吉林省西部土地沙化及其修复措施研究进展

王桂君，许振文，陆炳华

(长春师范大学城市与环境科学学院，吉林长春130032)



吉林省西部土地沙化及其修复措施研究进展

王桂君，许振文，陆炳华

(长春师范大学城市与环境科学学院，吉林长春130032)

土地沙化是一个缓慢而复杂的动态变化过程，是诸多因素共同作用的结果。因其影响范围大、破坏力强，已成为严重的生态环境问题之一。探究土地沙化形成机制，制定有效的修复措施，对减缓沙化土地的蔓延和综合治理沙化地区的生态环境具有重要意义。本文全面揭示了吉林省西部地区土地沙化的影响因子，并根据该地区土地沙化现状，有针对性地提出相应的修复措施,同时对现存的治理方法提出改进建议。

吉林省西部；沙化现状；影响因子；修复措施

土地沙化又称为土地沙漠化，指气候变化或人类活动所导致的天然沙漠扩张，以及沙质土壤上植被破坏、沙土裸露的过程[1]。土地沙化是自然环境影响和人类活动干扰共同作用的结果。据统计，我国30个省(区、市)的850个县(旗)均有沙化土地分布[2]。深入探讨土地沙化的时空分布特征、动态变化规律及修复措施等，有利于揭示土地沙化影响因子，并有针对性地提出与其相适宜的治理建议。本文以吉林省西部地区土地沙化现状为切入点，分析其沙化问题的成因及修复措施，以期为改善吉林省西部地区生态环境提供科学的理论依据。

1 研究区概况

吉林省西部地区位于我国温带半湿润与半干旱气候区的过渡地带，地处温带半干旱沙地的东部边缘。西与内蒙古草原相接，东南分别与吉林省长春市、四平市相邻。地势西北高、中间低、中南略为隆起，包括松嫩沙地南部和科尔沁沙地东部。行政范围包括白城市、通榆县、前郭县、长岭县、乾安县、扶余县、大安市等，总面积约470万公顷，占全省总面积的26%。吉林省西部现有三条主要沙带：最大一条是向乌沙带，由多条沙垄组成。它西起通榆县向海镇，东南延伸到瞻榆、太平川；第二条是西辽河沙带，主要由平缓沙岗地及低缓沙丘组成。它西起通榆县，经科尔沁沙地至长岭县；第三条是洮儿河北岸的镇赉沙带，多蜂窝状沙丘和低缓起伏沙岗[2]。近年来，吉林省西部沙化土地面积得到相应控制，但局部地区沙化现象仍在加重。具体表现为：向乌沙带逐渐向东扩展；洮儿河沿岸沙带向南扩展并向东移动；西辽河沙带有向东和东北方向延伸的趋势[3]。

2 吉林省西部地区土地沙化的影响因子

2.1 区域地质地貌因子

沙地的形成离不开丰富的沙源[4]。吉林省西部地区松花江、嫩江冲积平原上，沉积了较厚的松散沉积物，尤其是科尔沁沙地和松嫩沙地，为沙丘、沙岗的形成提供了充足的沙源，甚至构成规模巨大的弧形沙带。

沙化土地多砂质或壤质，土层薄、粘粒含量低[5]。因此,其有机质含量相对较低,土壤保肥能力差,抗风蚀、水蚀能力低。恶劣的土质条件不利于植被及作物的生长，常有细土粒或沙砾直接暴露地表。土壤风蚀现象严重，更加剧了西部地区的地形和植被破碎化程度。

2.2 气候水文因子

干燥的气候条件以及强劲的风力为沙地的形成提供了有利条件。吉林省西部地区年降水约300～500mm，而年蒸发量为降水量的4倍,干燥度在1.2～1.9之间。春季尤其多大风和沙尘天气,降水只占全年降水量的10%左右，大部分地区的湿润指数在0.1以下[2]；而且春季气团不稳定，气压频繁高低变动，各月平均风速超过临界起沙风速，使临近地面的风沙流随时随处可见。沙地升温迅速、蒸发强烈、植物萌芽难以生长或生长缓慢，进一步加大了地表土层的裸露，加速了土地沙化进程。

2.3 草原过度放牧、滥垦和过度樵采

吉林省西部草原属于草甸型草原[3]。近年来在经济利益的驱使下，当地居民只追求眼前利益，对草原只利用不建设,导致草原生态系统退化严重。多年积累的毁草开荒、过度樵采、粗放式经营模式，造成草地地表破坏严重。一经风沙吹蚀，则尘土漫天，使具有肥力的表土流失严重，土壤肥力严重下降。

2.4 水资源不合理利用

吉林省西部地处大陆内部的半干旱区，降水量小，蒸发量却明显较其它地区高，地表水供给量难以满足当地用水需求，直接导致了长期以来水资源匮乏。为缓解缺水严重的现状，当地政府在洮儿河、霍林河上游修建了一系列水库(如向海水库、红山水库)[2]。这些水库截留了上游来水,导致输往下游水量急剧减少甚至断流,造成下游地区植被衰竭、死亡。且下游河床多沙质物质，常年裸露于地表,成为下游地区一大主要沙源。

3 吉林省西部地区土地沙化的修复措施

治理吉林省西部地区沙化土地的切入点在于保护沙区自然植被，合理调配生活、生产和生态用水以及加强防沙治沙执法体系建设。可以从生物修复、物理化学修复、人为立法保护等方面，加强该地区沙化土地的综合治理。

3.1 修建人工草地，植树造林

恢复植被，提高植被的覆盖率，是土地沙化修复的主要措施之一。根据当地沙化问题将现有沙地分为不同类型，进行有针对性的修复。在沙化严重的地带，可以采取科学地退还为耕地、林地、草地的方法；在沙化中等程度、草原植被较为稀疏地带，尽量采取保护优先、合理开垦的方法；针对大部分沙化程度较轻地带，采取封闭式育林配合育草和人工造林的方式恢复；在必要时，还应该构建起自然防护林带，以便更有效地提高植被覆盖率。目前吉林省西部地区已修建起防护林带，但其林带结构还有待改善。一是防护林的布局不合理，局部林网稀疏，防护屏障存在着缺口，对耕地起不到有效的保护作用；二是林相结构不合理，树种以阔叶林为主，树种单一，春季防护能力弱。如果遭遇强烈风沙天气，很难为沙化土地提供有效的保护[6]。因此在防护林带的构建上还应更加全面、合理地布局，如实行“乔-灌-草”结合，建立林草田复合生态系统，以达到有效防风固沙的效果。

此外，在植被恢复技术上还可以考虑应用新型高分子材料技术，如植生带绿化技术。这种方法采用高分子材料为载体，中间夹杂有植物的种子、有机、无机物质及特殊肥料等，上下两层均为高分子材料的覆盖层。这种技术虽未大规模推广使用，但模拟实验证明了这种绿化层在各种地理条件下都能很好地防侵蚀。使用被覆层后，土壤的化学性质得到一定改善，植物定植能力增强。将此技术应用于沙化土壤的修复上，能够有效减少表土的风蚀，利于植物的定植，从而提高植物覆盖率。

3.2 围栏放牧，开发饲料资源，科学畜牧

围栏放牧方法是用电网或栅栏作为屏障，把牲畜限制在一定范围内采食的一种新型放牧方式。这种方法可以保护草原免受持续破坏，使牧草生产能力得以恢复；有效减弱牲畜移动过程中，由草原退化导致的碱分、盐分在更大范围内的扩散；还可以起到对牧草的优选作用。但是围栏封育措施会使牲畜量逐年增加与草原放牧面积逐年减小的矛盾更加突出。因此，需要考虑合理开发新型饲料资源。如利用生物科技资源，人工培育、种植优良牧草，建立高产人工草场，不仅可以治理退化草原，大大提高植被覆盖率[7]；而且可以解决牲畜饲料的问题，提高牧草的总产量和质量。另外，要满足日渐扩大的畜牧业需求，需采取科学饲养、管理牲畜的方法，结合新型科学技术手段，在饲料的原材料、喂养方法上力求创新，做到饲料资源合理化的开发利用，既环保又高效。

3.3 土壤改良剂的应用

腐植酸是自然界中存在相当广泛的大分子有机物质[8]，可以促进碳的循环、矿物迁移过程，对土壤肥力、植物的生理活性等也有一定影响。腐殖酸是一种良好的胶结剂，能把松散的土粒胶结到一起，形成物理化学性质稳定的团状、块状结构，从而改善土壤性能。实验证明，腐植酸对于土壤的改善作用，表现在保水、固沙等方面，因此可以尝试以腐植酸为改良剂施加到沙化土壤中，增强其团聚力。同时配合接种适应干旱环境的土壤微生物，使沙化土壤中微生物群落增加，增加土壤酶活性，从而促进土壤的理化性质的恢复。

3.4 改良灌溉方法，合理建造水利措施

吉林省西部地区的草原一般在春、夏干旱严重时需要外界水源灌溉。但灌水过多，会使土壤的通气状况下降，不利于植物健康生长。长期积水甚至会使植被类型发生演变，牧草品质也会随之变劣、产量降低。因此需要修建系统性草地灌溉工程，由靠近基本草场的河流、水库、湖泊中取地面水或打井，截取潜流地下水进行灌溉。该地区的草场较为平坦，在选取灌溉方式时可多采用沟灌、畦灌。同时需要合理利用当地宝贵的湿地资源，减少其退化、沙化面积。

3.5 完善土地沙化预报、监测体系

为了防止该地区沙化土地面积的扩展，有关部门可加强灾害的预报和监测。在灾害发生初期立即采取措施，避免或减少当地居民人身健康危害和经济损失。各级政府统一指挥有关部门执行抢险救灾紧急措施，明确土地沙化灾害应急抢险救灾工作准则，强化技术监测手段，保证灾害报告的准确、可靠。

3.6 加强防风治沙宣传、教育力度

吉林省西部沙化土地面积广大，政府应集中精力搞好沙区的宏观调控，借助新闻媒体宣传、报刊、传单等多种形式向农民、牧民宣传防风治沙的理念，传授科学的耕作、放牧方式；向愿意退耕的居民无偿供给粮食、幼苗等农产品；对防风固沙项目环节中有突出贡献的个人或单位给予适当奖励等。

3.7 加强立法，加大监督执法力度

要严格执行有关的法律规定(如《防沙治沙法》《土地管理法》《农业法》)，这是治理吉林省西部沙化土地行之有效的措施。同时，还应结合吉林省西部沙地的实际特征，颁布地方法律法规，并明确各政府部门的具体分工，加大执法力度。对于违反法律规定的集体或个人，应该视情节轻重，及时给予相应的处罚，以起到警示的作用。

4 结论

无论从生态环境效应角度还是从经济的可持续发展角度，土地沙化这个由来已久的问题都需要更深一步研究、解决，这是构建人与自然和谐发展理念的重要组成部分。防沙治沙是一项复杂的系统工程，涉及自然、社会、经济等诸多层面，是一项长期的大工程，需要多部门协作、多手段联合进行。同时，还应该积极借鉴其他地区沙化土地的治理措施，大力发展科学技术，力求做到科学治理、绿色治理。

[1]王跃邦,李秋梅,代全厚.吉林省西部荒漠化成因及其防治对策[J].中国水土保持,2000(7):16-18.

[2]刘惠清,许嘉巍.吉林省西部土地沙化动态变化[J].地理研究,2004(2):249-256.

[3]蒙嘉文,左林,蔡应君，等.若尔盖县土地沙化现状分析及治理对策研究[J].四川林业科技,2013(8):42-46.

[4]张如梅.浅谈我国土地沙化现状成因及治理对策[J].科技向导,2011(23):226-227.

[5]高战武,许清涛,黄翠.吉林省西部生态环境问题分析与对策[J].白城师范学院学报,2012(5):64-67.[6]张一,许林书,李铁成,等.吉林省中西部沙地林草田复合生态系统建设的研究[J].生物学杂志,1990(3):27-31.

[7]季静.简论赤峰市土地沙化形成的原因及其治理[J].赤峰学院学报:自然科学版,2012(2):91-93.

[8]文娜,杨波涛.腐植酸肥料对土壤的改良作用及其测定方法[J].新疆化工,2007(4):15-19.

Researches on the Causes and Repair Measures of Land Desertification in Western Jilin Province

WANG Gui-jun,XU Zhen-wen,LU Bing-hua

(College of Urban and Environmental Sciences,Changchun Normal University,Changchun Jilin 130032,China)

Land desertification is a slow and complicated process,which caused by a combination of many factors. It has become one of serious ecological environment problems because of the wide range affection and damage strength. Therefore,it is of great important to explore the formation mechanism and make effective restoration measures,to slow the spread of desertification land,and to manage the ecological environment. Western Jilin Province was chosen as the research region,the causes and harmful effects of the land desertification of this area were analyzed. Also,the different restoration methods were discussed for preventing and reducing the damage of land desertification of Western Jilin Province.

the western Jilin province;land desertification;factors;repair measures

2016-06-05

国家自然科学基金项目“AM真菌、土壤改良剂对松嫩平原沙化土壤的修复过程研究”(31200419)；吉林省教育厅“十二五”科学技术研究项目“生物炭对吉林西部退化土壤改良及作物生长的影响研究”(2015-366)；长春师范大学科研创新团队“地下微生态过程变化对东北环境演变的响应机理研究”(T2013-3)。

王桂君(1979- )，女，副教授，硕士，从事环境生态学及土壤修复相关研究。

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2095-7602(2016)10-0082-04