国内外沙漠化监测评价指标体系概述

国内外沙漠化监测评价指标体系概述

王葆芳

(中国林业科学研究院林业研究所 北京 100091)

摘要 利用国内外资料,从狭义的沙漠化定义出发,评述了国内外沙漠化监测评价指标体系的分级标准和评价方法。

关键词 沙漠化 指标体系 分级

标准

沙漠化所造成的环境恶化和经济贫困被列为威胁人类生存的十大环境问题之首,不仅制约全球经济发展,而且影响社会稳定。全球有100多个国家和地区,9亿人口受到沙漠化危害。因此,从1977年在肯尼亚内罗毕召开的联合国防治沙漠化大会之后,沙漠化监测问题被提到议事日程,对荒漠化发生过程和发展程度评价及综合治理的研究,已引起世界各国的普遍关注和重视。为实现全球荒漠化治理的战略目标,必须正确评价和预测荒漠化的发展进程,为防治荒漠化提供宏观决策和科学依据。

联合国环境规划署[1],在1990 ~1995年实施的干旱半干旱地区发展及沙漠化防治总体战略中,将沙漠化过程监测与评价和进一步发展为沙漠化监测服务的地理信息系统,作为优先发展领域。另外,从1988年DESCONAP网络开通以来[2],沙漠化评价领域就是网络优先考虑的部分,并于1992年11月在Tehran成立了地区间的工作组织机构,其宗旨是组织专家组制定沙漠化或土地退化评价和制图的指导方针草案。

中国十分关注荒漠化的动态变

化,已将沙漠化预警预报系统建设

和沙漠化监测评价指标体系的研

究,纳入中国21世纪议程 林业

行动计划!中。为加强对全国防治

沙漠化工作的统筹规划和指导,成

立了中国防治荒漠化监测中心,在

全国30个省(市、区)开展了荒漠化

普查与监测,其范围涉及680个沙

区县(市、旗),每年对全国沙漠化现

状进行监测,为全国防治荒漠化工

作的宏观管理提供了依据。

鉴于此项工作在我国起步较

晚,尚未形成完善的配套技术,本文

就国内外研究现状抛砖引玉,供林

业工作者在工作中借鉴。

1 沙漠化定义

沙漠化首先在非洲干旱和半干

旱地区发生,随即在大陆其它地方

出现,而且界线已移到半湿润地区。

沙漠化已由区域性问题扩展为影响

100多个国家生态环境的全球性问

题。沙漠化已成为世界生态环境问

题之首。

∀沙漠化#一词,是首先由法国

植物地理学家A.Aubreville[3]在研

究西部非洲湿润区土壤侵蚀时描述

土壤侵蚀现象于1949年提出的,是

一种广义的沙漠化(荒漠化)概念。

它包括植被退化和土壤退化两大特

征,土壤退化包括水蚀、风蚀、土壤

板结和水涝及盐渍化等多种环境退

化过程。由于定义不确切,人们对

定义的理解各不相同。为了统一认

识,更好地执行联合国环境规划署

(UNEP)制定的防治沙漠化行动计

划,1977年联合国沙漠化会议对沙

漠化进行了定义:∀沙漠化指土地生

物潜力的减少或破坏,最终导致出

现类似沙漠景观的状况#。因该定

义未考虑沙漠化的发生条件类型和

区域范围,故1991年联合国环境规

划署对沙漠化概念重新界定为∀沙

漠化是干旱、半干旱及干燥半湿润

地区,人类不利影响引起的土地退

化过程#。其内涵包括:植被退化、

水蚀、风蚀、盐渍化、土地退化、人为

因素等。这与1994年∀联合国防治

荒漠化公约#对荒漠化作的定义相

一致。实质上这是荒漠化概念,可

理解为广义沙漠化。

国内所指沙漠化是以狭义沙漠

化定义为主体的。根据我国实际状

况,1981年中国兰州沙漠研究所朱

震达等首次提出沙漠化定义:∀沙漠

化是我国北方地区干旱多风和疏松

沙质地表条件下,由于人为过度的

土地利用,破坏了脆弱的平衡,在原

非沙漠地区出现了类似沙漠景观的

环境退化过程#。虽然这个定义基

本上为国内广大群众所接受,但是,

对于沙漠化的发生区域仍持有异

议。于是,1989年朱震达等将定义

修改为∀具有一定砂物质基础和干

旱大风的动力条件下,由于人为过

度活动与资源、环境不相协调下所

产生的一种以风沙活动为主要标志

的环境退化过程#。两者的结合构

成了定义的完整性。但存在不足,

收稿日期:1997 02 08

表1 沙漠化监测评价分级标准

评 价指 标

分 级

轻度中度强度极强度

沙漠化现状1.沙丘占地百分比(%)

2.土壤表层土损失率(%)

a.原生土层厚度<1.0m

b.原生土层厚度>1.0m

3.现实生产力占土地潜在

生产力比率(%)

4.土壤厚度(cm)

5.地表岩砾覆盖率(%)

<5

<25

<30

>85

>90

<15

5~15

25~50

30~60

65~85

90~50

15~30

15~30

50~75

60~90

25~65

50~10

30~50

>30

>75

>90

<25

<10

>50

沙漠化速率1.面积年扩大率(9%)

2.土壤损失率(%)

3.生物生产力年下降率(%)

4.1m线的年输沙量(%)

<1

<2

<1.5

<5

1~2

2~3.5

1.5~3.5

5~10

2~5

3.5~5

3.5~7.5

10~20

>50

>5

>7.5

>20

内在危险性1.土壤结构

2.2m高年均风速(m/s)

3.起沙风频率(V%6m/s)(%)

4.沙粒运动潜在能力%

沙壤土,粉

砂,沙粘壤土

<2

<5

<5

其它

2~3.5

5~20

5~15

壤质沙土

3.5~

4.5

20~33

15~25

沙土

>4.5

>33

>25

人畜压力1.人口超载率(%)

2.牡畜超载率(%)

<-34

-80~-34

-34~0

-34~0

04~100

0~100

>100

>100

吴正指出∀沙漠化可发生在原非沙漠的地区,也可发生原系沙漠地区(沙漠环境恶化,扩张);在时间上可发生在人类时期,也可发生在地质时期#。总之,在未来的实践过程中,沙漠化的定义也会得到不断的完善和发展。

2 国内外沙漠化监测评价指标体系现状

2.1 国外沙漠化监测评价指标体系

1977年联合国沙漠化大会后,沙漠化和荒漠化生态环境问题被提到议事日程。同年,Berry和Ford 提出了用于全球范围内的4级沙漠化监测指标体系,监测指标以气候因子为主体,未考虑人为活动因素。1978年,Rcining对该指标体系进行修订,提出由物理、生物、社会三方面众多指标组成的监测指标体系。1979年Dregne又提出新的指标体系,增加了植被监测指标。1981年,前苏联沙漠研究所和莫斯科大学、联合国环境规划署国际规划中心讨论制定了1982~1990年

综合规划苏联干旱区沙漠化评价、

监测与管理!。其中包括沙漠化评

价、沙漠化监测,监测内容包括系统

地观察、监测能代表沙漠化过程原

始阶段的干旱带环境。沙漠化指标

包括物理化学的、生物的、社会的综

合因子。该指标考虑到自然因素和

人为因素的相互联系。在此基础

上,1985年完成出版了1&25万的

苏联干旱区人为沙漠化图。1984

年联合国粮农组织(FAO)和教科文

组织(UNESCO)提出,全球沙漠化

评价与制图条例(FAO et al.,

1984)。与此同时,在UNEP的指导

下,1984~1988年先后两次对苏丹、

马里、苏联等世界范围内的沙漠化

进行评价。评价内容多以土地利用

(国际干旱与半干旱地区研究中心

调查统计)和土壤退化(GEMS/

GRID搜集)资料为主,其评价效果

不尽人意。为此,联合国环境规划

署提出联合国系统自然保护活动规

划的框架和总战略,制定环境保护6

年规划(1989~1995年)。规划中首

要任务是应用沙漠化土地评价与监

测方法,编制全球沙漠化图集。1992

年联合国环境规划署执委会在12/

10决议中向法国、肯尼亚、马里和独

联体提出合作意向,采取统一行动,

制定评价沙漠化土地方法,并提出

相应的沙漠化评价指标体系。

建立沙漠化监测评价指标体系

的最关键的问题是指标的设置,选

取的指标要有代表性,即能反映沙

漠化过程,又要具有较强的实用性,

还要便于数据的获取。沙漠化是土

地生态系统的贫瘠化过程,判断一

个地区的沙漠化过程,主要依据地

表形态和生态状况的变化。国外早

期提出的沙漠化指标体系大致有下

列3种方案[5]:

1.土地表面反射率(由植被类

型和盖度的密度决定)、尘暴频率、

年降雨量、土壤侵蚀率、由土壤引起

的河流沉积、盐渍化、生物量、生产

力、气候、营养、人类知识。

2.土壤深度、有机质含量、土壤

结皮程度、地下水深度、水质、地表

水持久性及分布范围、河流混浊程

度及流速、植被林冠盖度、动物种类

及数量。

3.植被盖度减少、风蚀、水蚀、

盐渍化、土壤结皮、紧实度和有机质

减少(FAO提出)。

由于对荒漠化概念的理解不

同,在指标的选取上各有不同,例如

梅布特[5]提出以作物产量(土壤退

化指标)作为评价沙漠化土地程度

的指标。德雷涅[5]则提出以植物

群落百分比(植被退化)作为评价指

标。艾伦∃格兰杰[5]认为,两者结

合起来,再加上气候、生物、土壤、水

分等因子综合评价更佳。以上3人

都将沙漠化土地划分为3级,即中

度、严重、极严重。H.E.Dregne