“荒漠化的成因与防治”教学案例
2009-06-19林志胜
林志胜
教材分析
荒漠化是全球性的环境问题之一,其影响和危害的深远性在于它摧毁的是人类赖以生存的土地和环境,直接威胁着人类社会生存和经济发展的基础和空间,危害的时间可延续几代人甚至不可逆转。在中国,荒漠化也是一个重要的环境问题和土地问题,荒漠化面积的扩大已成为土地资源逐渐丧失的一个重要因素。西北干旱和半干旱地区是我国荒漠化发展的典型地区和荒漠化防治的重点地区。本节教材主要从自然因素和人为因素两个方面分析了荒漠化的形成,在简要说明自然因素特别是气候因素对荒漠化进程的影响后,教材重点分析了过度樵采、过度放牧和过度开垦这三方面人为因素在荒漠化形成中的作用和表现。接下来,教材讲述荒漠化的防治策略,主要介绍了典型地区的土地荒漠化整治模式,以及荒漠化防治中需要注意的问题。最后以沙坡头治沙工程为例,介绍了我国成功治理荒漠化的措施和经验。
教学目标
知识与技能:了解影响荒漠化发生和发展的自然因素和人为因素,理解人类活动在荒漠化过程中起决定作用;了
解防治荒漠化的核心、内容、整治模式以及需要注意的主要问题,理解针对不同程度的荒漠化土地采取不同整治措施的必要性;了解西北各族人民积累的防治荒漠化的经验和措施,理解生物治沙的原理和效果;能够分析本地区的人地作用特征,掌握荒漠化的发展、分布状况及其成因,结合区域特点了解荒漠化防治的策略与目前所取得的成就。
过程与方法:阅读西北地区土地荒漠化的人为因素饼状图,分析说明过度樵采、过度放牧和过度开垦等人为因素在荒漠化形成中的作用和表现;结合沙坡头的草方格沙障固沙案例,分析说明我国防治荒漠化的成功技术和经验,掌握因地制宜、综合整治荒漠化的对策和措施。
情感态度与价值观:通过探讨西北地区以风沙活动为主的荒漠化的发展、成因、防治与绿洲化过程,使学生对荒漠化的形成、分布与防治技术有所了解和认识,进一步强化可持续发展意识,以增强学生参与可持续发展的能力;通过对西北地区荒漠化治理策略和实践的考察,使学生能够认识到,荒漠化是可以治理的,使学生建立攻克荒漠化的信心,树立发展经济与保护环境的人地协调发展观。
教学重点、难点:荒漠化的人为原因和防治策略。
教学方法:读图分析法、案例分析法、自主学习探究法。
教学过程
一、荒漠化的成因
1.自主学习,探究问题:什么是荒漠化?注意区分荒漠化和荒漠扩张有什么不同?
荒漠化是人类过度的经济活动和潜在的自然因素相互影响、共同作用导致土地退化,并最终形成类似荒漠景观的过程。
(注意:荒漠化不是简单的荒漠扩张过程,而是很多块分散的土地逐渐退化,并最终连接在一起形成荒漠或类似荒漠景观的过程。)
2.自主学习、探究问题:如何认识荒漠化发生和发展的自然基础和产生荒漠化的人为因素?
(1)荒漠化的自然原因。荒漠化的自然原因包括干旱(基本条件)、地表物质松散(物质基础)和大风吹扬(动力因素)等。其中气候因素特别是年降雨量的变化,往往影响荒漠化的进程,多雨年有利于抑制风沙活动和荒漠化进程,持续干旱则促进荒漠化进程。但气候因素对于荒漠化的发展进程并非起决定作用。
(2)西北地区干旱、半干旱的自然环境具有发生荒漠化的潜在自然因素。西北地区荒漠类多、面积广,与它所处的地理位置、气候条件、丰富的沙质来源和人类活动有关。首先,该区地处欧亚大陆的腹心。以乌鲁木齐为例,东距太平洋4 400多千米,西距大西洋约4 300千米,南距印度洋2 500千米,北距北冰洋3 400千米,海洋水汽来源少,气候异常干旱,风力作用强盛,容易形成荒漠。其次,近200万年来,在内陆巨大的山间盆地和高原盆地中,堆积了厚度在200~400米左右的河流和湖泊沉积沙层,其中乌兰布和沙漠沙层的厚度达1 800米,这些疏松沙质沉积物是形成浩瀚无垠的沙漠的丰富沙源。晚近地质时期(晚更新世到全新世初期,距今约1万年)青藏高原的强烈隆升,使该区气候更趋干旱,也促使荒漠迅速发展。气候变化如气候脉动(干湿交替)和异常变化、水系变迁,以及战争、不合理土地利用等人为因素,也会使荒漠面积扩大或强度增加。
案例分析:阅读图4.9“内蒙古商都县西井子土地荒漠化状况”,建立攻克荒漠化的信心,说明土地荒漠化是可以治理的。
从图中所示荒漠化土地面积比例的变化情况可以看出,在半干旱草原农垦区较为集中的商都县,在强度开垦草原以后,荒漠化土地面积迅速增加,后来经过调整土地利用结构和采取防风固沙措施,受荒漠化危害的农田面积大幅度减少。商都县土地荒漠化的变化说明了人类活动在荒漠化的发生和发展过程中起着决定性的作用。
承转:据统计,在西北地区荒漠化土地面积中,人类活动不当引起的占90%以上。由此可见,人类活动在荒漠化发生和发展过程中起着决定性作用,人类不仅是造成荒漠化的主要原因,也是荒漠化的受害者。
(3)荒漠化产生的人为因素。阅读图4.10“西北地区土地荒漠化的人为因素(以风力作用为例)”,学习产生荒漠化的人为因素。
从荒漠化和人类的关系来看,荒漠化的发生、发展和社会经济有着密切的联系,人类不合理的经济活动不仅是荒漠化发生的主要原因和活跃因素,同时人类又是它的直接受害者。从图上可以看出,西北地区土地荒漠化的人为因素主要包括过度樵采、过度放牧、过度农垦和水资源利用不当等,按各自比例从大到小排列顺序为过度樵采(32.7%)、过度放牧(30.1%)、过度农垦(26.9%)、水资源利用不当(9.6%)、工矿交通建设中不注意环保(0.7%)。其中占比重最大、影响荒漠化发生发展最主要的因素是过度樵采。
小结:荒漠化是人为因素和自然因素综合作用于脆弱生态环境的结果,荒漠化程度及其在空间上的扩展受干旱程度和人畜对土地压力强度的影响。其中,自然因素形成荒漠化的过程是极其缓慢的,自然地理条件和气候变异只是产生荒漠化的必要因素,人类活动在荒漠化过程中起着决定性作用。
二、荒漠化的防治
1.核心和内容
荒漠化的发展使土地自然生产力日渐丧失,不仅影响到西北地区经济和社会的持续发展,而且严重威胁到当地甚至其它地区人们的生存环境,因此,人与自然的协调是荒漠化防治的核心。荒漠化的防治包括三个方面的内容,一是预防潜在荒漠化的威胁,二是扭转正在发展中的荒漠化土地的退化,三是恢复荒漠化土地的生产力。
说明:不同土地荒漠化过程大体包括发生、发展和形成3个阶段。①发生阶段。气候趋于干燥,地表植被开始被破坏,土地具有潜在荒漠化危险。②发展阶段。地表植被已被破坏,出现风蚀、粗化、斑点状流沙和低矮灌丛沙堆。随着风沙活动加剧,进一步出现流动沙丘或吹扬的灌丛沙堆,包括发展中的荒漠化(荒漠化土地面积占土地面积20%以下)和强烈发展的荒漠化(荒漠化土地面积占土地面积的20%~50%);③形成阶段。地表广泛分布着流动沙丘或吹扬的灌丛沙堆,其面积占土地面积50%以上。荒漠化的防治就是要针对不同发展阶段的荒漠化土地采取相应的对策。
实践证明:土地荒漠化主要是由不合理的人类活动造成的,只要坚定信心,掌握荒漠化的成因和过程,结合当地实际,依法治理,措施得当,荒漠化土地是可以治理的。我国学者在总结典型地区荒漠化防治实例的基础上,提出了一套行之有效的土地荒漠化整治模式。
2.整治模式
首先要有明确的整治目标,即贯切国家环境和资源法规,建立既防治荒漠化,又促进经济持续发展的防治体系,求得生态效益、经济效益与社会效益的协调。
其次,针对不同自然条件和各种外力作用的性质,采取因地制宜的措施。在半干旱的农牧过渡区和旱农区,荒漠化的主要成因是过度放牧和过度农垦,因此,应以生物措施防治荒漠化;而在干旱的绿洲区,自然条件更有利于荒漠化的发展,人为原因主要是过度樵采和水资源利用不当,因此,防治荒漠化应合理利用水资源,同时以生物措施为主,辅以工程措施。
再次,要有健全而完善的治理实施系统,这是因地制宜实施治理措施,完成荒漠化防治目标的基本保证。它涉及制定政策和领导决策、技术咨询和科学投入,以及建立基层领导和群众相结合的行政管理系统,做到各部分分工协作,统一规划和统一领导。
学生活动:结合土地荒漠化的类型、成因和空间分布,讨论这些防治措施的针对性、适宜性及其效果。
三、生物治沙成效显著
1.我国防治荒漠化的成功技术和经验
我国西北各族人民很早就开始了同土地退化和不利自然条件的斗争,积累了丰富的经验,如修建坎儿井等农田水利工程、毛乌素沙地南部的引水拉沙造田、利用水土和植物资源建设人工草场等。现在,科研人员充分开发和利用当地的水资源,在植被恢复、草场建设、水土保持方面又取得了长足进步,建立了一批融科学试验、治理和开发利用于一体的防治荒漠化试验推广站,创造出生物固沙,沙地飞播造林植树种草、小流域综合治理等许多成功的治理措施。其中,干旱、半干旱流沙地区飞机播种、设置沙障固沙、钻孔深栽等造林技术居世界领先地位。
案例分析:阅读图4.13“沙坡头试验站的流沙固定”,分析沙坡头的草方格沙障固沙的利与弊。
沙坡头位于宁夏中卫县境内,地处腾格里沙漠的南缘,南面是滔滔黄河,包兰铁路在这里穿过。为防御流沙侵蚀包兰铁路,科研人员利用麦草、稻草、芦苇等材料,在铁路沿线的流动沙丘上扎设方格状的挡风墙,建成了一条宽500~600米,长16千米的带状沙障。这种沙障一方面可以增加地表粗糙度,削减风力;另一方面能截留水分,提高沙层含水量,有利于固沙植物的存活。不足之处在于沙障固沙成本高,费工大。
2.恢复自然植被是防治荒漠化的有效措施
阅读图4.14“荒漠植物的生态适应特征”,学习荒漠植物的生态适应性特征表现。
a类为肉质植物,体内薄壁组织可储存大量水分,其近地表分布的根系可以在偶然而短暂的降水过程(如暴雨)中收集水分;b类植物一方面利用其近地表根系吸收可能的降水,另一方面根系向纵深发展,以利用稳定的地下水;c类为微叶或无叶型植物,叶片强烈缩小或退化,由绿色茎行使光合作用功能,蒸腾很弱。
科研人员将水分条件较好,并有一定植物生长的沙漠圈围起来,实行封沙育草,促使植物天然更新;或者选育梭梭、柠条、沙拐枣等优良固沙植物进行人工补种,实践证明,这是改造利用荒漠行之有效的好方法。
我国政府历来十分重视西北地区的生态环境建设,先后实施了“三北”防护林体系,防沙治沙、天然林保护、退耕还林还草等多项治理工程,有效地改善了局部地区的生态环境,延缓了荒漠化扩大的趋势。
课后活动:收集资料,说明中国荒漠化的主要类型、分布规律和土地荒漠化研究的发展趋势。
总结:本课主要学习西北地区土地荒漠化的成因与防治策略。产生土地荒漠化的自然原因包括干旱(基本条件)、地表物质松散(物质基础)和大风吹扬(动力因素)等,人为原因主要包括过度樵采、过度放牧、过度农垦和水资源利用不当等。人类不合理的经济活动是荒漠化发生的主要原因和活跃因素。不同土地荒漠化过程大体包括发生、发展和形成3个阶段,荒漠化的防治就是要针对不同发展阶段、不同程度的荒漠化土地采取不同的整治措施和策略,做到因地制宜。要注意贯彻预防重于治理、重视地方参与的主要原则,实现人与自然协调的防治核心。▲