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第四单元 荒漠化的防治──以西北地区为例
4.1西北地区荒漠化防治的地理背景
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全球荒漠化状况
荒漠化是当前全球最严重的环境问题之一。据联合国环境规划署统计（1991年），荒漠化问题波及到全球大约9亿人口（有的资料称12亿人口，其中有1.35亿人在短期内有失去土地的危险），100多个国家和地区，36亿公顷土地，占全球陆地面积的1/4，而且还在扩大中。目前全球荒漠化土地约有3 600万平方千米，其中一半在非洲，半个世纪以来，撒哈拉沙漠南部荒漠化土地扩大了65万平方千米，萨赫勒地区已成为世界上最严重的荒漠化地区；在亚洲，荒漠化面积占土地总面积的34％，中亚地区由于20世纪50年代的过度开发，生态恶化已波及400万平方千米的广阔土地；在北美洲，有4亿多公顷土地的荒漠化正日趋加剧；在南美洲，荒漠化已影响到290万平方千米土地。尽管各国人民都在进行着同荒漠化的抗争，但荒漠化土地仍在以每年5万～7万平方千米的速度在扩展，其中以热带稀树草原和温带半干旱草原地区发展最为迅速。直接受到荒漠化影响的地区每年的损失高达420多亿美元。
全球荒漠化土地主要集中分布在亚洲、非洲和拉丁美洲等发展中国家。这些国家由于资金缺乏和技术落后，无力独自应付荒漠化扩大和加剧的趋势。鉴于荒漠化给全球带来的灾难性后果，国际社会逐步认识到，人类只有携手合作，才能遏制荒漠化的进一步扩大，实现全球生态、经济和社会的可持续发展。
从20世纪70年代开始，国际社会加强了防治荒漠化的合作。1977年8月29日到9月9日，联合国在肯尼亚首都内罗毕召开了联合国防治荒漠化问题会议，产生了一项全球共同行动方案。1992年在里约热内卢召开的世界环境与发展大会上，防治荒漠化被列为国际社会优先采取行动的领域。1993年5月到1994年6月，《联合国防治荒漠化公约》政府间谈判委员会历经五次会议，完成了《联合国关于在发生严重干旱和/或荒漠化的国家特别是在非洲防治荒漠化的公约》的谈判。通过谈判，联合国于6月17日制定出《公约》文本，并于11月29日通过决议，确定从1995年起，每年6月17日为“世界防治荒漠化和干旱日”。1994年10月14日，《公约》在巴黎正式开放签字，包括中国在内的100多个国家在《公约》上签了字（1996年12月，经全国人大常委会批准，中国正式加入《公约》），这标志着人类与荒漠化的抗争揭开了新的篇章。
我国是世界上荒漠化土地面积较大、危害较严重的国家之一。据国家林业总局估计（1997年），我国因风沙活动、水蚀和盐渍化等因素形成的荒漠化土地为262.2万平方千米，约占全国土地面积的30％，目前仍以每年2 000多平方千米的速度扩大（据《中国21世纪议程》的统计数据（1994年），中国荒漠化面积占全国土地面积的8％，其中风沙活动和水蚀引起的荒漠化几乎各占一半；全国约有1.7亿人口受到荒漠化的危害和威胁，约有2 100万公顷农田遭受荒漠化危害，800千米铁路和数千千米公路因风沙堆积而阻塞；全国每年因荒漠化危害造成的经济损失约20亿～30亿美元，间接损失为直接经济损失的2～3倍）；生活在荒漠地区和受荒漠化影响的人口近4亿，每年因荒漠化危害造成的直接经济损失约为540多亿元。西北、华北、东北的13个省区受荒漠化危害最为严重，几乎年年都有干旱、沙尘暴等灾害发生。
全球荒漠化问题中的人文因素透视
1914～1930年，美国小麦涨价，新的移民像潮水般涌入大平原开荒，他们采用机械化耕作技术，草原区尽被辟为麦田。1930～1936年，大平原持续干旱，因为缺乏水土保持措施，风吹沙起，尘埃蔽天，使这里成为有名的“尘涡”。1934年5月9日，一场沙尘暴从蒙大拿和怀俄明州携走3.5吨尘土，5月11日早晨，这些尘土降落在波士顿和纽约的大街和汽车上。20世纪30年代适逢美国经济处于大衰退时期，很多农民失去了财产，被迫离开得克萨斯、堪萨斯、俄克拉何马和新墨西哥等大平原诸州。据统计，在20世纪30年代前期，大约有一百万农民离开大平原；到1935年后，又有250万穷人走出他们的木屋，移往附近的城镇寻找工作，或者前往西部，1935～1940年，涌入加利福尼亚州的生态难民达到30万人。
20世纪70年代初，世界粮食市场对谷物的需求增加。为支付石油进口所需要的巨额外汇，美国政府鼓励西南部的农民提高谷物生产。大约有24万平方千米休闲农田被恢复耕种，作物轮种被废止，农民单一种植玉米、小麦或大豆，并采用新的更集约的技术如中心旋转灌溉系统。这种系统依靠轮子上的旋转洒水装置，能够利用地下水灌溉直径在两千米范围内的农田。但是，这种繁荣是短期的。到70年代末80年代初，谷物出口下降。在失去土壤保持措施的保护后，土地遭受严重的水蚀和风蚀。据估计，40％以上的美国农田土壤侵蚀速度超过形成速度，加上牧场和林地土壤侵蚀，每年土壤侵蚀总量达50亿吨。
在发展中国家特别是非洲萨赫勒地区，还难以摆脱过去殖民统治时期形成的经济联系，政府为了出口创汇或获取较高利润，鼓励农民种植花生和棉花等经济作物。结果，迁移种植制度被废弃，土地休闲期被缩短，越来越多的土地被开垦。例如，尼日尔曾经是法国殖民地，在20世纪60年代，受法国对油料作物需求增加的刺激，花生种植面积迅速扩大（1934年、1954年和1968年的种植面积分别是730、1 420和4 320平方千米）。由于这种作物严重消耗地力，在连续种植三年之后一般需要休耕六年。到60年代末，作物价格下跌，农民无力购买良种和化肥。为了维持收入水平，农民被迫利用休耕土地，并进而侵占传统的种植其他谷物的土地和牲畜用地。这些都促进了尼日尔荒漠化的发生和发展。
萨赫勒地区在20世纪70年代遭遇干旱时，也有很多牧民迁往城市。在西非毛里塔尼亚首都努瓦克肖特，由于荒漠游牧民的大量涌入，城市人口由1959年的4 000人增加到90年代初的50万人。这些生态难民大多生活在城市边缘缺乏规划的临时住房中。除了举家迁出之外，长期生活在旱地地区的居民还发展了多种多样的传统对策和准备。例如，在尼日利亚北部的村庄，一些小农户转变成雇农，挣钱购买食物；很多家庭依靠树叶、草根等灾荒粮食过活；编织席子和绳子或砍伐薪木出售；靠亲戚接济；在好年景储存食品；作物种植和牲畜多样化等等。
荒漠化的气候分区
一般而言，荒漠化专指发生在干旱区的土地退化，具有一定的气候界限。不同的气候类型，土地属性存在着差异，土地退化的过程也不一样。因此，干旱气候的划分对荒漠化监测、评价和治理有着重要的实际意义。
传统上采用苏联学者布德科1958年提出的干燥度或干燥度指数D来划分干旱气候。干燥度指数的表达式为：D＝R/（LP），其中，R为地面平均年净辐射，L为水的蒸发潜热，P为年平均降水量。实际计算中采用经验公式：D＝0.16ΣT/P（ΣT为日平均气温＞10 °C的活动积温），其中D＜1为湿润区，D＝1～2为半湿润区，D＝2～10为半干旱区，D>10为干旱区和极端干旱区。半干旱区和半湿润区的界线大致与年降水量400毫米等值线相重合，干旱区与半干旱区的界线大致与年降水量200毫米等值线相重合。
1977年联合国荒漠化会议准备的世界荒漠化图也采用了布德科干燥度指数（D）划分干旱特性（F.K. Hare，1977）：D＞10的为真正的荒漠、极端干旱区，除绿洲外，基本没有荒漠化，降水很少（小于25毫米），年际变化超过100％，很少或没有永久植被；D＝7～10的为荒漠边缘干旱区，大量牲畜放牧会出现荒漠化现象，降水从80～150毫米到200～350毫米，湿度低，降水年际变化为50%～100％，植被稀少；D＝2～7的为半干旱区，由于放牧或开垦出现严重荒漠化，夏季降水从300～400毫米到700～800毫米，冬季降水从200～250毫米到450～500毫米，降水年际变化在25%～50％，植被为萨王纳或高草原，有一些多刺灌木；D＝1～2的为半湿润区，很少出现荒漠化现象，降水较多，至少半年以上有雨，降水年际变化小于25％，植被为草地和林地；D＜1 的为湿润区，没有荒漠化现象。并提出干旱区的人口临界指标是每平方千米7人，半干旱区为20人。
中国科学院－国家计委自然资源综合考察委员会将干燥度定义为长有植物地段的最大可能蒸发量与降水量之比值。最大可能蒸发量指在土壤经常保持湿润状态或接近湿润状态的条件下，土壤和植物（以绿色矮草地为标准）最大可能蒸发与蒸腾的水量，可用彭曼（H.L. Penman）公式计算，此公式考虑了气温、日照百分率、平均水汽压（或平均相对湿度）、平均风速等要素。根据年平均干燥度可把我国的干湿地区划分如下：干燥度<1.0的为湿润区，干燥度为1.00～1.49的区域为半湿润区，干燥度为1.49～4.00的为半干旱区，干燥度＞4.00的为干旱区，分别占全国陆地面积的35％、16％、18％和31％。
1994年通过的《联合国防治荒漠化公约》中，采用桑斯威特湿润指数AI来划分干旱区。AI＝P/Ep，P为年平均降水量，Ep为年平均可能蒸发量。可能蒸发量是在给定的气候条件下，有充足的水分供应满足地面植物最大生长时，土壤水分以水汽形式失去的最大可能的数量，通常采用经验数据拟合的办法计算。实际计算中，因采用的经验公式不同，界线数值略有差异。根据湿润指数划分干湿气候区如下：AI＜0.05为极端干旱区，AI＝0.05～0.20为干旱区，AI＝0.21～0.50为半干旱区，AI＝0.51～0.65为亚湿润干旱区，AI＞0.65为湿润区。Cooke （1993年）等人划分的干湿气候区如下：AI＜0.03的为极端干旱区，AI＝0.03～0.20的为干旱区，AI＝0.20～0.50的为半干旱区，AI＝0.50～0.75为亚湿润区。
也有学者提出利用有效降水指数（P/E）（P/E＝Pm×10/Em，其中，P为降水量，E为蒸发量，Pm为月平均降水量，Em为月平均蒸发量）划分干湿地区：P/E＝16为干旱和半干旱区的界线，P/E＝31为半干旱和湿润区的界线。或者利用潜在蒸发指数Lm（Lm＝（Tm－32）/9.5，Tm为月平均温度）来划分：Lm＝20为干旱和半干旱区的界线，Lm＝40为半干旱和湿润区的界线。
荒漠化的概念
1968～1973年西非特大干旱加剧了撒哈拉沙漠南缘萨赫勒地区的土地荒漠化过程，为此，联合国专门于1977年在内罗毕召开了世界荒漠化会议，提出了防治荒漠化的行动方案，荒漠化这个名词开始被采用，当时联合国环境规划署采用的定义是“土地生物潜力退化或破坏，最终导致类似荒漠的状况”。1989年11月，在印度佐德浦尔召开的亚太荒漠化防治网络会议发表的《亚太地区荒漠化总览》报告指出：“在亚太地区，土地利用中受荒漠化过程的危害，不仅发生在干旱半干旱和半湿润地区，也存在于湿润地区。”1990年2～11月，联合国环境规划署多次在内罗毕和日内瓦举行荒漠化评估会议，将荒漠化定义修改为“荒漠化是发生在干旱半干旱和具有干旱特征的半湿润地区的土地退化，是人类不合理活动的结果”。1991年，联合国亚太经社会根据亚太地区特点，补充指出：“在亚太地区，荒漠化还应包括湿润半湿润地区由于人类活动所造成的环境向类似荒漠景观的变化过程。”1992年，联合国环境与发展大会将荒漠化列为《21世纪议程》的第12章，并将荒漠化定义修改为“由于气候变化和人类不合理活动等因素造成的干旱半干旱和具有干旱特征的半湿润地区的土地退化”。1992年，联大47/188号决议要求制定出荒漠化防治的国际公约。这标志着荒漠化研究的内容已从1977年以前局限于“沙丘入侵”发展到以沙质荒漠化为主，进而到目前对荒漠化的全面研究，从少数学者探索荒漠奥秘转移到与人类生存环境、经济持续发展相联系的全球共同关注的环境问题。
1994年6月17日，《联合国防治荒漠化公约》政府间谈判委员会第五轮会议，综合多年来各国学者的研究和争论，将荒漠化定义为“包括气候变异和人类活动在内的种种因素造成的干旱、半干旱和亚湿润干旱地区的土地退化”。土地退化是指由于使用土地或由于一种营力或数种营力结合致使干旱、半干旱和亚湿润干旱地区雨浇地、水浇地或使草原、牧场、森林和林地的生物或经济生产力和复杂性下降或丧失，其中包括：（1）风蚀和水蚀致使土壤物质流失；（2）土壤的物理、化学和生物特性或经济特性退化；（3）长期的自然丧失。
考虑到区域自然条件的差异，《联合国防治荒漠化公约》在第3 部分第15条指出：“列入行动方案的要点应有所选择，应适合受影响国家缔约方或区域的社会经济和地理气候特点。”公约中亚洲区域执行附件第2 条亚洲区域的具体情况条款指出：“缔约方在根据公约的规定履行义务时，应酌情考虑在不同程度上适合于亚洲受影响国家缔约方的具体情况……，它们境内已受或易受荒漠化或干旱影响的地区比例甚大，这些地区的气候、地形、土地使用制度和社会经济制度千差万别……”。这说明要结合本国或本地区的区域特点和实际，提出荒漠化的概念。1995年4月，联合国亚太经社会在仰光召开的荒漠化防治网络会议在关于1995～2000年国家行动方案和发展战略的后继行动文件中进一步指出：“在亚太地区，有61.5％土地退化是由于水蚀，28％是由于风蚀，8.8％是由于化学作用，1.7％是由于物理退化。”
流水、风力、化学和物理四种营力过程所造成的土地退化均属于荒漠化的范畴，这比我国传统的单纯由风力作用引起的沙质荒漠化（沙漠化）内容更为广泛。荒漠化英文为desertification，中文译为沙漠化无法涵盖其意。因此，在1995年1月于纽约召开的第六次《联合国防治荒漠化公约》政府谈判大会期间，中国政府代表团正式向大会提出，《公约》中文本使用的“沙漠化”术语不够确切，需作改正。1995年4月1日，联合国正式通知中国，《公约》中文本使用的“沙漠化”术语用“荒漠化”代替。
荒漠化的类型
荒漠化类型的划分大致可分为以营力为主（如风蚀荒漠化、水蚀荒漠化、植被退化、盐渍化等）和以土地利用为主（如草场荒漠化、灌溉耕地荒漠化、雨养耕地荒漠化等）两种形式。以营力为依据划分荒漠化类型，在宏观上、大范围内评价一个地区的主要荒漠化类型比较容易。例如毛乌素沙区中部，荒漠化在总体上以风蚀为主。但是在一定的范围内，荒漠化的营力类型在空间上是交错分布的，不是一种荒漠化营力类型。毛乌素沙区低湿滩地荒漠化表现为盐渍化过程，开垦的旱地荒漠化表现为风蚀过程，梁地荒漠化则表现为水蚀过程。另一方面，荒漠化营力在时间上也是变化的，同一地区的荒漠化营力在一年内也不一样。旱地在冬春季节主要是风蚀过程，在夏秋季节则主要是降水侵蚀过程。相反，按照土地利用类型来划分比较可行，边界比较容易确定，有利于利用遥感手段进行荒漠化分类和程度判断。
按照朱震达等人（1998年）的统计，我国已经存在的荒漠化土地面积为83.7万平方千米，占陆地面积的8.7％。其中，水蚀作用下的荒漠化土地为37.7万平方千米，占荒漠化土地面积的45％；风力作用下的荒漠化土地为37.1万平方千米，占荒漠化土地面积的44.3％；物理及化学作用下的荒漠化土地（如次生盐渍化土地等）为6.9万平方千米，占荒漠化土地面积的8.2％；工矿开发及道路等城镇基本建设过程中因不重视环境保护而造成的荒漠化土地约2.0万平方千米，占荒漠化土地面积的2.5％。我国公布的水土流失面积是按风蚀、水蚀、冻融侵蚀等来统计的，而荒漠化土地面积也以风蚀为主，两者之间存在重叠，互相包含，造成一定的混乱。联合国环境规划署公布的全球荒漠化土地面积，是按土地利用类型（雨养耕地、灌溉耕地和草场）划分的。
荒漠化评价
荒漠化评价是干旱区环境监测的一个主要任务，它是按照一定的评价指标体系，对所利用的土地质量分级划等，确定各级退化土地的分布范围，同时说明目前土地利用的适宜程度、经营措施的合理性等，为合理利用土地、提高生产力服务。其目的在于说明土地荒漠化的成因、过程、发展程度和速率，为确定土地经营方向、管理措施、改良方法等提供决策依据。其原则是：因气候和土地质量存在差异，不同的自然地带评价土地退化的指标值不同；不同类型荒漠化的营力因素和过程不同，评价指标体系和方法也不一样；要确定一个地区荒漠化的发展水平和各地块退化程度，必须有一个参照标准，这个标准就是该地区的未退化状态。其技术和方法包括两个方面：对于时间上的荒漠化过程，一是建立定位观测点，在不同的干扰状况下，连续长时期观测生态系统各组成元素的变化，分析其变化趋势和速度；二是利用目前现实存在的不同退化程度的土地类型（生态系统），调查分析其在空间上的演化关系，间接得到退化的总体状况，对于空间上的荒漠化过程，首先要判断不同地块（生态系统）的荒漠化程度，确定空间上的整体水平。
荒漠化评价的空间尺度大致包括全球、区域和地区三级。大尺度下可采用卫星遥感的方法获取资料，中尺度下采用航空遥感的方法，较小尺度下必须结合地面调查和定位调查的技术。关于时间尺度，全球一级10年左右，区域一级3～5年。
关于荒漠化发展程度的判定标准，H.E. Dregne（1992年）依据退化对耕地和牧场植物产量造成的经济影响，将荒漠化土地的发展程度分为四级：轻度、中度、严重、极严重，建立了植物覆盖、侵蚀、盐碱度和作物产量方面的判定依据。我国学者刘玉平（1998年）根据生产潜力下降程度提出荒漠化发展程度的判定依据：轻度退化──在一定的人为影响或气候波动（干旱等）状态下，土地生产力丧失25％以下，不影响目前土地利用方式，土地有自我恢复的可能性；中度退化──在较强的人为影响下，土地生产力下降25%～50％，对目前的土地利用方式有一定程度的影响，必须改善经营管理方式和采取一些措施，可以恢复土地的生产力；严重退化──土地生产力下降50%～75％，严重不适应目前的土地利用方式，必须停止利用，封禁保护，需较长时间才有可能恢复使用能力；极严重退化──土地生产力下降75％以上，几乎没有生产利用价值，恢复其生产力从经济上是不可能的。

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