金昌市沙化土地封禁保护区建设及生态效益监测研究

张 莉

（金昌市环城防护林保护站，甘肃 金昌 737100）

土地沙化是我国当前最为严重的生态问题之一[1]，不仅影响着人们的生产生活，更破坏了土地资源。大量研究表明，通过封禁保护，对干旱、半干旱区生态系统生物多样性的保护及退化植被的恢复与重建有明显的效果。为了遏制土地沙化的蔓延趋势，根据《中华人民共和国防沙治沙法》规定，建立沙化土地封禁保护区，通过对沙化土地采取封沙禁牧、围栏封育、人工巡护等特殊强制性的封禁手段和方式，有效控制和减少人为活动，利用大自然的自我修复功能，促进封禁保护区内植被的自然恢复和地表结皮的形成，遏制沙漠化蔓延的趋势，对于进一步改善区域生态条件、恢复生态平衡、保障生态安全意义重大[2]。

1 研究区概况

金昌市位于河西走廊东部，祁连山北麓，阿拉善台地南缘，地势西南高东北低，总土地面积8895.8km2。金昌市属内陆河石羊河水系，境内主要河流有东大河、西大河及其他18 条小河，年总径流量5.0 亿m3。属典型的大陆性干旱荒漠气候区，太阳辐射强，降水稀少，蒸发量大，昼夜温差大。全年平均降水量东北部约为100mm，中部约为185mm，西南部约为280～350mm，年降水量季节分配很不均匀。中部年蒸发量2000.6mm，为降水量的11 倍，东北部蒸发量比中部更大，西南部蒸发量相对较少。无霜期131～150d，自然灾害主要有沙尘暴、霜冻、大风、干热风和干旱等。根据金昌市最新森林资源二类调查结果显示，全市林地总面积23.35 万hm2，其中：有林地面积1.16 万hm2，疏林地面积0.04 万hm2，灌木林地面积17.86 万hm2，未成林地面积0.32 万hm2，宜林地面积3.54 万hm2。

2 封禁保护区概况

2.1 封禁保护区的布局

《国家沙化土地封禁保护区管理办法》 中对封禁保护区的选址作了明确要求，首先要选择重要的沙尘源区和沙尘暴路径区[3]。依据管理办法要求，综合考虑金昌市各地自然条件、沙漠化土地分布特点等因素，分别在金昌市金川区和永昌县划定了一个封禁保护区，均属于我国西北地区重要沙尘源区和沙尘暴路径区类型。

金昌市两个沙化土地封禁保护区分别是金川区腾格里沙漠西部边缘国家沙化土地封禁保护区和永昌县清河绿洲北部国家沙化土地封禁保护区（如图1 所示金昌市沙化土地封禁保护区位置示意图），总面积2.85 万hm2。其中：金川区腾格里沙漠西部边缘沙化土地封禁保护区面积1.05 万hm2，位于金川区的西北部，西北与内蒙阿拉善右旗荒漠相连，东北接壤甘肃芨芨泉省级自然保护区，西南与西滩林场贾滩分站毗邻，东南紧靠风电光电项目区，地理坐标为东经101°59′58″～102°07′56″，北纬38°44′19″～38°53′03″之间，南北宽约18km，东西长约12km。永昌县清河绿洲北部沙化土地封禁保护区面积1.80 万hm2，位于永昌县东北部干旱荒漠区，东接武威市凉州区，西至本县河西堡镇，南连本县朱王堡和水源两乡镇，北靠馒头山和横梁山，地理坐标为东经102°10′52″～102°46′36″，北纬38°07′05″～38°28′21″之间，南北宽约33km，东西长约47km。

图1 金昌市沙化土地封禁保护区位置示意图

2.2 封禁保护区按沙化土地类型分

结合2014 年甘肃省第五次荒漠化与沙化监测结果进行统计，金昌市沙化土地封禁保护区总面积2.85万hm2，其中沙化土地面积0.98 万hm2，占封禁保护区总面积的34.39%；有明显沙化趋势的土地面积1.59 万hm2，占封禁保护区总面积的55.79%；非沙化土地面积0.284 万hm2，占封禁保护区总面积的9.96%（见表1）。

表1 金昌市沙化土地封禁保护区按沙化土地类型统计表 单位：万hm2

3 封禁保护区建设情况

结合研究区实际情况，金昌市沙化土地封禁保护区项目实施中，应突出重点，主要建设以下五项内容：

3.1 建设封禁基础设施

封禁基础设施建设主要包括围栏、界碑、警示标牌、宣传牌、管护站、瞭望塔和巡护道路等。基础设施建设是实现封禁保护顺利实施的重要物质基础，是增强沙化土地封禁区保护能力，杜绝各类人为因素干扰和破坏，保护和恢复区域生态环境的必要手段和前提条件[4]。

3.2 购置巡护交通工具

根据金昌市沙化土地封禁保护区当地实际需要配备必要的交通工具，机动车以摩托车、皮卡车为主，也可根据实际需要选择其他交通工具。

3.3 固沙压沙与人工促进自然修复

在沙化土地封禁保护区内风沙流动性大，对周边公路、农田等造成严重危害、急需固定流沙的重点地段及沙缘地带，通过机械沙障、生物沙障等措施进行固沙压沙。

3.4日常管护

封禁保护区的管理重在日常的管护，要求管护人员具备较强的素质和能力，并掌握管护设备的准确使用。据统计，封禁保护区内日常管护人员大部分来自封禁保护区的原居民和周边村镇的居民，还有一部分为现在已有的专业护林人员。管护人员具体职责包括：负责封禁保护区的日常巡护，制止封禁保护区内乱砍滥伐、乱征滥占、乱采乱挖、放牧等破坏生态环境行为，维护封禁保护区内其他设施安全，协助执法人员查处破坏案件等。

3.5 成效监测

结合封禁保护区的实际情况，成效监测分为两部分，一是生态效益监测，一是社会效益监测。通过开展生态效益监测，在封禁保护区内选择典型地块，从荒漠小气候、大气环境、风沙活动、土壤、水文、生物多样性等方面进行系统调查，掌握生态效益本底资料，评价防沙治沙成效，为相关部门开展后续工程提供数据支持。通过开展社会效益监测，掌握封禁保护区的建设对当地居民、周边地区生态环境及社会经济发展的影响，对当地及周边地区居民生产生活的影响，对当地及周边地区居民环境保护观念的影响，对封禁保护区的建设做全面的社会经济效益监测与评估。

4 生态效益监测开展情况

4.1 监测内容及指标

监测内容包括：土地类型、植被、土壤风蚀、土壤水分、降水温湿度风速以及动物等的变化。

监测指标主要包括：植被盖度、高度，植物、动物的种类、数量，土壤含水量、风蚀率、表土结构、理化性质等。

4.2 监测方法

4.2.1 样地（点）的布设方案

分别在金川区腾格里沙漠西部边缘国家沙化土地封禁保护区和永昌县清河绿洲北部国家沙化土地封禁保护区各设置综合观测场1 块（占地1hm2,100m×100m），在综合观测场内设置10m×10m植被观测样地9 个，土壤理化性质观测点1 个，土壤风蚀观测点1 个，土壤水分含量观测点1 个，小气候观测站1 处（如图2 所示）。

图2 金昌市沙化土地封禁保护区观测样地样方布设示意图

4.2.2 技术方案

每年9～10 月份开展一次人工实地调查，结合地面自动气象站和高分辨率遥感影像数据，对沙化土地封禁保护区内植被、土壤、小气候、动物等指标进行实施连续性动态监测。

4.3 监测分析评估

4.3.1 气象数据的分析评估

集采两个沙化土地封禁保护区多年度的气象数据，选取气温、最高气温、最低气温、平均风速、最大风速、湿度和最小湿度7 个气象指标，进行各指标值月平均统计，分析气温、风速、湿度月变化规律。

4.3.2 植被数据的分析评估

在沙化土地封禁保护区和未封禁区分别设置1hm2的样地各1 块，于每年10 月份对每块样地内植被进行调查，调查内容为：指标名称、高度、冠幅、盖度、新梢生长量、株数等指标，对调查数据进行整理，分析区域植被组成及分布变化。

4.3.3 遥感监测评估

采用沙化土地封禁保护区在封禁前和封禁中的高分辨率卫星影像，利用ENVI 软件提取植被指数NDVI（归一化植被指数），该指数能够准确地反映地表植被的生长状况及覆盖程度等特征。