绿洲土地利用评价——以张掖绿洲为例，本文主要内容关键词为：张掖论文,绿洲论文,为例论文,土地利用论文,评价论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
张掖绿洲系指张掖地区范围内（即黑河水系自鹰落峡至正义峡段）分布的各片绿洲的总称，多年以来一直是甘肃省的商品粮生产基地，行政上包括了张掖市、临泽、高台、民乐、山丹和肃南五县一市。国土面积419.13万hm[2]，人口118.3万人（注：张掖地区行政公署统计处编，张掖地区统计年鉴(1994)。），人口密度28.22人/km[2]。其中农业人口101.72万人，占绿洲总人口85.95%，属典型的农牧绿洲。张掖绿洲地处西北内陆干旱荒漠地带，被沙漠、戈壁所环绕。在419.13万hm[2]的地区范围内，绿洲面积仅40.27万hm[2]，只占9.6%，植被覆盖度8.67%，属典型的生态脆弱带。近年来，由于人口、经济快速增长的压力，加上土地资源不合理的开发利用，产生了土地退化、环境污染等问题，严重阻碍了绿洲经济和社会的持续、稳定发展。
1 绿洲土地利用结构
绿洲是干旱荒漠地区一种特殊的景观类型，绿洲土地尤其是耕地更是绿洲农业的精华，是绿洲经济赖以维系的命脉。目前河西走廊各绿洲的土地主要用在农牧业和工矿业开发方面。据农业区划调查资料，张掖地区土地资源利用结构（表1）中，草地占一半以上，未利用土地达1/3，耕地、林地均在7%以上，而其它用地都不到1%。在7.4%的耕地中，水浇地19.93万hm[2]，占70%，旱地8.27万hm[2]，占30%，主要分布在黑河以南的走廊平原区。草地以天然草场为主，占98.98%，利用率达99%以上，主要分布在祁连山和北山地区。丰富的草场资源为发展畜牧业提供了优越的条件。林地以灌木林为主，占55%，主要分布在祁连山阴坡，另外在走廊平原地区还分布有发达的农田防护林网。绿洲土地资源利用是以草地为主，其它用地比重偏小。这就决定了绿洲以农牧业生产为主的特点。现对绿洲农业用地、草地、工矿城市用地进行评价。
2 绿洲水土资源评价
干旱区土地资源的利用必须在水资源得以保证的前提下才能得以实现。同时，合理的土地利用结构也使水资源利用更为有效，水土平衡的研究是绿洲土地利用评价的主要内容，为绿洲水土资源的空间匹配提供依据。绿洲水资源总量达34.36亿m[3]。其中地表水可利用净水量8.608亿m[3]；地下水可利用净水量有7.20亿m[3]，总可利用净水量15.808亿m[3]，利用率为63.6%。除去工业、生活和其它用水的0.4亿m[3]后，最大农业可用净水量为15.408亿m[3]。
干旱区绿洲的水土平衡一般采用公式：A=W/I计算。式中，A为绿洲面积(hm[2])，W为农业可用水量(m[3])，I为灌溉定额(m[3]/hm[2])。
根据各县市绿洲面积和三种灌溉定额（注：蒙吉军，绿洲生态平衡的关键——张掖绿洲水资源问题，资源科学，1998(4)（已采稿，待发）。），可求得绿洲在基本灌溉定额、合理灌溉定额和最优灌溉定额分别需水10.609亿m[3]、13.301亿m[3]和18.857亿m[3]。说明在前两种灌溉定额下能满足灌水需求，而在最优灌溉定额下显的紧张。但各县市的情况又各不相同。在基本灌溉定额和合理灌溉定额下，除张掖、民乐能满足需求外，其它各县均显不足。而在最优灌溉定额和合理灌溉定额下，除张掖、民乐能满足需求外，其它各县均显不足。而在最优灌溉定额下，只有张掖市能满足需求，且还盈余3.11亿m[3]，其余各县均不足。说明水土资源配合不好，水资源大部分集中在张掖市，造成其它各县灌水不足、粮食减产、绿洲退缩。
由此可以看出，张掖绿洲水资源利用率低，土地资源开发利用差的主要原因之一乃是水土资源配合差造成的。根据韩德林研究结果[1]，认为干旱区每养育1hm[2]的绿洲需消耗约5.42×10[3]m[3]的水（包括地下水）。张掖绿洲面积31.73万hm[2]，共需水17.20亿m[3]。目前农业引用水量22.66亿m[3]，在正常情况下是可以维持其生态平衡的，主要问题是要修建调蓄工程，提高渠道衬砌率，对水资源进行时空调控，实现水土资源的平衡。
3 绿洲土地承载力评价
张掖绿洲人口增加迅速。在西汉、隋唐、明清三个时期，绿洲人口达到顶峰，三次人口高峰期与河西三次大规模的开发是分不开的[2]，由于人口数量在生态容量之列，基本上没有出现生态失衡的情况，而且是历史上经济繁荣的时期。但是1949年至1994年人口净增63.37万人，相当于建国时的2倍，平均每年净增1.4万人。照此速度下去，造成的生态压力将难以估计。
从横向比较，绿洲人均生态指标都低于世界水平，人均水资源只有世界的1/6，森林为1/30，草地为1/6。与全国相比，除水资源外，森林、草地、耕地及国土面积的人均占有量都高于全国水平，但资源分布不均衡，具体到县某些资源就低于全国水平。
土地资源人口承载力的确定是维持良好的生态环境的前提，是研究绿洲人口最大容量的基础。目前出现的计算人口承载力的方法很多，本文采用了法国地理学家贝克拉克“比较密度”的评价方法，比较密度的优势在于其真实地反映出了土地的负担能力，尤其对干旱区的绿洲有其独特的优势。
比较密度是指单位面积农用土地上的平均人口数。农用土地包括耕地、多年生植物和可利用草原牧场。其中多年生作物按6:1折换成耕地，可利用草原牧场按4:1折换。笔者对耕地、林地和草地计算农用土地。然后再根据下列公式计算：
D=AP/AL; P=D/B
式中D为比较密度（人/km[2]），AP为农业人口数（人），AL为农业用地(km[2])。P为人口对土地的压力，B为压力常数（人/km[2]）。
1977年联合国拟定干旱、半干旱沙区人口压力的临界指标为7人/km[2]和20人/km[2][[3]]。这里取7人/km[2]作为张掖绿洲的标准压力常数。计算结果见表2。可以看出，各县市人口压力均大于1，说明各县市人口都超过了联合国拟定的临界指标。其中张掖市达307.03人/km[2]，临泽达286.61人/km[2]，民乐达216.01人/km[2]，远远超过了临界指标。人口压力除肃南(1.164)低于全国干旱区人口压力平均值(6.886)（注：文子祥，我国干旱半干旱沙区人口对土地的压力（会议论文），1993,10。）外，其余各县市均高于平均水平，其中张掖市为平均水平的6.4倍，临泽为5.8倍，民乐为4.5倍，高台为3.5倍，山丹为2倍。人口压力给绿洲生态系统造成了沉重的负担，表现为：(1)人均耕地面积下降。1994年跟1949年相比，人均耕地由0.285hm[2]减为0.158hm[2]，这个数字还不及世界平均水平的一半；(2)土地资源日趋退化。由于人均资源减少，但需求却在增大，为解决矛盾，或乱砍滥伐、毁林开荒，或增施农药、对土地进行掠夺式经营，结果出现了水土流失，土地沙漠化、盐碱化及土地污染等生态环境问题。
4 绿洲草场载畜量评价
载畜量是草场对牲畜的承载能力，反映了草地生态系统食物链的主要部分。计算目的是为了使草场在保持生态平衡条件下得到充分利用，获得最大的经济效益。
张掖绿洲的草地以荒漠草地、山地草甸草地、高寒草甸草地、山地草原草地、山地荒漠草地和山地草甸草原草地为主，面积均在20万hm[2]以上，占草地总面积的80%。山地草甸和山地草甸草地覆盖度高(88.90%)，产草量也高，分别为2215.5kg/hm[2]和1533kg/hm[2]，每0.64～1hm[2]草地就可养一个羊单位；而干荒漠和高寒草原草地覆盖度最低(17.9%)，产草量也低，分别为567kg/hm[2]和501kg/hm[2]，需2.67～3hm[2]草地才可养一个羊单位。
由于气候、地形和水源条件的限制，张掖绿洲草场可以划分为夏秋牧场、冬春牧场和四季牧场三类。夏秋牧场主要为山地草甸和高寒草甸，产草量相对高，但利用时间短。冬春牧场分布于海拔2000－3000m的地带，主要为山地草甸草原、山地草原及半荒漠类草地，产草量低，但面积大，利用时间长。四季牧场主要为绿洲外围的荒漠草地，产草量很低，但可依靠秸杆补饲。下面就以三类牧场为单位计算草场载畜量。计算公式为：
X[,s]=(S[,g]×K[,g]×r[,g])/d[,s]式中X[,s]为载畜量（羊单位），S[,s]为可利用草场面积(hm[2])，K[,g]为单位面积产草量(kg/hm[2])，r[,g]为利用率(%)，d[,s]为羊单位食草量（一般每只羊单位每年需草1460kg[[4]]）。
计算结果如表3，冬春牧场超载21.31万羊单位，超载率21.68%，且各县市均有超载现象。夏秋牧场总体情况是还有34.28万羊单位的潜力，但实际除肃南外，其它各县市均有超载现象。四季牧场因农业县市有作物秸杆补饲，未出现超载，只有肃南明花区超载，达70%。综合各牧场情况，总体上仍表现为超载，超载8.67万羊单位，超载率4.9%。
因一味追求牧畜头数，盲目提高草地载畜量，据资料统计（注：张掖地区草原工作站，张掖地区草地畜牧情况，1988,7。），全区每个羊单位占有草地数量由解放初的3.4hm[2]减少到80年代的1.2hm[2]。而联合国环境署提出干旱区天然草地载畜量上限为5hm[2]/羊。纯牧业县的肃南1949年为11.1hm[2]/羊，1970年减为2hm[2]/羊，到1994年仅为1.6hm[2]/羊。1994年适宜载畜量为73.15万羊单位，而实载83.44万羊单位，超载量10.29万羊单位，超载率14.1%。由于超载过牧，造成草地退化，产草量降低。以山地草原为例，每公顷产草量由1968年的1125-1875kg降为1983年的1093kg。对草原只用不养，草原建设和管理跟不上，致使草地退化、沙化、鼠虫危害严重。退化草地占草地总面积的42.7%，其中重度退化占40%、中度20%、轻度40%。退化草地中，虫害占26.6%、鼠害占23.9%、沙化占20.5%。各县市均存在草场退化情况，且都在40%-50%之间。草场退化，严重影响了绿洲系统的整体功能，导致水土流失加剧，沙暴天气增多，河流径流减少，绿洲沙漠化加快。
5 绿洲环境容量评价
张掖绿洲矿产资源较为丰富，现已探明的矿产资源有32种，以煤、铁、石灰石为最多，其次有粘土、石膏、白云石、硅石、芒硝、萤石和滑石等。1994年工业产值15.894亿元，比上年增长19.18%，工业发展速度高于农业发展速度，但是，由于绿洲生态系统本身很脆弱，环境容量小，自净能力差，在发展工业生产中，由于对各类矿产资源不合理的开发利用，排放的各种污染物质已使水体、土壤和大气受到污染。
据有关资料，1994年废水排放3182万t，其中工业废水2864万t，生活废水318万t，处理率仅35.86%，达标排放率12.57%，万元产值工业废水排放量676t。污染物以COD（等标污染负荷1443）和挥发酚（等标污染负荷237）为主。污染程度在全省仅次于兰州、白银和天水。其中以地区造纸厂和地区糖厂为最，造纸厂污染负荷比为7.97%，在全省仅次于白银公司(24.10%)和兰化公司(13.7%)[5]，其排放出的COD为全省最高。张掖市磷肥厂1972-1986年累计砷化物排放量达32.98t，受其污灌区的小麦砷含量超过一般区0.27倍（注：甘肃省张掖地区生态学会编，张掖地区生态学会学术论文汇编，1994,2。）。另外，据观测资料[5]，黑河张掖段COD为5.3，氨氮为1.11，挥发性酚为0.004，已属于中污染河流。
1994年废气排放量为170.54×10[8]Nm[3]，其中工业废气94.48×10[8]Nm[3]，生活废气76.06×10[8]Nm[3]，净化率44.75%，主要污染物为SO[,2]粉尘和H[,2]S等，属于典型的煤烟型污染，况且冬季更为严重。这主要与能源结构有关，1994年消耗煤达111.72万t（其中工业用煤51.38万t，生活用煤60.34万t）。通过分析1986-1989年张掖市大气质量监测结果，发现SO[,2]污染有加重趋势，年、月均值都超过国家二级标准(0.06mg/m[3])，平均为0.085mg/m[3]。自然降尘月均值在23.78-45.04t/km[2]·月，属于自然降尘较高的地区，尤其以春季最重。大气污染综合指数为4.13，也属于中污染类型。
近年来，随着乡镇企业的蓬勃发展，加上因资金有限、设备落后、工艺简陋，也出现了局部的污染问题。水污染的重点是造纸行业的废水，97%排入河流、农田或地下，因农村水环境容量大，污染源排放量少，分布零散，因此不会造成大的污染。废气、废渣的排放也仅占全区的极少部分，且废渣利用率高，污染很小。
按照可持续发展战略，经济与环境应协调发展，即环境效益与经济效益同时处于向上发展，并不断产生正效益的动态过程。根据郑新奇等提出的经济发展与环境保护协调的定量评价方法[6]，以绿洲1992、1993、1994三年资料计算，得出经济效益指数由1.081上升到1.800，环境效益指数由5.456上升到7.666，经济环境综合效益为5.230（1994年）和3.05（1993年）。1993年绿洲协调判别系数为1.75，协调属中；1994年为1.29，说明经济与环境正在逐步走向协调发展（协调判别系数≤1.5，说明经济与环境协调发展，协调判别系数>1.5，说明环境与经济发展不协调）。这与近年来环保投资增大有着直接的关系。
6 实现绿洲土地可持续利用的对策
通过张掖绿洲土地利用评价可以看出，绿洲目前呈现出土地严重超载、草场过牧退化、环境污染存在和生态建设滞后的状况，针对这些问题，应该从以下几个方面加以优化调控。
a.“控制人口，以草定畜”仍是绿洲健康发展的基本条件 绿洲人口超载、牲畜过牧是引起土地退化的主要原因。因此控制人口数量、提高人口素质仍是人口发展的方向，也是提高资源利用率，将经济模式由资源开发型变为智能开发型的基础。“以草定畜”则是发展畜牧业的根本原则，是防止草场退化、沙化的重要举措，还要加强草场管理，完善草原放牧的基础配套设施。
b.以水土资源开发为中心，建立高效、和谐、良性循环的资源开发利用体系 水土资源的不合理开发利用是绿洲土地退化的原因之一。(1)要根据水资源数量确定各绿洲适宜的面积，实现绿洲水土资源平衡，提高水资源和土地资源的利用率。(2)要开源节流，发展水利，重点是抓好黑河枢纽工程，修建莺—梨调蓄工程，增强调蓄能力。(3)要改变漫灌、串灌、超灌和有灌无排的灌溉方式，防止土壤的次生盐渍化。另外，水资源的利用须有全面的生态整治观，在保证绿洲基本需水前提下，留一部分水作为“生态水”用于绿洲外围的生态整治。为防止生态破坏、环境污染的进一步恶化，实现土地资源可持续利用，必须树立资源的价值观和综合利用观，实行资源的有偿利用，提高资源的利用率，保证可再生资源的永续利用。
c.充分利用干旱区丰富的光热资源优势发展“沙产业”沙产业[7]是钱学森1984年提出并大力倡导对沙漠、戈壁地区天然资源合理开发利用的科学构想，是干旱区促进经济发展、生态保护和资源利用的最新型模式。1984年钱老提出沙产业是利用温室、滴灌等新技术减少干旱沙漠地区无效水面和土壤的水分蒸发，防止土壤盐渍化并能产生更大经济效益的产业，也是运用全部的科学技术，增加太阳能固定转化效率的知识密集型产业。沙产业的发展是干旱区水土资源充分利用的最佳模式。张掖绿洲虽然在发展沙产业方面走在了全国的前面，但还仅仅是个起步，今后还需推广、深入。
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