金昌市沙化土地封禁保護區建設及生態效益監測研究

張 莉

（金昌市環城防護林保護站，甘肅 金昌 737100）

土地沙化是我國當前最為嚴重的生態問題之一[1]，不僅影響著人們的生產生活，更破壞了土地資源。大量研究表明，通過封禁保護，對干旱、半干旱區生態系統生物多樣性的保護及退化植被的恢復與重建有明顯的效果。為了遏制土地沙化的蔓延趨勢，根據《中華人民共和國防沙治沙法》規定，建立沙化土地封禁保護區，通過對沙化土地采取封沙禁牧、圍欄封育、人工巡護等特殊強制性的封禁手段和方式，有效控制和減少人為活動，利用大自然的自我修復功能，促進封禁保護區內植被的自然恢復和地表結皮的形成，遏制沙漠化蔓延的趨勢，對于進一步改善區域生態條件、恢復生態平衡、保障生態安全意義重大[2]。

1 研究區概況

金昌市位于河西走廊東部，祁連山北麓，阿拉善臺地南緣，地勢西南高東北低，總土地面積8895.8km2。金昌市屬內陸河石羊河水系，境內主要河流有東大河、西大河及其他18 條小河，年總徑流量5.0 億m3。屬典型的大陸性干旱荒漠氣候區，太陽輻射強，降水稀少，蒸發量大，晝夜溫差大。全年平均降水量東北部約為100mm，中部約為185mm，西南部約為280～350mm，年降水量季節分配很不均勻。中部年蒸發量2000.6mm，為降水量的11 倍，東北部蒸發量比中部更大，西南部蒸發量相對較少。無霜期131～150d，自然災害主要有沙塵暴、霜凍、大風、干熱風和干旱等。根據金昌市最新森林資源二類調查結果顯示，全市林地總面積23.35 萬hm2，其中：有林地面積1.16 萬hm2，疏林地面積0.04 萬hm2，灌木林地面積17.86 萬hm2，未成林地面積0.32 萬hm2，宜林地面積3.54 萬hm2。

2 封禁保護區概況

2.1 封禁保護區的布局

《國家沙化土地封禁保護區管理辦法》 中對封禁保護區的選址作了明確要求，首先要選擇重要的沙塵源區和沙塵暴路徑區[3]。依據管理辦法要求，綜合考慮金昌市各地自然條件、沙漠化土地分布特點等因素，分別在金昌市金川區和永昌縣劃定了一個封禁保護區，均屬于我國西北地區重要沙塵源區和沙塵暴路徑區類型。

金昌市兩個沙化土地封禁保護區分別是金川區騰格里沙漠西部邊緣國家沙化土地封禁保護區和永昌縣清河綠洲北部國家沙化土地封禁保護區（如圖1 所示金昌市沙化土地封禁保護區位置示意圖），總面積2.85 萬hm2。其中：金川區騰格里沙漠西部邊緣沙化土地封禁保護區面積1.05 萬hm2，位于金川區的西北部，西北與內蒙阿拉善右旗荒漠相連，東北接壤甘肅芨芨泉省級自然保護區，西南與西灘林場賈灘分站毗鄰，東南緊靠風電光電項目區，地理坐標為東經101°59′58″～102°07′56″，北緯38°44′19″～38°53′03″之間，南北寬約18km，東西長約12km。永昌縣清河綠洲北部沙化土地封禁保護區面積1.80 萬hm2，位于永昌縣東北部干旱荒漠區，東接武威市涼州區，西至本縣河西堡鎮，南連本縣朱王堡和水源兩鄉鎮，北靠饅頭山和橫梁山，地理坐標為東經102°10′52″～102°46′36″，北緯38°07′05″～38°28′21″之間，南北寬約33km，東西長約47km。

圖1 金昌市沙化土地封禁保護區位置示意圖

2.2 封禁保護區按沙化土地類型分

結合2014 年甘肅省第五次荒漠化與沙化監測結果進行統計，金昌市沙化土地封禁保護區總面積2.85萬hm2，其中沙化土地面積0.98 萬hm2，占封禁保護區總面積的34.39%；有明顯沙化趨勢的土地面積1.59 萬hm2，占封禁保護區總面積的55.79%；非沙化土地面積0.284 萬hm2，占封禁保護區總面積的9.96%（見表1）。

表1 金昌市沙化土地封禁保護區按沙化土地類型統計表 單位：萬hm2

3 封禁保護區建設情況

結合研究區實際情況，金昌市沙化土地封禁保護區項目實施中，應突出重點，主要建設以下五項內容：

3.1 建設封禁基礎設施

封禁基礎設施建設主要包括圍欄、界碑、警示標牌、宣傳牌、管護站、瞭望塔和巡護道路等。基礎設施建設是實現封禁保護順利實施的重要物質基礎，是增強沙化土地封禁區保護能力，杜絕各類人為因素干擾和破壞，保護和恢復區域生態環境的必要手段和前提條件[4]。

3.2 購置巡護交通工具

根據金昌市沙化土地封禁保護區當地實際需要配備必要的交通工具，機動車以摩托車、皮卡車為主，也可根據實際需要選擇其他交通工具。

3.3 固沙壓沙與人工促進自然修復

在沙化土地封禁保護區內風沙流動性大，對周邊公路、農田等造成嚴重危害、急需固定流沙的重點地段及沙緣地帶，通過機械沙障、生物沙障等措施進行固沙壓沙。

3.4日常管護

封禁保護區的管理重在日常的管護，要求管護人員具備較強的素質和能力，并掌握管護設備的準確使用。據統計，封禁保護區內日常管護人員大部分來自封禁保護區的原居民和周邊村鎮的居民，還有一部分為現在已有的專業護林人員。管護人員具體職責包括：負責封禁保護區的日常巡護，制止封禁保護區內亂砍濫伐、亂征濫占、亂采亂挖、放牧等破壞生態環境行為，維護封禁保護區內其他設施安全，協助執法人員查處破壞案件等。

3.5 成效監測

結合封禁保護區的實際情況，成效監測分為兩部分，一是生態效益監測，一是社會效益監測。通過開展生態效益監測，在封禁保護區內選擇典型地塊，從荒漠小氣候、大氣環境、風沙活動、土壤、水文、生物多樣性等方面進行系統調查，掌握生態效益本底資料，評價防沙治沙成效，為相關部門開展后續工程提供數據支持。通過開展社會效益監測，掌握封禁保護區的建設對當地居民、周邊地區生態環境及社會經濟發展的影響，對當地及周邊地區居民生產生活的影響，對當地及周邊地區居民環境保護觀念的影響，對封禁保護區的建設做全面的社會經濟效益監測與評估。

4 生態效益監測開展情況

4.1 監測內容及指標

監測內容包括：土地類型、植被、土壤風蝕、土壤水分、降水溫濕度風速以及動物等的變化。

監測指標主要包括：植被蓋度、高度，植物、動物的種類、數量，土壤含水量、風蝕率、表土結構、理化性質等。

4.2 監測方法

4.2.1 樣地（點）的布設方案

分別在金川區騰格里沙漠西部邊緣國家沙化土地封禁保護區和永昌縣清河綠洲北部國家沙化土地封禁保護區各設置綜合觀測場1 塊（占地1hm2,100m×100m），在綜合觀測場內設置10m×10m植被觀測樣地9 個，土壤理化性質觀測點1 個，土壤風蝕觀測點1 個，土壤水分含量觀測點1 個，小氣候觀測站1 處（如圖2 所示）。

圖2 金昌市沙化土地封禁保護區觀測樣地樣方布設示意圖

4.2.2 技術方案

每年9～10 月份開展一次人工實地調查，結合地面自動氣象站和高分辨率遙感影像數據，對沙化土地封禁保護區內植被、土壤、小氣候、動物等指標進行實施連續性動態監測。

4.3 監測分析評估

4.3.1 氣象數據的分析評估

集采兩個沙化土地封禁保護區多年度的氣象數據，選取氣溫、最高氣溫、最低氣溫、平均風速、最大風速、濕度和最小濕度7 個氣象指標，進行各指標值月平均統計，分析氣溫、風速、濕度月變化規律。

4.3.2 植被數據的分析評估

在沙化土地封禁保護區和未封禁區分別設置1hm2的樣地各1 塊，于每年10 月份對每塊樣地內植被進行調查，調查內容為：指標名稱、高度、冠幅、蓋度、新梢生長量、株數等指標，對調查數據進行整理，分析區域植被組成及分布變化。

4.3.3 遙感監測評估

采用沙化土地封禁保護區在封禁前和封禁中的高分辨率衛星影像，利用ENVI 軟件提取植被指數NDVI（歸一化植被指數），該指數能夠準確地反映地表植被的生長狀況及覆蓋程度等特征。