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荒漠化的影响及过程的特点和影响因子

发布时间:2018-07-17 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:1197

一、荒漠化及其影响

(一)荒漠化的概念和现状

“荒漠化”指干旱、半干旱和干旱的半湿润地区在自然和人为活动影响下造成的土地退化。荒漠化是一个复杂的土地退化过程,不单纯是土壤的变化,正如“土地”退化所指,荒漠化既包含土壤退化,也包括土壤生态与环境的退化,前者包括侵蚀、盐碱化和肥力衰竭等土壤演变过程,后者包括植被覆盖度降低、生物量减少和生物多样性下降等生态系统变化过程。

全球干旱地区总面积为61.49×108 hm2,其中荒漠化面积35.92×108 hm2。在全部荒漠化土地中荒漠化草场总面积33.33×108 hm2,占92.8%;荒漠化雨养耕地面积2.16×108 hm2,占6%;荒漠化灌溉耕地面积0.43×108 hm2,占1.2%。从这些数据可以看出,草场是干旱地区的主要利用方式,也是荒漠化土地中所占比例最大的利用方式。干旱地区荒漠化已经演变成全球性的环境问题之一,对人类的生存和发展构成了严重的威胁。

调查显示,中国荒漠化潜在发生区域范围,即干旱、半干旱和亚湿润干旱地区的总面积大约为3.32×108 hm2,占国土面积34.6%。其中,荒漠化土地面积2.62×108 hm2,占这一区域面积的79%,占国土总面积的27.3%,是全国耕地总面积的两倍多。中国荒漠化的类型多样,主要有风蚀荒漠化、水蚀荒漠化、冻融荒漠化和盐渍荒漠化等。其中风蚀荒漠化面积1.67×108 hm2,占荒漠化总面积的61.3%,是中国荒漠化土地中面积最大、分布范围最广的一种荒漠化类型。水蚀荒漠化主要分布在黄土高原北部、黄河中上游地区;盐渍荒漠化主要分布在西北、华北的重要粮食产区,冻融荒漠化主要发生在青藏高原。

中国荒漠化程度严重。据综合评价,中国轻度荒漠化面积为9.51×107 hm2,中度为6.41×107 hm2,重度为10.03×107 hm2。重度荒漠化比重达到39.3%,高出全球重度荒漠化比例三十七个百分点。另外,由于气候变暖、人类经济活动频繁等因素影响,中国荒漠化扩展速度呈不断加快趋势。仅沙化面积每年大约扩展2.4×105 hm2,相当于一个中等县的面积。

(二)荒漠化的环境影响

荒漠化可产生严重的环境影响,其中最为明显的是形成沙尘,严重影响大气环境质量。国家环保总局“沙尘暴研究”表明,2003年3月15日至17日的沙尘天气过程,降尘量为25 g/m2,按北京市区面积约为1040 km2计算,北京总降尘量为2.6×104 t;3月20日的沙尘暴过程降尘量达到29 g/m2,此次沙尘暴北京总降尘量高达3×104 t。沙尘暴的初始源区就位于哈萨克斯坦、俄罗斯,冷峰携带沙尘向东移动时,在蒙古国中南部戈壁地区得以加强,特别是在我国南北疆沙漠区、河西走廊和河套以西广大的沙尘源区再度得到加强。

多年来的研究表明,北京地区的沙尘天气与我国北方地区的总体情况相似:最严重的是20世纪50年代初至60年代,平均每年的沙尘暴和扬沙天气达56天。60年代后期开始逐渐减轻,80年代以来发生日数呈明显下降趋势,到90年代中后期年均发生日数已降到5天左右。但是,继后沙尘天气发生次数又呈现出急剧上升的趋势。2001年北京地区出现沙尘天气11次,2002年春天的沙尘天气则达到了38天。沙尘天气带来的大量可吸入颗粒物长时间悬浮在空中,与城市废气共同成为影响北京大气质量的两大灾害。

在沙尘暴发生期间,北京上空的悬浮颗粒物中砷、硒和锑三种元素的富集系数都会突然大幅度提升。这三种元素是煤的主要杂质,这说明有相当部分的沙尘主要来自山西、陕西和内蒙古等主要产煤地区,或在途经这些地区时得到了大量地面沙尘的补充。

西北干旱区,主要包括河西走廊与阿拉善高原及新疆东部、乌兰布和沙漠、库布齐沙漠、毛乌素沙地、河套地区和黄土高原北部等地。这一范围内大部分地区降水量多在150 mm以下,属典型的荒漠或半荒漠地带,气候极端干燥,我国主要的沙漠都分布在这一地区。这里是我国沙尘暴的高发区。2001年影响东部地区的沙尘天气,多数来自这里,或在途经这里时得到大量的沙尘补给。

二、荒漠化过程的特点和影响因子

(一)荒漠化过程的特点

1)植被退化由于过度放牧和其他原因引发的草场植被逆行演替,导致草场植被的产量和质量下降。一般意义上,植被退化可以概括为覆盖率的降低和饲草产量的下降,具体表现为以下几个方面:植被生产力下降;植被群落结构变劣;植被生物多样性降低;植被再生能力下降。

2)土壤退化土壤退化主要包括土壤侵蚀和土壤性质恶化两个方面。荒漠化过程中的土壤侵蚀包括侵蚀的各种类型:水蚀、风蚀、沙化、重力侵蚀和冰融滑坡侵蚀等。土壤性质退化主要是指人为活动导致的土壤理化性质恶化,如土壤压实、结构破坏、土壤养分枯竭和次生盐渍化等。

3)植被与土壤退化相互作用,加速草场荒漠化进程在草场荒漠化过程中,植被与土壤的退化不是相互孤立的,而是互为因果,相互促进的过程。植被退化导致的草场植被初级生产力的降低,一方面加重地表的水土流失,另一方面削弱土壤内部营养元素的补给,使土壤理化性状恶化,从而加速土壤退化过程。

(二)荒漠化过程的影响因子

荒漠化的产生与特定的干旱、半干旱环境有关,主要原因在于水分严重短缺导致植被生长困难,有机质不足而且分解较快,土壤结构破坏等互相关联的自然背景和过程。但是,人为活动的影响是荒漠化加速的直接因子,在干旱、半干旱草原地区,与人为活动相关的荒漠化过程原因在于:①干旱地区草场生态系统对自然条件与人为活动的变化较为敏感,抵抗退化能力较弱;②草场生物资源的过度开发;③草场土地资源的不合理利用。

有关研究表明,我国的草场荒漠化主要的驱动因素具体体现在三个方面:即

1)土地滥垦与不适宜的种植业发展开荒造成大片草场被毁,天然植被破坏,其直接后果是地表稳定性明显下降、土壤入渗性能降低和蒸发加强。这不仅使干旱进一步加剧,而且导致风蚀、水蚀与盐渍化等土壤退化过程的加速发展。

2)过度放牧与不当的草场管理畜牧业的发展超过了草场的载畜量,超载导致植被的迅速破坏。加上经营管理方式与放牧制度的落后,放牧频率和利用强度提高使草场得不到休养生息的机会,导致草场植被普遍稀疏、低矮、植物种类减少、群落结构简单和草质变劣。

3)森林滥伐与地表植被的破坏森林的破坏一方面改变了区域小气候条件,使蒸发量增大、相对湿度降低和风速增大,从而彻底使草场失去抵御风沙的天然屏障,另一方面土壤也因此失去了森林凋落物所提供的有机质和营养成分以及林木根系的固定,使养分更加贫瘠,土层更加疏松,最终导致并加速土壤风蚀、水蚀等土地荒漠化进程。

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