吉林省西部土地沙化及其修復措施研究進展

王桂君，許振文，陸炳華

(長春師范大學城市與環境科學學院，吉林長春130032)

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吉林省西部土地沙化及其修復措施研究進展

王桂君，許振文，陸炳華

(長春師范大學城市與環境科學學院，吉林長春130032)

土地沙化是一個緩慢而復雜的動態變化過程，是諸多因素共同作用的結果。因其影響范圍大、破壞力強，已成為嚴重的生態環境問題之一。探究土地沙化形成機制，制定有效的修復措施，對減緩沙化土地的蔓延和綜合治理沙化地區的生態環境具有重要意義。本文全面揭示了吉林省西部地區土地沙化的影響因子，并根據該地區土地沙化現狀，有針對性地提出相應的修復措施,同時對現存的治理方法提出改進建議。

吉林省西部；沙化現狀；影響因子；修復措施

土地沙化又稱為土地沙漠化，指氣候變化或人類活動所導致的天然沙漠擴張，以及沙質土壤上植被破壞、沙土裸露的過程[1]。土地沙化是自然環境影響和人類活動干擾共同作用的結果。據統計，我國30個省(區、市)的850個縣(旗)均有沙化土地分布[2]。深入探討土地沙化的時空分布特征、動態變化規律及修復措施等，有利于揭示土地沙化影響因子，并有針對性地提出與其相適宜的治理建議。本文以吉林省西部地區土地沙化現狀為切入點，分析其沙化問題的成因及修復措施，以期為改善吉林省西部地區生態環境提供科學的理論依據。

1 研究區概況

吉林省西部地區位于我國溫帶半濕潤與半干旱氣候區的過渡地帶，地處溫帶半干旱沙地的東部邊緣。西與內蒙古草原相接，東南分別與吉林省長春市、四平市相鄰。地勢西北高、中間低、中南略為隆起，包括松嫩沙地南部和科爾沁沙地東部。行政范圍包括白城市、通榆縣、前郭縣、長嶺縣、乾安縣、扶余縣、大安市等，總面積約470萬公頃，占全省總面積的26%。吉林省西部現有三條主要沙帶：最大一條是向烏沙帶，由多條沙壟組成。它西起通榆縣向海鎮，東南延伸到瞻榆、太平川；第二條是西遼河沙帶，主要由平緩沙崗地及低緩沙丘組成。它西起通榆縣，經科爾沁沙地至長嶺縣；第三條是洮兒河北岸的鎮賚沙帶，多蜂窩狀沙丘和低緩起伏沙崗[2]。近年來，吉林省西部沙化土地面積得到相應控制，但局部地區沙化現象仍在加重。具體表現為：向烏沙帶逐漸向東擴展；洮兒河沿岸沙帶向南擴展并向東移動；西遼河沙帶有向東和東北方向延伸的趨勢[3]。

2 吉林省西部地區土地沙化的影響因子

2.1 區域地質地貌因子

沙地的形成離不開豐富的沙源[4]。吉林省西部地區松花江、嫩江沖積平原上，沉積了較厚的松散沉積物，尤其是科爾沁沙地和松嫩沙地，為沙丘、沙崗的形成提供了充足的沙源，甚至構成規模巨大的弧形沙帶。

沙化土地多砂質或壤質，土層薄、粘粒含量低[5]。因此,其有機質含量相對較低,土壤保肥能力差,抗風蝕、水蝕能力低。惡劣的土質條件不利于植被及作物的生長，常有細土?；蛏车[直接暴露地表。土壤風蝕現象嚴重，更加劇了西部地區的地形和植被破碎化程度。

2.2 氣候水文因子

干燥的氣候條件以及強勁的風力為沙地的形成提供了有利條件。吉林省西部地區年降水約300～500mm，而年蒸發量為降水量的4倍,干燥度在1.2～1.9之間。春季尤其多大風和沙塵天氣,降水只占全年降水量的10%左右，大部分地區的濕潤指數在0.1以下[2]；而且春季氣團不穩定，氣壓頻繁高低變動，各月平均風速超過臨界起沙風速，使臨近地面的風沙流隨時隨處可見。沙地升溫迅速、蒸發強烈、植物萌芽難以生長或生長緩慢，進一步加大了地表土層的裸露，加速了土地沙化進程。

2.3 草原過度放牧、濫墾和過度樵采

吉林省西部草原屬于草甸型草原[3]。近年來在經濟利益的驅使下，當地居民只追求眼前利益，對草原只利用不建設,導致草原生態系統退化嚴重。多年積累的毀草開荒、過度樵采、粗放式經營模式，造成草地地表破壞嚴重。一經風沙吹蝕，則塵土漫天，使具有肥力的表土流失嚴重，土壤肥力嚴重下降。

2.4 水資源不合理利用

吉林省西部地處大陸內部的半干旱區，降水量小，蒸發量卻明顯較其它地區高，地表水供給量難以滿足當地用水需求，直接導致了長期以來水資源匱乏。為緩解缺水嚴重的現狀，當地政府在洮兒河、霍林河上游修建了一系列水庫(如向海水庫、紅山水庫)[2]。這些水庫截留了上游來水,導致輸往下游水量急劇減少甚至斷流,造成下游地區植被衰竭、死亡。且下游河床多沙質物質，常年裸露于地表,成為下游地區一大主要沙源。

3 吉林省西部地區土地沙化的修復措施

治理吉林省西部地區沙化土地的切入點在于保護沙區自然植被，合理調配生活、生產和生態用水以及加強防沙治沙執法體系建設。可以從生物修復、物理化學修復、人為立法保護等方面，加強該地區沙化土地的綜合治理。

3.1 修建人工草地，植樹造林

恢復植被，提高植被的覆蓋率，是土地沙化修復的主要措施之一。根據當地沙化問題將現有沙地分為不同類型，進行有針對性的修復。在沙化嚴重的地帶，可以采取科學地退還為耕地、林地、草地的方法；在沙化中等程度、草原植被較為稀疏地帶，盡量采取保護優先、合理開墾的方法；針對大部分沙化程度較輕地帶，采取封閉式育林配合育草和人工造林的方式恢復；在必要時，還應該構建起自然防護林帶，以便更有效地提高植被覆蓋率。目前吉林省西部地區已修建起防護林帶，但其林帶結構還有待改善。一是防護林的布局不合理，局部林網稀疏，防護屏障存在著缺口，對耕地起不到有效的保護作用；二是林相結構不合理，樹種以闊葉林為主，樹種單一，春季防護能力弱。如果遭遇強烈風沙天氣，很難為沙化土地提供有效的保護[6]。因此在防護林帶的構建上還應更加全面、合理地布局，如實行“喬-灌-草”結合，建立林草田復合生態系統，以達到有效防風固沙的效果。

此外，在植被恢復技術上還可以考慮應用新型高分子材料技術，如植生帶綠化技術。這種方法采用高分子材料為載體，中間夾雜有植物的種子、有機、無機物質及特殊肥料等，上下兩層均為高分子材料的覆蓋層。這種技術雖未大規模推廣使用，但模擬實驗證明了這種綠化層在各種地理條件下都能很好地防侵蝕。使用被覆層后，土壤的化學性質得到一定改善，植物定植能力增強。將此技術應用于沙化土壤的修復上，能夠有效減少表土的風蝕，利于植物的定植，從而提高植物覆蓋率。

3.2 圍欄放牧，開發飼料資源，科學畜牧

圍欄放牧方法是用電網或柵欄作為屏障，把牲畜限制在一定范圍內采食的一種新型放牧方式。這種方法可以保護草原免受持續破壞，使牧草生產能力得以恢復；有效減弱牲畜移動過程中，由草原退化導致的堿分、鹽分在更大范圍內的擴散；還可以起到對牧草的優選作用。但是圍欄封育措施會使牲畜量逐年增加與草原放牧面積逐年減小的矛盾更加突出。因此，需要考慮合理開發新型飼料資源。如利用生物科技資源，人工培育、種植優良牧草，建立高產人工草場，不僅可以治理退化草原，大大提高植被覆蓋率[7]；而且可以解決牲畜飼料的問題，提高牧草的總產量和質量。另外，要滿足日漸擴大的畜牧業需求，需采取科學飼養、管理牲畜的方法，結合新型科學技術手段，在飼料的原材料、喂養方法上力求創新，做到飼料資源合理化的開發利用，既環保又高效。

3.3 土壤改良劑的應用

腐植酸是自然界中存在相當廣泛的大分子有機物質[8]，可以促進碳的循環、礦物遷移過程，對土壤肥力、植物的生理活性等也有一定影響。腐殖酸是一種良好的膠結劑，能把松散的土粒膠結到一起，形成物理化學性質穩定的團狀、塊狀結構，從而改善土壤性能。實驗證明，腐植酸對于土壤的改善作用，表現在保水、固沙等方面，因此可以嘗試以腐植酸為改良劑施加到沙化土壤中，增強其團聚力。同時配合接種適應干旱環境的土壤微生物，使沙化土壤中微生物群落增加，增加土壤酶活性，從而促進土壤的理化性質的恢復。

3.4 改良灌溉方法，合理建造水利措施

吉林省西部地區的草原一般在春、夏干旱嚴重時需要外界水源灌溉。但灌水過多，會使土壤的通氣狀況下降，不利于植物健康生長。長期積水甚至會使植被類型發生演變，牧草品質也會隨之變劣、產量降低。因此需要修建系統性草地灌溉工程，由靠近基本草場的河流、水庫、湖泊中取地面水或打井，截取潛流地下水進行灌溉。該地區的草場較為平坦，在選取灌溉方式時可多采用溝灌、畦灌。同時需要合理利用當地寶貴的濕地資源，減少其退化、沙化面積。

3.5 完善土地沙化預報、監測體系

為了防止該地區沙化土地面積的擴展，有關部門可加強災害的預報和監測。在災害發生初期立即采取措施，避免或減少當地居民人身健康危害和經濟損失。各級政府統一指揮有關部門執行搶險救災緊急措施，明確土地沙化災害應急搶險救災工作準則，強化技術監測手段，保證災害報告的準確、可靠。

3.6 加強防風治沙宣傳、教育力度

吉林省西部沙化土地面積廣大，政府應集中精力搞好沙區的宏觀調控，借助新聞媒體宣傳、報刊、傳單等多種形式向農民、牧民宣傳防風治沙的理念，傳授科學的耕作、放牧方式；向愿意退耕的居民無償供給糧食、幼苗等農產品；對防風固沙項目環節中有突出貢獻的個人或單位給予適當獎勵等。

3.7 加強立法，加大監督執法力度

要嚴格執行有關的法律規定(如《防沙治沙法》《土地管理法》《農業法》)，這是治理吉林省西部沙化土地行之有效的措施。同時，還應結合吉林省西部沙地的實際特征，頒布地方法律法規，并明確各政府部門的具體分工，加大執法力度。對于違反法律規定的集體或個人，應該視情節輕重，及時給予相應的處罰，以起到警示的作用。

4 結論

無論從生態環境效應角度還是從經濟的可持續發展角度，土地沙化這個由來已久的問題都需要更深一步研究、解決，這是構建人與自然和諧發展理念的重要組成部分。防沙治沙是一項復雜的系統工程，涉及自然、社會、經濟等諸多層面，是一項長期的大工程，需要多部門協作、多手段聯合進行。同時，還應該積極借鑒其他地區沙化土地的治理措施，大力發展科學技術，力求做到科學治理、綠色治理。

[1]王躍邦,李秋梅,代全厚.吉林省西部荒漠化成因及其防治對策[J].中國水土保持,2000(7):16-18.

[2]劉惠清,許嘉巍.吉林省西部土地沙化動態變化[J].地理研究,2004(2):249-256.

[3]蒙嘉文,左林,蔡應君，等.若爾蓋縣土地沙化現狀分析及治理對策研究[J].四川林業科技,2013(8):42-46.

[4]張如梅.淺談我國土地沙化現狀成因及治理對策[J].科技向導,2011(23):226-227.

[5]高戰武,許清濤,黃翠.吉林省西部生態環境問題分析與對策[J].白城師范學院學報,2012(5):64-67.[6]張一,許林書,李鐵成,等.吉林省中西部沙地林草田復合生態系統建設的研究[J].生物學雜志,1990(3):27-31.

[7]季靜.簡論赤峰市土地沙化形成的原因及其治理[J].赤峰學院學報:自然科學版,2012(2):91-93.

[8]文娜,楊波濤.腐植酸肥料對土壤的改良作用及其測定方法[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

國家自然科學基金項目“AM真菌、土壤改良劑對松嫩平原沙化土壤的修復過程研究”(31200419)；吉林省教育廳“十二五”科學技術研究項目“生物炭對吉林西部退化土壤改良及作物生長的影響研究”(2015-366)；長春師范大學科研創新團隊“地下微生態過程變化對東北環境演變的響應機理研究”(T2013-3)。

王桂君(1979- )，女，副教授，碩士，從事環境生態學及土壤修復相關研究。

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2095-7602(2016)10-0082-04