馬 猛

(遼寧省本溪水文局， 遼寧 本溪 117000)

0 引言

目前，遼寧省沙質(zhì)化土地面積達(dá)123.68萬 hm2，主要分布在遼寧省西北部地區(qū)，遼寧省政府非常重視防沙治沙和生態(tài)環(huán)境建設(shè)。提出生態(tài)立省，生態(tài)興省的建設(shè)目標(biāo)?；哪乐问巧鷳B(tài)建設(shè)的前沿和重要組成部分，遼寧省林業(yè)廳在遼寧省重點(diǎn)風(fēng)沙地區(qū)彰武和康平縣建立了防沙治沙示范區(qū)。遼寧省的主要風(fēng)沙源主要是來自彰武北部，早在19世紀(jì)以前，沙區(qū)地勢比較平緩，植物覆蓋度比較高，構(gòu)成比較穩(wěn)定的疏林草地生態(tài)系統(tǒng)。后來由于過度屯墾、放牧，才出現(xiàn)次生沙丘。最近40～50 a間，由于人口增長，土地壓力增加，天然林被砍伐，草地退化，土地沙漠化。它導(dǎo)致了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不穩(wěn)定和沙塵暴的頻繁發(fā)生。隨著近年來農(nóng)村經(jīng)濟(jì)體制的改革，過去屬于集體所有的沙丘沙地，承包給農(nóng)戶，由農(nóng)民自主經(jīng)營。有的農(nóng)民只開發(fā)不治理，也有的農(nóng)民過度利用，開荒、放牧和打柴草，引起土地強(qiáng)烈沙化。因此，如何開發(fā)治理好這些土地，即投入少，見效快，又效益高，就成為農(nóng)村生態(tài)環(huán)境建設(shè)與農(nóng)民致富迫切需要解決的技術(shù)問題。現(xiàn)在，不單是林業(yè)部門和農(nóng)業(yè)部門在進(jìn)行治沙，水土保持部門和環(huán)境保護(hù)部門也都關(guān)注治沙，并且利用各自的專業(yè)條件，建立試驗(yàn)示范區(qū)。

遼西北的荒漠化地區(qū)是農(nóng)區(qū)向牧區(qū)過渡的一類特殊生態(tài)過度帶[1]，其顯著特征是人類活動(dòng)的干擾使系統(tǒng)功能和生態(tài)環(huán)境結(jié)構(gòu)具有更大的脆弱性和不穩(wěn)定性，并常常處于惡性循環(huán)之中。

1 實(shí)驗(yàn)區(qū)自然條件

1.1 沙地分布狀況與類型劃分

以彰武縣為例，該地區(qū)沙地由橢圓形沙丘組成，這些沙丘相互連接形成一個(gè)南北走向的沙丘帶，沙地地形起伏相對(duì)較大，并且地勢較高。

新月形或相連成橢圓形的沙丘帶[2]，其上生長一些沙生植物，覆蓋度比較低。沙地起伏或相對(duì)平緩，地勢相對(duì)稍低，植物覆蓋度變化比較大。風(fēng)蝕洼平地地勢起伏較小，植物覆蓋度比較大，分布著草甸和草原植物。沙地類型劃分見表1。

表1 研究區(qū)沙地類型劃分表

1.2 彰武縣北部沙區(qū)降水

該地區(qū)沙地干旱瘠薄，降水量是生態(tài)因子中的主導(dǎo)因素。該區(qū)域降水量的分布為從南往北逐漸降低。最南部的彰武平均為532.1 mm。，往北至章古臺(tái)為506.0mm，再往北至甘旗卡為458.3 mm。阿爾鄉(xiāng)降水量為484.3 mm左右。研究區(qū)地面氣候統(tǒng)計(jì)表見表2。

1.3 彰武沙地土壤的分布與組成

沙土主要是風(fēng)沙土,其次為草炭土、水稻土及草甸土，其余為草炭土和水稻土較少。風(fēng)沙分為固定風(fēng)積沙和流動(dòng)風(fēng)積沙兩種類型。風(fēng)沙土的機(jī)械組成明細(xì)及養(yǎng)分含量見表3和表4。

表2 研究區(qū)地面氣候統(tǒng)計(jì)表

1.4 彰武沙地植被的分布與組成

典型植物是彩色木材(Acer mono)、山里紅(Crataegus Pinnatfida)、家榆(UImus Pumila)、大果榆(Ulmus macrocarpa)山杏(Armeniaca Sibirica)、胡枝子(Lespedeza bicolor)、小黃柳(Salix gordejeuii)、差把戈蒿(Artemisia halodendron)、中華穩(wěn)子草(Cleistogenes chinensis)等。

表3 風(fēng)沙土的機(jī)械組成明細(xì)表

表4 風(fēng)沙土的養(yǎng)分含量表

2 試驗(yàn)示范區(qū)的選擇與試驗(yàn)地的條件

2.1 試驗(yàn)示范區(qū)沙地的地貌特征

區(qū)域平緩沙丘和風(fēng)蝕凹陷面積較大，為鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村莊和農(nóng)業(yè)發(fā)展利用的沙丘帶(群)是農(nóng)村的草場和荒地。封閉式控制試驗(yàn)示范區(qū)屬于后一類沙地。試驗(yàn)區(qū)固定沙丘和平緩沙丘占29%，流動(dòng)沙丘和半流動(dòng)沙丘占71%。

試驗(yàn)區(qū)由東向西由4個(gè)沙丘帶組成，沙丘帶與沙丘之間為低地，共有13個(gè)移動(dòng)沙丘，沙丘逐漸向東北移動(dòng)，沙丘帶內(nèi)部沙丘之間有一些低地和平緩的沙丘，沙丘間低地處于風(fēng)蝕沙化階段[3]，風(fēng)蝕地貌明顯。

2.2 試驗(yàn)示范區(qū)沙丘的起源與堆積過程

沙丘帶是由沙丘西南部的平坦沙地形成的,長5 000 m，寬2 000 m。在沙子被剝離到地下水位或間歇性地積水之后，由于風(fēng)蝕停止，從而形成了風(fēng)蝕洼地，結(jié)果地下水位開始下降，土地由此變成了可以耕作的的農(nóng)田。在沙丘帶中，局部沙粒堆積過程形成了沙丘，例如，試驗(yàn)區(qū)樓房大門東的一個(gè)小沙丘，面積為20×40 m2，堆積高度0.8～1.4 m，近年栽培的新疆楊樹干已經(jīng)埋沒1.0～1.2 m深。而沙源就是西南方向距離20 m 遠(yuǎn)，大門外迎風(fēng)面(西南風(fēng))的沙地風(fēng)蝕的后果。風(fēng)蝕坑面積16×20 m2，深度0.4～0.6 m ，2003年栽培的楊樹殘根被風(fēng)剝出深度0.3～0.4 m。由此可知風(fēng)蝕過程是在最近3～4 a間發(fā)生的。

在試驗(yàn)區(qū)沙丘帶前方(西南)的風(fēng)蝕洼平地土層比較淺，為0.2～0.3 m ，說明曾經(jīng)發(fā)生過風(fēng)蝕過程，風(fēng)蝕以后成土?xí)r間又比較短。而圍封治理沙丘群的下面埋蕆著黑土層，土層比較厚，為0.4～0.8 m，說明原來是成土?xí)r間比較長的草甸沙地。

2.3 試驗(yàn)區(qū)的土壤與植被分布狀況

由于沙地的不合理開發(fā)，導(dǎo)致試區(qū)域土壤受風(fēng)蝕相對(duì)嚴(yán)重，植被逐漸退化，表層土壤流失較嚴(yán)重。從而使得各類沙地土壤養(yǎng)分逐漸降低。(見表5)。

表5 試驗(yàn)區(qū)土壤的養(yǎng)分含量

該區(qū)域沙地干燥貧瘠，土壤含水率比較低，4月至11月平均為 2.69%～3.98%(見表6)。

沙質(zhì)地下水較淺，水質(zhì)較好,試驗(yàn)區(qū)地下水位距離地面的深度為2.92～3.64 m (見表7)。

在防沙治沙初期，區(qū)域內(nèi)的植被分別由沙蓬、黃柳及沙生植物組成，占總分布的40% 。田間退化為雜草的植物有馬唐、狗尾草、沙蒿、腐殖質(zhì)、圓頭蒿和圓頭蒿，固定沙丘植物為20%，如扶子矛、野生小麥、中華隱子草、委陵菜等。固定沙地的代表植物如大果榆、杏、歐李等較少，說明該沙地退化嚴(yán)重。

3 沙漠化成因分析

3.1 自然因素

荒漠化發(fā)生和發(fā)展的內(nèi)在原因主要是自然因素[4]?？茽柷呱车厣衬伺c其地質(zhì)構(gòu)造有關(guān)外,還與本地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱、具備某些有助于沙漠化發(fā)生與發(fā)展的自然條件有著密切的關(guān)系。研究結(jié)果表明，對(duì)科爾沁沙地歷年氣候資料分析可知，該區(qū)域氣候變化是導(dǎo)致發(fā)生干旱化的根本原因，從而使得沙漠化的發(fā)生及擴(kuò)展。

表6 試驗(yàn)區(qū)沙地土壤含水率

表7 試驗(yàn)區(qū)沙地一年中地下水位的變動(dòng)狀況

3.2 人為活動(dòng)因素

該地區(qū)作為草地畜牧業(yè)生態(tài)系統(tǒng)要比沙地旱地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定。人類對(duì)沙漠化的影響主要是對(duì)地表植被的破壞。除此之外，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)配置不合理和生產(chǎn)投入太少也是導(dǎo)致荒漠化的主要原因之一。例如，農(nóng)地比例偏高，林地比重偏低，種植業(yè)基本全部為糧食，經(jīng)濟(jì)作物和綠肥(飼草)作物很少，畜群中良種畜少等一系列問題，都不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定及其多元結(jié)構(gòu)功能的發(fā)揮。

在一些土地沙漠化嚴(yán)重的地區(qū)[5],玉米、大豆、養(yǎng)麥等作物產(chǎn)量僅有50～75 kg/畝．退化草地的產(chǎn)草量不足100 kg/畝。由于生態(tài)環(huán)境的惡化．草場質(zhì)量嚴(yán)重下降，在科爾沁沙地沙漠化嚴(yán)重的奈曼旗進(jìn)行調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，過去7～l0畝草地可養(yǎng)一只羊，現(xiàn)在需20～30畝才能養(yǎng)一只羊?？茽柷叩貐^(qū)半干旱氣候的沙地．基本上屬于物理性干旱的生態(tài)環(huán)境。沙地原生植被遭到破壞后，很快引起沙漠化的強(qiáng)烈發(fā)展，形成沙荒，大面積的次生沙荒成為一般非沙生性植物遷移定居的生態(tài)障礙。因此，沙地植物群落一般種類較少，種的飽和度較低。經(jīng)過長期的選擇進(jìn)化，沙地植物也形成了對(duì)沙地環(huán)境特殊的適應(yīng)性。典型的沙生植物往往具有能迅速擴(kuò)展、發(fā)達(dá)的根系和根狀莖、匍訇莖，不定根和不定芽被沙埋后不久就產(chǎn)生了，這不僅增加了吸收水分和養(yǎng)分的表面積， 而且有利于支持植物體的地上部分，抵抗風(fēng)力吹蝕。例如，小葉錦雞兒和小黃柳的水平根系與垂直根系都很發(fā)達(dá)，具有壓一層沙長一層根系的特征。同時(shí)在植物體基部常包裹著一層很厚的纖維鞘或基部強(qiáng)烈木質(zhì)化[6]，用以抵抗灼熱的沙粒傷害。沙生植物的葉子普遍弱化，表面縮小，加厚，有的變成針刺狀或變?yōu)槿赓|(zhì)，如瓦松和豬毛菜等；葉子表面密被絨毛，如霧冰草和冷蒿等。

4 結(jié)語

分析沙漠化的成因，尋求更合理的天然沙地植被恢復(fù)技術(shù)和理論體系，完善和發(fā)展荒漠化治理技術(shù)和理論，加快荒漠化治理步伐，恢復(fù)和建立大規(guī)模的自然和人工植被，具有重要意義。從而為荒漠化的成因提供有力的保障和理論依據(jù)。