力是造成土地荒漠化的重要原因,尤其是位于水蚀十分严重的黄土高原区域的准格尔旗,尽管土地面积较大,但农业的可持续性低,更应限制人口的增加与土地无序开垦。

图5　伊克昭盟7旗1市人口Fig .5　Populations of the 7banners and
1city of I h Ju League
统计数据表明,各旗、市在农作物播种面积减少的情况下,作物产量却呈明显的上升趋势,这对于缓
解荒漠化的发展具有重要意义。

小畜数量呈上升趋势,表明各类草场过度利用的趋势仍在加剧,这是本地区荒漠化扩展与生态系统持续退化的重要因素,值得引起足够重视。

另外,各旗、市的工、商业及科学文化水平持续提高,一定程度上缓解了人类活动对土地的过度依赖,对于更加合理的土地利用亦具有推动作用。

3.2　伊克昭盟区域经济定位与分工分析
从上述单项指标分析可见,伊克昭盟的各项经济指标发展很不平衡,自然条件与社会分工的不同,导致了各旗的经济发展具有明显差异。

因此,有必要依据各旗的特点进行合理的区域经济定位与分工,以便更好地发挥资源与地域优势。

由于经济发
展指标较多,仅以单项指标的定性分析难以揭示其
复杂的内在联系。

本文采用聚类分析的方法,以数量统计的手段对伊克昭盟区域的经济分工与定位进
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干　旱　区　研　究 21卷
行分析(图6),并据此给出优化的配置模式。

图6　伊克昭盟区域经济分工聚类图
(a .东胜市,b .鄂托克前旗,c .杭锦旗,d .乌审旗,e .鄂托克旗,f .伊金霍洛旗,g .达拉特旗,h .准格尔旗)Fig .6　C l ustering figure of the regional economic functions of Ih Ju League (a .Dongsheng ,b .Otog Qian ,c .Hanggin ,d .Uxin ,e .Otog ,f .Ejin Horo ,g .Dalad ,h .Jungar )
从中可见,在距离系数500000处可将伊克昭盟8旗市分为4个类型。

其中,准格尔旗与达拉特旗为一组,东胜为一组,鄂托克前旗为一组,而其余4旗乌审、杭锦、鄂托克、伊金霍洛为一组。

由于鄂
托克旗与鄂托克前旗于80年代初分离,此后各旗经济迅速发展,但鄂托克旗时间序列较短,从而造成与其它各旗十分不同的经济统计特点,但其经济水平及自然条件仍与鄂托克旗十分类似。

因此,仍将其并入鄂托克旗所属分组。

准格尔旗与达拉特旗虽然在聚类图中同属一组,但其自然条件仍有很大差异,虽然达拉特旗与准格尔旗紧邻黄河,但达拉特旗土壤以沙质为主,而准格尔旗则以水蚀黄土丘陵为主,经济发展应采用不同模式,不宜将其作为同一经济类型处理,综合考虑将其分为两个组。

最终将伊克昭盟各旗市经济发展模式优化分工为4种类型。

3.2.1　工、商业与政治、文化型　东胜市是伊克昭盟首府,发展工、商业,强化政治、文化功能具有得天独厚的条件,同时由于地形较高,不宜大规模发展农业。

因此,其发展方向应为:大力加强基础设施建设,强化作为全盟政治文化中心的功能;加强发展第二、三产业;无污染、低能耗工业;发展设施农业,主要提供特色蔬菜与水果。

总之,东胜市应成为全盟的政治文化、工、商业与特色设施农业中心。

其生态保育目标是减少由于过度放牧及不合理的农业活动造成的水土流失,局部地区引进观赏植物,大面积恢复乡土植被。

如果东胜市的生态环境得以大幅度改善,以鄂尔多斯高原的煤炭和天然气资源作为驱动力,东胜市的第三产业将会得到迅速发展。

3.2.2　农、商、工业型　达拉特旗经济特色十分鲜
明。

由于达拉特旗地处黄河岸边,具有发展农业的特殊条件,同时它是联结伊克昭盟包头市的必由之路及通往自治区首府呼和浩特的主要通道,达拉特
旗的农业、商业、交通运输、工业较为发达。

在此基础上,发展方向应为:充分利用紧靠黄河的优势,大力发展高效农业,建成全盟优质高效的农业基地;其次,充分发挥交通枢纽的功能,加强发展商业;发展具有地方特色的加工业。

总之,达拉特应成为全盟的农业基地与商业服务信息基地。

其生态保育目标是:加强农田防护林网与高效节水灌溉设施的建设,建成高标准的高产稳产农业基地。

逐步减少放牧,促进恢复天然植被,在大区域上为基本农田提供最根本的保护。

3.2.3　黄土丘陵农牧型　准格尔旗地处鄂尔多斯高原的最东端,属于黄土高原与沙地的过渡区,以严重水土流失的黄土丘陵为主。

虽然具有较大的农作物面积,由于其脆弱的生态环境,不宜大规模发展农业。

发展方向应为:借助本旗煤炭工业的支持(准格尔旗有全国较大的露天煤矿),在加强水土流失治理的前提下,发展旱作、径流农业,充分收集天然径流,便于干旱季节进行灌溉;发展黄土高原特色的林果业,加强灌木林果基地的建设,如沙棘。

在产生经济效益的前提下,防止水土流失;加强发展牧业,以天然草场辅以人工草地及作物秸秆,促进牧业发展。

总之,准格尔旗应成为大农业与牧业相结合的黄土丘陵农牧型基地。

生态保育目标是:不适宜农业生产的地区恢复天然草地或建立经济灌木林果基地,从根本上防止水土流失,注意农牧业的合理配置,便于相互促进。

3.2.4　沙地农牧型　这一类型包括5个旗,即乌审、伊金霍洛、鄂托克、鄂托克前及杭锦旗。

虽然总体上可将这些旗作为同一类型沙地农牧型处理,但各自的经济发展应有所侧重。

乌审旗与伊金霍洛旗地处毛乌素沙地,土壤基质以沙土为主。

毛乌素沙地地下水较丰富,宜于适当发展小规模灌溉农业,但应以牧业为主。

发展方向应为:充分利用毛乌素沙地丰富的地下水资源,有控制地发展高效节水灌溉农业,不可无节制地利用地下水;利用农作物秸秆、天然草地与人工草地,发展畜牧业。

其中,伊金霍洛旗还应充分利用东部煤炭资源的优势,加强农牧业基础设施建设,并充分利用成吉思汗陵,大力开展旅游服务业。

杭锦旗地形较高,东部土壤条件与准格旗类似,经济发展亦与之相类似,但由于其西北部著名的库布齐沙漠及相对较高的地形,与鄂托克旗、鄂托克前
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2期 姜联合等:鄂尔多斯高原退化生态系统恢复与区域经济发展
旗更为接近。

这3个旗自然条件恶劣,应限制农业生产。

虽然杭锦旗极少部分乡具有一定农业基础,但由于水资源的限制,仍以沙地草地畜牧业为主。

3个旗的发展方向为:充分利用沙地草地资源优势,建成全盟牧业基地,成为全盟的畜产品基地。

本区生态保育目标是通过合理的牧业建设,使大面积的荒漠化土地得以休养生息,逐步恢复沙区天然植被。

4　讨　论
退化生态系统的恢复涉及自然、经济、社会等诸多方面,恢复重建的理论与实践应从自然科学与社会和经济学等方面统一考虑,其理论与措施才是可持续的,本文即属于这种综合研究的尝试。

荒漠化防治与退化生态系统恢复是一项复杂的系统工程。

近、现代以来,人类生产的发展是荒漠化发生发展的重要原因,退化生态系统的恢复应从区域水平进行综合考虑,合理布局当地的经济与社会发展〔8,13〕。

本文以53a的资料为分析依据,并充分考虑各旗近年来经济建设中的新动向,如东胜神府特大煤田的发现与开采对当地经济结构的可能影响。

同时,53a的统计资料足以反应经济发展与自然条件及资源的对应关系。

因此,本文的分析结果可为伊克昭盟经济合理布局提供依据。

以1999年的数据作为静态指标,以各旗、市53a经济指标的趋势系数、经济发展的波动指数作为动态指标进行综合聚类,静态与动态指标相结合对伊克昭盟区域经济分工与定位进行分析,所得结论较仅对静态指标的分析更为客观。

鄂尔多斯高原属于高度敏感、脆弱的生态过渡带,在我国经济日趋发达的情况下,鄂尔多斯高原对我国华北,乃至全国生态环境保护,特别是对荒漠化与沙尘暴的防治具有重要作用。

鄂尔多斯高原的经济发展在全国的地位应以生态保育为第一目标,这需要在国家层次上进行有效调节。

鉴于此种目标,伊克昭盟各旗、市的经济定位与分工,虽然仍以发展经济为主要目的,但在分工时尽可能考虑生态保育的目标。

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干　旱　区　研　究 21卷
Regeneration of the Degenerated Ecosystems and the Regional
Social -economic Development in the Ordos Plateau
JIANG Lian -he 1,2,　WANG Jian -zhong 1,　ZHENG Yuan -run 2,　H U Yin -qiao 3,　SUN Shu -fen 4
(1I nstitute of Botany ,Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100093,China ;2Laboratory of Quantitative Vegetation Ecology ,
Institute of Botany ,Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100093,China ;3Cold and Arid Regions Environmental
and Engineering Research Institute ,Chinese Academy of Sciences ,L anzhou 730000,China ;4Institute of Atmospheric Physics ,Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100029,China )
A bstract :　The Ordos Plateau is a seriously damaged ecosy stem but has the significant effects on the environ -ment in north China and even in the whole country .In this paper ,the measures for regenerating the ecology in the Ordos Plateau are discussed based on the rational distributio n and orientation of the regional eco nomic devel -opment ,and the theoretical basis is provided for regenerating the ecology in the plateau .The trends of the im -po rtant economic indexes in Ih Ju League since 53y ears are analyzed ,the dynamic indexes (i .e .,the trend in -dex and fluctuation index )of the quantitative economic development trends and stability are put forw ard ,and a clustering analysis on the economic development law s in the 7banners and 1city of Ih Ju League is carried out by using the tend coefficients of the various economic indexes ,fluctuation indexes and the economic data in 1999.It is put forw ard that the patterns of the rational distribution and orientation of the regional economic development in Ih Ju League should be as :the pattern of industry ,com merce ,politics and culture (Dongsheng City ),the pattern of ag riculture ,commerce and industry (Dalad M anner ),the pattern of ag riculture and animal husbandry in loess hilly region (Jung gar M anner ),and the pattern of agriculture and animal husbandry in sandy lands (Ux -in Banner ,Ejin Ho ro Banner ,Hanggin Banner ,Otog Banner and Otog Qian Banner )
Key words :　regeneration of ecology ;trend coefficient ;fluctuation index ;economic development mode ;Ordos Plateau .
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