摘 要:隨著社會經(jīng)濟的迅速增長和人口的增加,土地資源的消耗不斷加劇,導(dǎo)致了日益嚴重的土地壓力。不合理的土地使用和快速的經(jīng)濟擴張,加之林業(yè)的過度開發(fā),造成了自然環(huán)境的破壞。這些人為和自然因素的疊加效應(yīng),導(dǎo)致了我國嚴重的土地沙化問題,對人們的日常生活產(chǎn)生了負面影響。因此,本文論述了土地沙化的現(xiàn)狀和危害,分析了沙化形成的原因,并提出了包括擴大植被覆蓋、科學(xué)固定沙丘、加強植樹造林和嚴厲整治環(huán)境破壞行為等有效的治沙防沙措施,旨在有效地解決土地沙化問題。
關(guān)鍵詞:土地沙化;林業(yè)防沙治沙;路徑
中圖分類號:S775 文獻標(biāo)志碼:B 文章編號:2095–3305(2024)02–0-03
全球范圍內(nèi)土地沙化是一個嚴峻問題,它不僅影響了生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性,還對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和全球氣候變化產(chǎn)生了深遠影響。根據(jù)我國國家林業(yè)和草原局的報告,通過植樹造林等措施,我國在過去幾十年間成功地恢復(fù)了數(shù)百萬公頃的沙化土地。這些措施不僅有助于改善生態(tài)環(huán)境,還有利于緩解全球氣候變化。然而,盡管取得了一定的成效,土地沙化仍是我國乃至全球面臨的一大嚴峻挑戰(zhàn),需要持續(xù)予以關(guān)注。
1 土地沙化的定義與特征
1.1 土地沙化的定義
土地沙化又被稱為沙漠化,是指土地受各種自然因素和人為活動的影響,失去植被覆蓋和土壤肥力,進而轉(zhuǎn)變?yōu)樯衬蝾惿衬疇顟B(tài)的過程。這一過程涉及土壤結(jié)構(gòu)的變化,導(dǎo)致土壤更加干燥、貧瘠,最終失去或大大降低其原有的生物生產(chǎn)力。土地沙化通常發(fā)生在干旱、半干旱和干燥的亞濕潤地區(qū),但也可能發(fā)生在非干旱地區(qū),特別是存在過度人類活動的地區(qū),如過度放牧、不當(dāng)?shù)母骱蜕挚撤ァ?/p>
1.2 土地沙化的特征
土地沙化的特征表現(xiàn)為植被退化、土壤質(zhì)量下降、水資源減少、生物多樣性喪失、氣候變化加劇,且會對社會經(jīng)濟產(chǎn)生不良影響。由于人口眾多、經(jīng)濟活動頻繁,過度開發(fā)、放牧和不適當(dāng)?shù)耐恋厥褂眉觿×诉@一問題。沙化地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)遭受破壞,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力下降,威脅糧食安全,并可能引發(fā)居民遷移。針對這些特征,需要采取綜合性措施以實現(xiàn)生態(tài)恢復(fù)和可持續(xù)發(fā)展。
2 我國土地沙化的現(xiàn)狀及歷史進程
我國土地沙化問題由來已久,涉及復(fù)雜的自然與人文因素。從古至今,沙化一直是我國北方干旱和半干旱地區(qū)面臨的主要環(huán)境問題之一。歷史上,由于自然因素如干旱氣候、人為因素如不合理的土地使用、過度放牧和濫伐林木,我國許多地區(qū)均遭受了嚴重的土地沙化。這不僅導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的退化和生物多樣性的喪失,還對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、居民生活和社會經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生了嚴重的負面影響。
近年來,我國荒漠化和沙化土地面積持續(xù)減少。截至2023年,沙化土地面積呈現(xiàn)出縮小趨勢。這一成就是我國政府堅持生態(tài)文明建設(shè)、推進綠色發(fā)展理念的結(jié)果。然而,土地沙化依然是一個復(fù)雜的環(huán)境問題,需要持續(xù)的關(guān)注和努力。隨著全球氣候變化的加劇,干旱和極端天氣事件可能會增加,進一步加劇沙化的風(fēng)險。因此,未來仍需繼續(xù)投入資源和精力,不斷完善防沙治沙措施,以確保可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)安全。
3 土地沙化的成因
3.1 自然因素
3.1.1 氣候變化
氣候變化是導(dǎo)致土地沙化的主要自然因素之一。一是降水模式改變。氣候變化導(dǎo)致降水模式發(fā)生變化,干旱和半干旱地區(qū)的降水可能減少,增加了土地干燥和沙化的風(fēng)險。二是溫度升高。全球氣候變暖導(dǎo)致溫度升高,增加了蒸發(fā)量,進一步導(dǎo)致土壤水分喪失,加劇了土地干燥和沙化。三是極端氣候事件增加。氣候變化可能導(dǎo)致極端氣候事件(如干旱、熱浪)的頻率和強度增加,這些極端事件對土壤和植被造成嚴重壓力,增加沙化風(fēng)險。
3.1.2 風(fēng)蝕
在沙化地區(qū),風(fēng)蝕形成土地沙化的過程尤為顯著。在干旱和半干旱地區(qū),如內(nèi)蒙古、新疆等地,由于植被稀疏,風(fēng)力可以輕易吹走表層土壤,導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)和肥力喪失,進一步加劇了土地沙化。這種風(fēng)蝕現(xiàn)象在持續(xù)和廣泛發(fā)生,對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟造成嚴重影響。
3.1.3 水蝕
水蝕導(dǎo)致土地沙化的過程主要發(fā)生在黃土高原等地區(qū)。此處土壤由于地勢陡峭、降水集中,雨水流動時容易沖刷裸露的土壤,導(dǎo)致土壤流失。隨著水土流失的加劇,肥沃的上層土壤被侵蝕,地表變得越來越貧瘠,最終形成類似沙漠的環(huán)境。這種水蝕現(xiàn)象對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴重威脅。
3.2 人為因素
人為因素包括過度放牧、不合理的農(nóng)業(yè)活動、森林砍伐、工業(yè)化等。過度放牧?xí)?dǎo)致草地退化,農(nóng)業(yè)活動中不當(dāng)?shù)母骱退O(shè)施建設(shè)會破壞土壤結(jié)構(gòu),森林砍伐會減少地表植被,加劇風(fēng)蝕和水蝕。工業(yè)化和城市化會導(dǎo)致大面積土地硬化,改變自然地表和水文條件。
4 林業(yè)防沙治沙的有效措施
4.1 植樹造林
在沙化地區(qū)種植樹木,尤其是本地耐旱樹種,可以固定土壤,減少風(fēng)蝕。首先,選擇適合當(dāng)?shù)貧夂蚝屯寥赖哪秃禈浞N,進行科學(xué)規(guī)劃和種植。其次,支持植被多樣化,結(jié)合不同種類的植物提高生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力。最后,定期對種植區(qū)進行維護管理,包括灌溉、修剪和病蟲害防治。此外,通過持續(xù)監(jiān)測植被生長和環(huán)境變化,及時調(diào)整管理策略。
4.2 建設(shè)防風(fēng)固沙林帶
在沙化嚴重的地區(qū)建立防風(fēng)固沙林帶,能有效阻擋風(fēng)沙。為有效防治土地沙化,關(guān)鍵措施包括精確地理定位與科學(xué)規(guī)劃沙化地區(qū)、選種并種植適應(yīng)性強的耐旱樹種、實施植樹與草原保護的綜合治理、鼓勵社區(qū)參與和公眾教育以增強沙化意識、持續(xù)監(jiān)控和維護防風(fēng)固沙林帶。這些措施需要政府、社會組織和公眾的密切合作與共同努力。
4.3 生態(tài)恢復(fù)
恢復(fù)本地適應(yīng)性強的植被生態(tài),提高生物多樣性,增強生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力。在生態(tài)恢復(fù)的方法中,要優(yōu)先種植適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的本土耐旱植物,以固定土壤。同時,增強生物多樣性,不僅涉及植物,還包括動物,以創(chuàng)建多樣化、平衡的生態(tài)系統(tǒng)。合理管理和節(jié)約水資源也是維持土壤濕潤的重要環(huán)節(jié),施用有機肥料和改良劑可以改良土壤,提高土壤肥力。此外,持續(xù)的監(jiān)測和科學(xué)研究也是確保生態(tài)恢復(fù)成功的關(guān)鍵因素,它們能提供適應(yīng)不同環(huán)境條件下的有效恢復(fù)技術(shù)。
4.4 水土保持
采取水土保持措施,如梯田建設(shè)、溝渠改造,減少水土流失。水土保持是一項關(guān)鍵的環(huán)境管理措施,旨在減少水土流失并提高土地質(zhì)量。例如,梯田建設(shè)不僅能有效減少坡地水土流失,還有助于雨水的收集與利用。溝渠改造則旨在優(yōu)化水流,防止沖刷和侵蝕,同時提高灌溉效率。這些措施通常伴隨著植被恢復(fù)和地表覆蓋,以進一步穩(wěn)定土壤的理化特性。
4.5 可持續(xù)的林業(yè)管理
實行可持續(xù)的林業(yè)管理,避免過度砍伐和不當(dāng)利用森林資源??沙掷m(xù)的林業(yè)管理強調(diào)在利用森林資源的同時,保護生態(tài)系統(tǒng)的健康和多樣性。這種管理方式能避免過度砍伐,確保森林的再生能力,同時考慮經(jīng)濟、社會和環(huán)境的平衡。通過采用適宜的林業(yè)技術(shù)、實施有效的監(jiān)管策略,以及增強環(huán)保意識,保護森林資源,促進生態(tài)環(huán)境修復(fù)。
5 林業(yè)防沙治沙案例研究——以三北防護林為例
5.1 三北防護林工程簡介
三北防護林工程自1978年11月啟動,是中國最大的生態(tài)工程之一。它涵蓋13個省、551個縣、406.9萬km2
的面積,占全國陸地總面積的42.4%。該工程的目的是延緩荒漠化和水土流失進程,通過大規(guī)模植樹造林和草原恢復(fù),顯著改善了北方地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。截至2016年,三北地區(qū)的森林覆蓋率已達到12%,成為世界上最大的人工造林項目之一。2021年,三北防護林工程(以下簡稱“三北工程”)共完成營造林89.59萬hm2,占年度計劃任務(wù)的95%,其中,山西、遼寧、黑龍江、甘肅、寧夏五?。▍^(qū))和新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團超額完成了全年計劃任務(wù)(圖1)。
5.2 三北防護林工程的戰(zhàn)略意義
5.2.1 改善三北地區(qū)的生態(tài)環(huán)境
三北地區(qū)在農(nóng)田保護、水土保持、防風(fēng)固沙等方面進行了廣泛的探索,積累了一定的經(jīng)驗,部分地區(qū)取得了較好的效果。工程建設(shè)前,三北風(fēng)沙區(qū)造林保存面積達189萬hm2,黃土高原水土流失區(qū)造林保存面積達140萬hm2,為大規(guī)模進行沙害、水患治理積累了經(jīng)驗。通過植樹造林等措施,有助于恢復(fù)和保護生物多樣性,為野生動植物提供棲息地。
5.2.2 助力我國“碳中和”戰(zhàn)略落地
從數(shù)量上來看,三北地區(qū)可綠化用地占全國的50%以上,而森林覆蓋率只占中國平均水平的59%;從質(zhì)量上來看,三北地區(qū)喬木林平均單位面積蓄積量只占全國1/3,尚有老化、退化林分333.33余萬hm2,還有大量退化草原有待修復(fù)。推動三北工程科學(xué)綠化,不斷擴總量、提質(zhì)量,對增加林草碳匯、增強我國應(yīng)對氣候變化的能力具有十分重要的意義。同時沙漠化是全球性問題,需要國際合作解決,防沙治沙能夠推進跨國界環(huán)境合作和知識共享。
5.3 促進社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展
通過防沙治沙創(chuàng)造的健康林地可以促進綠色產(chǎn)業(yè),如生態(tài)旅游、有機林產(chǎn)品的發(fā)展。防沙治沙工程項目提供就業(yè)機會,尤其是在農(nóng)村和邊遠地區(qū),有助于減少貧困,促進社區(qū)發(fā)展?;謴?fù)和保護的沙化地區(qū)可以成為生態(tài)旅游的目的地,吸引游客體驗獨特的自然景觀和文化。當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)民通過可持續(xù)林業(yè)管理,生產(chǎn)有機認證的林產(chǎn)品,如藥材、蜂蜜、堅果等,增加農(nóng)戶收入。
6 林業(yè)防沙治沙的新思路
6.1 采用遙感技術(shù)對沙化進行監(jiān)測
衛(wèi)星圖像分析:使用NASA的Landsat衛(wèi)星系列或歐洲航天局的哨兵衛(wèi)星(Sentinel)監(jiān)測土地覆蓋和植被變化;時間序列分析:通過多年的衛(wèi)星數(shù)據(jù)分析沙化進程的速度和方向;高分辨率成像:利用高分辨率衛(wèi)星圖像,如哨兵-2或WorldView-3,以更精確地識別受沙化威脅的區(qū)域。在治理我國庫布齊沙漠的過程中,我國政府使用了遙感技術(shù),通過分析多年的衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù),監(jiān)測庫布齊沙漠的擴張速度和方向。2000—2020年,庫布齊沙漠化地區(qū)的植被覆蓋率從10%增加至15%,表現(xiàn)出明顯的改善。
6.2 采用GIS技術(shù)優(yōu)化沙化管理
第一,GIS技術(shù)能夠有效集成氣候、地形、土壤類型等數(shù)據(jù),創(chuàng)建沙化區(qū)域的綜合空間數(shù)據(jù)庫。第二,利用GIS進行空間分析,評估不同區(qū)域的沙化風(fēng)險,同時制定防沙治沙的策略和規(guī)劃,比如種植防護林帶的最佳位置。在非洲的撒哈拉沙漠邊緣地帶,科學(xué)家通過GIS集成的空間數(shù)據(jù),能夠識別出撒哈拉沙漠邊緣的沙化高風(fēng)險區(qū)域,并制定相應(yīng)的植被恢復(fù)計劃。通過GIS分析,確定了大約20萬km2的區(qū)域需要優(yōu)先實施植被恢復(fù)。在實施計劃的10年內(nèi),這些區(qū)域的土壤侵蝕速度減少了約30%。
6.3 采用生物工程技術(shù)培育耐旱植物
第一,開發(fā)和種植耐旱、耐鹽堿的轉(zhuǎn)基因植物,如轉(zhuǎn)基因灌木或草本植物。第二,利用菌根真菌等微生物提高植物的抗逆性和土壤肥力。以色列科學(xué)家利用基因工程技術(shù),培育出了耐旱和耐鹽的植物品種,如改良的番茄和小麥,這些植物能在干旱和鹽堿環(huán)境中生長。這些轉(zhuǎn)基因作物在干旱條件下的產(chǎn)量比傳統(tǒng)品種高出約25%,并且能夠在更高的鹽分條件下生長。
6.4 采用智能灌溉系統(tǒng)實現(xiàn)自動灌溉
使用基于傳感器的智能灌溉系統(tǒng),根據(jù)土壤濕度和天氣條件自動調(diào)整灌溉。河北省是一個水資源相對匱乏的地區(qū)。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn),河北省實施了一系列水資源管理和再利用的措施,利用節(jié)水灌溉技術(shù)(如滴灌、噴灌)在沙漠化邊緣地區(qū)種植耐旱樹種和灌木,以增加植被覆蓋,減緩沙化進程;采用處理過的污水進行植被綠化,尤其是在城市周邊和工業(yè)區(qū),以形成天然的防風(fēng)固沙帶;在沙化嚴重的地區(qū),通過先進的灌溉技術(shù)保持土壤適度濕潤,提高土壤的結(jié)構(gòu)和肥力,以支持植被生長。在采用節(jié)水灌溉的農(nóng)田種植適應(yīng)干旱環(huán)境的經(jīng)濟作物,如耐旱的蔬菜和果樹,提高當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的收入,減少過度放牧和不當(dāng)土地利用造成的沙化。
通過上述措施,河北省沙化地區(qū)的植被覆蓋率在過去10年間提高了約20%。灌溉和植被恢復(fù)措施使得土壤侵蝕率降低了30%以上。在實施節(jié)水灌溉和植被恢復(fù)項目的地區(qū),農(nóng)作物產(chǎn)量提升了約15%,同時農(nóng)作物抗旱能力增強。
7 結(jié)束語
我國環(huán)境問題尤其是土地沙化現(xiàn)象嚴峻,對生態(tài)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成挑戰(zhàn),因此林業(yè)治理迫在眉睫。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步,現(xiàn)代林業(yè)在防治土地沙化方面已取得一定能夠進展。強調(diào)土地沙化治理對生態(tài)系統(tǒng)的重要性,需要掌握關(guān)鍵治理步驟,發(fā)揮林業(yè)的技術(shù)和專業(yè)優(yōu)勢。遵循環(huán)境與生態(tài)可持續(xù)發(fā)展原則,實施有效措施抑制土地沙化,保證綠色發(fā)展,為人們創(chuàng)造良好的環(huán)境至關(guān)重要。
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