荒漠化防治與水土保持學科的研究與發展

王子君 王明余

摘 要：土地沙漠化、荒漠化和水土流失已經成為人類生存和發展的重大威脅，荒漠化防治不僅是自然生態領域的熱點難題，而且嚴重影響著全世界消除貧困、經濟社會穩定和可持續發展。中國在土地沙漠化防治方面走在了世界前列，取得了舉世矚目的成就。因此研究土地沙漠化、荒漠化的成因，因地制宜探尋適宜的工程與非工程防治措施，對抑制土地荒漠化，恢復沙漠區的生態環境，緩解由于人口增加對自然資源造成的壓力具有重大的現實意義。水土保持與荒漠化防治專業在未來也有廣闊的前景。

關鍵詞：荒漠化;水土保持;研究與發展

1 全球荒漠化概況

土地荒漠化的形成是一個復雜緩慢過程，它是氣候變異、人類不合理經濟活動和脆弱生態環境相互作用的結果，造成干旱、半干旱和亞濕潤干旱地區的土地退化。氣候干旱是形成荒漠化的必要因素，而人類活動卻大大加速了荒漠化的進程，如在干旱土地上盲目墾荒、過度放牧、過度砍伐森林，水資源的不合理利用等，人口的迅速增長，也導致荒漠化日趨嚴重。

自2004年以來，中國政府投入了大量的資金，開展了形式多樣的土地荒漠化防治技術的研究、試驗與推廣工作，取得了舉世矚目的成就。截止2014年底，全國土地荒漠化面積261萬平方公里，占國土總面積的27.2%;沙化土地面積172萬平方公里，占國土總面積的17.9%。全國荒漠化土地面積減少了12454平方公里，全國沙化土地面積凈減少8587平方公里。

我出生在河北省張家口市，位于首都北京的上游，北與內蒙古高原接壤，西與山西相鄰，屬于干旱半干旱地區。最顯著的特征是降水量少，時空分布不均，人均水資源占有量不足400立方米，不足全國人均水資源量的1/5，為嚴重缺水地區。氣候的主要特征是多風，低溫、蒸發強烈。我的長輩有三位是水利人，從我懵懵懂懂孩童時起，就知道防汛抗旱是他們的主要工作，“冬季嚴寒而漫長，夏季短促而涼爽”這句話在他們的報告中出現的頻率最高詞語。干旱缺水是我市基本的市情和水情，對“一年刮二次風，一次刮半年”天氣深有體會。

張家口市歷史上是傳統的農牧交錯帶，“風吹草地見牛羊” 的情景到處可見。近年來，隨著灌溉農業的發展，土地使用價值得以提高，農民生活水平有了較大提高。與此同時，由于過度依賴和開采地下水資源，區域性的地下水位下降導致大量淖泊干涸，濕地萎縮、土地沙化現象也呈加重趨勢，每年春季當沙塵暴發生時，天空暗黃，黃沙遮天蔽日。壩上四縣尤為嚴重，張北縣的“安固里淖”，是華北第一大高原內陸湖，曾經水草豐美，鵝雁棲息。短短幾年時間，碧波蕩漾的安固里淖從10萬畝的水域面積就銳減到不足千畝，從2004年冬季開始徹底干涸。

2 中國荒漠化防治研究推廣成就

中國土地荒漠化主要是氣候干旱和人類活動（濫砍濫伐、過分耕種、過度放牧）等造成的。國家對防沙治沙戰略，從過去片面重視發展人工植被轉到積極發展人工——天然喬灌草復合植被;從單純保護綠洲到積極保護包括綠洲在內的整個荒漠生態系統。從上世紀60年代開始，中國就開展了土地荒漠化防治工作，在黃沙與綠洲的長期博弈中，治沙人緊緊圍繞國家生態建設戰略部署，充分發揮科研團隊的科技支撐作用，大力實施以國家重點工程為主的各項生態工程，生態保護與建設事業取得了明顯成效。特別是近30年來，中國科學院西北生態環境資源研究院、中國科學院沙坡頭沙漠試驗研究站在甘肅、寧夏的沙漠化的研究與防治等方面取得了重大進展，尤其在沙漠鐵路和沙漠公路的修筑技術方面取得了突破性的進展，技術達到世界領先水平。總結我國荒漠化治理的成功措施與經驗有：

治沙理論日臻成熟：干旱地區：①以內陸河流流域作為生態單元進行全面規劃，合理分配上中下游用水比例;②以綠洲為中心，建立綠洲外圍封沙育草帶、綠洲邊緣喬木灌木結合的防沙林帶與綠洲內部的窄林帶、小網格的護田林網相結合的防護林系;③對綠洲邊緣的流動沙丘，采取在沙丘表面設置沙障與障內栽植固沙植物相結合的防護體系;④在防治沙害基礎上，采取改良土壤措施。半干旱地區：①以水資源承載力為限制條件，調整土地利用結構，優化農業、林業、牧業的比重;②封育沙漠化的棄耕地和退化草場，使植被恢復;③采取分區輪作或輪收，限制載畜量;④采用植物固沙為主、工程措施固沙為輔的固沙方法。

創造出簡單實用治沙工程措施：治沙工程治理措施因材而異，種類繁多，有草方格沙障、立式沙障、平鋪沙障、卵石固沙、粘土固沙以及瀝青乳液固沙等十余種。其中最常用的是草方格沙障和粘土沙障。中國科學家發明的簡單實用的“草方格治沙”措施是世界治沙史上的一個偉大創舉。草方格沙障是一種防風固沙、涵養水分的治沙方法。長方形、三角形、棱形、圓形等的防沙效果，都比不上正方形，當草方格穩定流沙以后，還可以在其中進行植草、種樹，進一步改善沙漠地區的生態環境先，可通過鋪設草方格，埋設防沙障等方式固定沙丘，防止沙漠進一步擴張。

植物治沙措施得到廣泛應用。用植物來控制和固定流沙是最有效也是最根本的措施。在沙漠地區，有計劃地栽培沙生植物，不僅能長期地固定流沙，而且還能改變沙區的生物環境和氣候條件，以至達到沙漠土壤改良的最終目的。實踐表明，生物措施是防止荒漠化的根本措施，主要生物技術措施為營造防風固沙林、農田防護林以及退化植被的保護和恢復。這些節水型的、耐旱功能大大增強的植物可以成為阻遏沙漠化進程的先鋒。耐旱基因使一些生物能夠抗拒極端嚴酷的氣候條件，利用耐旱基因的杠桿力量阻遏我國西部乃至全球荒漠化趨勢前景可觀。

中國成就得到國際認可。近年來中國在治沙方面進行了長期研究與探索，取得了舉世矚目的成就和國際公認。實施的環北京地區防沙治沙工程和以防沙治沙為主攻方向的“三北離防護林”四期工程，這兩大工程覆蓋了我國沙區90%以上的土地，構筑了全國防沙治沙的骨架;黃河故道沙化土地綜合治理項目和南方濕潤沙地與石漠化防治試點示范也正在進行中;以大工程為龍頭的全國防沙治沙整體推進的格局已經形成，防沙治沙跨越式發展的局面已經打開。2015年聯合國環境規劃署、聯合國防治荒漠化公約組織等機構認為中國是全球沙漠治理的典范，內蒙古是中國沙漠治理的先鋒，庫布其沙漠治理（中國第七大沙漠）是中國沙漠生態治理的縮影，其最大貢獻不僅在于創造了數以千億的生態財富，更重要的是讓人類重新認識沙漠和利用沙漠，為世界更多的沙漠變綠洲帶來了可能和希望。

3 中國未來治沙方向

中國近半個世紀以來對荒漠化的研究主要集中在土地沙質荒漠化方面，主要有：①對于沙漠化成因和特征進行綜合性考察，特別是在半干旱的農牧業交錯地區。②在不同類型沙漠化地區建立治理沙漠化的示范試驗基地，開展沙漠化治理的研究，如內蒙古東部的奈曼沙漠化研究站、甘肅民勤治沙研究站等。最近幾年在中國科學院沙波頭沙漠試驗研究站，建立了中國北方沙區水量平衡自動模擬監測系統Lysimeter群，取得了顯著效果。

中國未來治沙方向的重點將在前輩研究探索的基礎上，在以下幾方面重點突破：

區域性的水土保持與荒漠化防治。防沙治沙要由局部試驗示范轉向整體控制，制定整體方案，長期堅持實施。

重點抓好京津周邊地區、農牧交錯帶、草原帶、荒漠綠洲帶、重點交通要道（國道、鐵路）等五個區域的荒漠化治理工程的科學規劃和實施。

荒漠生態系統恢復與重建。

耐旱基因資源的開發是生物技術迅速發展到今天又一新的研究方向。近年來對植物耐旱機理的研究有很大發展。北京大學的實驗室已從我國特有的物種中克隆出一種與耐旱耐寒相關基因的片段，有的轉基因植物已表現出抗旱性和抗寒性的明顯提高。

區域性資源承載力研究與管理。草原退化是干旱地區荒漠化的主要因素。防止荒漠化必須把保護和退耕還草還林放在首位。核心是保持水的區域平衡，提高水資源利用率，制定最優的農、林、牧草結構比例并逐步調整結構;實施最嚴格的自然資源管理制度，嚴禁超載放牧、超采取用水資源等。

建立覆蓋全域的荒漠化、沙化土地監測預警體系和實施效果評價機制。

4 結論

未來中國治沙領域將按照習近平總書記提出的“兩山論”所闡釋的生態建設與經濟發展理念的要求，不斷探索新的研究方向，引入生態環境信息系統建設、生態系統修復等理論，充分利用現代信息技術、計算機技術、自動化監測等高科技手段，建立起更完善的實驗研究基地，在工程、科研和管理等領域培養出具有更強實踐能力的人才，從而在水土保持與荒漠化防治學科的理論和技術研究領域取得更大的突破，實現對農業生態資源的科學利用。水土保持與土地荒漠化防治專業的前景將大有可為。

參考文獻

[1]王鵬.如何以科學發展觀引領水土保持與荒漠化防治學科建設[J].南方農機，2018（5）.

[2]徐偉洲，白蕓，卜耀軍，et al.應用轉型背景下地方高校水土保持與荒漠化防治專業的發展思考——以榆林學院為例[J].價值工程，2017（13）：180-181.

[3]付咪咪 .3S技術在水土保持與荒漠化防治中的應用[J].環境與發展，2018.

[4]黨曉宏，高永，蒙仲舉，等.水土保持與荒漠化防治專業教學改革探討[J].中國林業教育，2018，36（1）：17-19.