我国沙漠化研究的若干问题——沙漠化的概念及其内涵,本文主要内容关键词为:若干问题论文,内涵论文,概念论文,我国论文,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。
土地荒漠化(desertification)是当今世界面临的最大环境—社会经济问题之一。由于荒漠化土地面积的迅速扩展,造成大范围土地退化和巨大经济损失,引发局部地区政局稳定和社会安全问题。上世纪后期由于荒漠化在干旱地区,尤其是在非洲的加速发展,导致的社会经济和政治问题,引起全世界的警惕,1977年“联合国荒漠化大会”(UN Conference on Desertification)的召开和1992年由各国首脑参加的“联合国环境和发展大会(UNCED)”把荒漠化作为影响人类社会持续发展的重要问题列入“21世纪议程”,都说明了国际社会的重视程度。特别是“环境和发展大会”以后,根据联合国的决议,通过政府间的谈判,形成了《联合国关于在发生严重干旱和/或荒漠化的国家特别是非洲防治荒漠化的公约》(简称《防治荒漠化公约》),许多国家都签署了该文件,在动员各国政府、社会团体、民营组织和科学家与荒漠化作斗争方面取得了共识。我国积极参与了《防治荒漠化公约》政府间谈判,是第一批签署公约的国家。世纪之交,党中央提出“西部大开发”战略,并提出生态环境建设是西部大开发的首要任务,其中荒漠化的防治就是其最重要的组成部分。
我国是受荒漠化严重危害的国家之一。根据《防治荒漠化公约》和我国的实际情况,荒漠化可划分为以下各主要类型,即:水土流失(Water Erosion)、沙漠化(Sandy Desertification)和盐渍化(Salinization),在过去50a里,它们的发展速度、发布范围和危害程度都在逐渐增大。我国北方的大部分地区荒漠化表现的主要形式就是沙漠化。
尽管我国正式提出以“沙漠化”为对象开展多学科综合研究与防治实践是在1977年“联合国荒漠化大会”以后,但实际上在此之前,随着我国北方地区国民经济的发展对防沙治沙工作的需要,我国的科研工作者早就涉及到一些沙漠化的问题。20世纪50年代末中国科学院治沙队开展沙漠考察和改造利用研究之初,竺可桢先生就经常论及到沙漠化方面的问题,指出“由于人为的原因,把不应该成为沙漠的地方破坏成为沙漠”,“在陕西和内蒙伊克盟的毛乌素53万多公顷沙荒地大都是这样造成的”,即所谓的“人造沙漠”;他提出了两种治理流沙的措施,要求从风沙运动、水分平衡、固沙植物的生理生态特征等方面去综合地研究植物固沙。我国沙漠科技工作者在沙区自然条件与资源、风沙运动规律、农田草场防风治沙、沙区水土资源合理开发利用等方面开展了大量的研究和实践推广工作,为以后在北方地区大规模开展沙漠化研究奠定了坚实的基础。特别值得指出的是,在50年代初期为了防治东北平原西北部风沙活动对农田的危害,在彰武县章古台地区进行了樟子松的引种试验和护田林网的建设研究;同时在陕西北部沙区开展防护林营造的调查研究。研究工作也特别注意到人为因素所造成的环境退化和沙漠扩展,包括两个方面,一是从沙漠中古城的兴衰,分析环境的变化;二是以历史上屯垦为中心分析环境的变化和土地退化。这一工作虽然是研究历史时期沙漠的变迁,实际上研究的就是沙漠化的历史过程。
但是,与其他传统学科不同,作为一门仅有几十年历史的沙漠化研究,无论在理论基础的建立和发展、学科的研究内容和范围、研究方法和技术、沙漠化防治实践的总结等方面都还需要更多地工作,才能为沙漠和沙漠化学科的发展做出贡献。本文通过对过去几十年沙漠化研究和防治实践的回顾和总结,首先就我国沙漠化的概念及其内涵开展进一步的讨论。
1 沙漠化的概念
沙漠化研究作为一门新兴的学科,在其创立和发展之中,首先需要解决的问题就是“什么是沙漠化”,既沙漠化的概念。作者在与联合国环境与规划署(UNEP)荒漠化处前处长Danihouf博士、UNEP荒漠化高级顾问H.Dregne教授和国际干旱区开发委员会主席Adli Bishay博士的交流中,也意识到他们对荒漠化和沙漠化的概念之混乱都感到的忧虑,认为自然科学和社会经济问题的复杂性、发展中国家和发达国家的立场不同以及科学家或研究组的科学背景和兴趣各异,在谈及"Desertification"时,“有时讨论的根本不是同一回事!”(H.Dregne语),使得在“荒漠化一词以后所涉及的一些问题会使交流者们本身都不知道对方表达的是什么”(Danihouf语)。
荒漠化(desertification)一词,最早出现在Lavauden1927年的一篇科学论文中,他使用"desertification"一词来描述Sahara地区荒漠化的景观,指出这一地区的荒漠化完全是人为因素造成的。20世纪30年代,美国农业部针对中西部地区的沙漠化土地扩展和沙尘暴的频繁发生,成立了水土保持局,开始了土壤风蚀的研究和防治工作。前苏联为了开发里海地区的石油天然气,30年代修筑了中亚铁路,围绕铁路沿线的沙害开展了防治研究,创造了工程与生物的多种防治方法。到1949年,法国人A.Aubreville在研究了非洲热带森林被滥伐与火烧后,后退了360~400km之多,使森林地区变成热带草原,又逐渐变成类似沙漠景观的过程,指出:“农垦、采伐森林、土壤侵蚀交织在一起,导致非洲热带森林地区的土壤和植被遭到破坏,在那里沙漠多少总是对农业有明显的威胁,而且在干旱和炎热季节,总是以初始状态呈现出热带大草原的最终形成趋势,如果继续忽视其脆弱性,终将导致类似沙漠景观的出现”。他将这种环境退化过程也称之为"desertification",用来描述稀树草原化的极端情况,即荒漠—植物稀少的干旱区范围扩大,通常是向半干旱地区的扩展。其主要的标志是:土壤受到严重侵蚀,土壤的物理和化学性质发生了明显的变化,更多的旱生植物种的滋生蔓延。1968年开始,在非洲萨赫勒地区,雨季降雨量的起始日期和持续时间都发生了变化,引起了该地区非常严重的干旱,并造成巨大的人口和经济的损失,干旱一直持续到1973年,当时,干旱给人们一种不可抗拒的自然规律的深刻印象。但是随着问题研究的深入,人们认识到,干旱并不是造成众多灾难的唯一原因。之所以把干旱与荒漠化联系在一起,是因为人们需要一个比干旱更为广泛的概念来描述环境退化的多方面影响。
到20世纪80年代初,尽管荒漠化(Desertification)一词已为大多数的研究者们所接受,但由于他们的专业背景和所强调的研究内容不同,又使得这一概念常有不同的含义,累积超过100多个定义。
下面是一些具有代表性的概念,从中可以看出各自的表述有很大的不同:
“荒漠化是由于人类活动的影响使得干旱、半干旱和一些半湿润生态环境日趋恶化。荒漠化是人类滥用土地的结果”,强调人类对土地的滥用。
“所谓荒漠化,就是使生产率降低,土地肥力下降和使其变成更加容易遭受侵蚀的植被、土壤以及水的一系列退化性生态变化,是生态、经济与政治的一系列压力的最后结果”,强调生态与经济政治的综合效应。
“产生(荒漠化)这种过程的原因,特别是近几十年来这种过程越来越快,与其说是由于气候变化,毋宁说是由于社会压力与脆弱生态系统之间相互作用所造成土地利用的过度压力,如过度放牧,耕作(农牧交错地带)边沿土地,过度灌溉及排水不良等超过了生态系统的强性而造成灾害,结果就是荒漠化”,强调人类过度的经济活动。
“天然沙漠广泛分布地球表面,其范围在第四纪受到影响,并显示出扩张的趋势,这就是从前的草地,大草原、干草原及冲积平原荒漠化的自然进程,强调荒漠化的自然因素和是地质时期的经常现象。
“荒漠化是指典型的沙漠景观和地形扩展到近代并非沙漠的地区,荒漠化这个词曾经——现在仍然——被许多作者用来描述植被多样性及其形态的退化过程,这里也包括半湿润和湿润森林在内,而它们不论是在自然方面还是在生态方面都与沙漠毫无关系”,强调荒漠化与荒漠的区别,荒漠化主要体现为植被的退化。
“荒漠化是指土地生物潜力的减少和破坏,这最终会导致类似荒漠的生态环境,就是说在一段时期内,因支撑人口增长的需要,增加了生产量,并且为了人类的多种目的,追求更多的动物和植物产量。结果表现为在广大的区域内生态系统的退化,进而减少和破坏了陆地的生物生产潜力”,强调人类经济活动的影响。
根据1992年联合国环境与发展大会完成的《21世纪议程》和1994年6月通过的《防治荒漠化公约》,“荒漠化是在干旱、半干旱和亚湿润干旱区,由于气候变异和人类活动等多种因素造成的土地退化”。《防治荒漠化公约》中还详细阐述了与荒漠化有关的概念和具体内容:
“土地”是指具有陆地生产力的系统,由植被、土壤、其他生物区系和在该区系发挥作用的生态及水文过程。
“土地退化”是指由于使用土地或由于一种营力或数种营力致使干旱、半干旱和亚湿润干旱区雨浇地、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的丧失,其中包括:①风蚀和水蚀致使的土壤物质流失;②土壤的物理、化学和生物特性或经济特性的退化;③自然植被的长期丧失。
“干旱、半干旱和亚湿润干旱区”是指年降水量与潜在蒸散量之比在0.05~0.65之间的地区,但不包括极区和副极区。
但是,《防治荒漠化公约》也明确指出,“荒漠化是全球范围问题”,要考虑区域条件的差异,因而《公约》的第三部分第15条就特别指出:“列入行动方案要点应有所选择,应适合受影响国家缔约方或区域的社会经济、地理和气候特点……”。这说明对荒漠化的认识还要结合本国(本地区)的实际情况。在公约秘书处编写的简要说明中又着重指出:“从根本上说,这是一个人为问题,它的成因是对土地压力太大所造成的,……而不是逐渐扩张的沙漠所造成”。因此,“人类既是荒漠化的导致者,也是荒漠化的受害者”。
在可能发生土地荒漠化的地域范围内,根据“土地退化”的主要形式,我们可将荒漠化主要分为风蚀荒漠化、水蚀荒漠化、土地盐渍化等3种类型。
风蚀荒漠化:既沙质荒漠化,也就是沙漠化(Sandy Desertification)。指人类不合理经济活动,叠加以空气动力为主的自然营力所造成的土地退化过程,干旱多风和沙源丰富的沙质地表是产生风蚀沙漠化的条件和物质基础。特别是干旱大风在时间上同步的情况下,人为活动造成植被的破坏,为沙漠化的发生提供了可能,如在我国北方半干旱农牧交错区、草原区和旱作农业区、干旱区绿洲外围和部分绿洲区,青藏高原风沙区等。
水蚀荒漠化:也即狭义的水土流失。指人类不合理经济活动,叠加以降水和重力作用为自然营力的土地退化。在我国主要分布在半干旱、半湿润区的以水蚀为主要方式的土地退化地区,如黄土高原地区。
土壤盐渍化:土壤盐渍化是在干旱、半干旱条件下由于不合理灌溉和管理措施不当产生的可溶性盐类在地表的累积而造成的土地退化过程。如我国塔里木盆地的山前绿洲,河套平原、银川平原、华北平原和东北平原西部的部分地区。
我国的荒漠化研究和防治的成果也主要体现在沙漠化、水土流失和盐渍化等3个方面。由于国家职能部门之间和科研机构内部分工明确,投入集中,在研究和防治上都取得了长足的进展。特别是自1977年联合国荒漠化大会以后,以原中国科学院兰州沙漠研究所为主要力量的沙漠科学研究队伍,根据当时的历史背景和工作条件,将重点放到了沙漠化的基础和应用基础研究方面。就沙漠化概念而言,主要有下面的几种解释:
朱震达等认为,沙漠化是在干旱、半干旱和部分半湿润地区,由于过度人为活动与资源环境不相协调所产生的一种以风沙活动为主要标志的土地退化过程。
吴正认为,沙漠化是在干旱、半干旱和部分半湿润地区,由于自然因素或又受人类活动的影响,破坏了自然生态系统的脆弱平衡,使原非沙漠的地区出现了以风沙活动为主要标志的类似沙漠景观的环境变化过程,以及在沙漠地区发生了沙漠环境条件的强化与扩张过程。
董光荣认为,沙漠化是原非沙漠地区出现以风沙活动为主要标志的类似沙漠景观的环境变化以及原系沙漠地区环境条件的强化与扩张过程。
陈广庭认为,沙漠化指的是人类不合理的经济活动改变地面结构和覆被状况,使风对土地风蚀,产生风沙活动,地面出现风蚀和风积物,景观类似沙漠的变化。
根据20多年来在我国北方土地退化区域的研究与实践,我们认为:沙漠化是干旱、半干旱及部分半湿润地区由于人地关系不相协调所造成的以风沙活动为主要标志的土地退化。
2 沙漠化概念的内涵
上述的沙漠化概念应适宜于我国北方沙漠化可能发生和发展的地区,这一概念的内涵主要有以下内容:
(1)时间上,是发生在人类历史时期,特别是最近一个多世纪以来;因为主要强调人地关系及其相互作用,所以只有人类活动对自然环境和资源的不利影响造成的土地退化才是沙漠化。
(2)空间上,我国干旱、半干旱及部分半湿润地区都是可能发生沙漠化的地区。
(3)成因上,是在干旱多风、生态环境脆弱的自然条件的基础上,以人为过度的经济活动(如过度的农垦、放牧、樵采及水资源的过度利用等)为主要成因。
(4)景观上,以风作为主导外营力、以风沙活动及其所造成的风蚀—风积地表形态特征作为沙漠化过程的景观标志和沙漠化土地发展程度的一个示量指征。
(5)发展趋势上,沙漠化土地的分布和强度与区域的干旱程度和人类活动关系密切,特别是在人类活动的积极或消极影响下,沙漠化土地会呈现出发展或逆转的趋势。
(6)沙漠化的结果,是地表逐渐为沙丘或风蚀地所侵占、土地生产潜力的衰退和可利用土地资源的丧失。人既是沙漠化的导致者,也是沙漠化的受害者。
综上所述,沙漠化是人类活动作用于脆弱的生态环境所产生的土地退化。所以沙漠化的研究,应主要侧重在人地关系及其相互作用等方面。
从研究领域来说,沙漠化是沙漠学科的重要组成,中国的沙漠学就是以沙漠(包括沙质荒漠(沙漠)和砾质荒漠(戈壁))和沙漠化土地为研究对象,研究它们的形成发展过程、演变趋势和整治利用的科学。它不仅在科学上,而且在生产实践中均有极大的意义。沙漠学是把沙漠戈壁及沙漠化土地作为一个生态环境和社会经济问题的完整统一体来进行研究,围绕着沙漠及沙漠化这个中心,吸取基础学科和应用学科中的精粹,促进各学科的渗透结合,而不是简单地把沙漠地区各单一学科,如地貌、气候、土壤、植被、水文、农林牧、社会经济等学科的混合。它有着特定的研究区域、研究对象,以及与此相适应的理论依据和实验技术手段,是一门逐渐成长起来的、新兴的学科。但沙漠与沙漠化研究还有一些重要的区别,主要体现在以下几个方面:
(1)沙漠与沙漠化研究的时空范畴不同。时间上,前者主要形成于地质时期,可以万年时间单位计;后者与人类活动密切相关,可以十年为单位来研究其形成和演变。我国的沙漠主要形成于第四纪的各个时期,是干旱气候与丰富沙源条件下的产物;而沙漠化土地则形成于人类历史时期,特别是近一个世纪以来不合理的人为活动中,时间相对短暂集中。空间上,沙漠的绝大多数分布于干旱区和极端干旱区,且整体面积大,风成地貌形态尤为复杂和高大;而沙漠化土地主要分布于半干旱地区和部分半湿润地区,干旱区只有小面积地分布于绿洲外围和内陆河中下游地区。沙漠化土地整体面积较小,一般呈片状交错分布于干旱农地和草原上,风沙地貌形态也较简单、矮小。
(2)沙漠与沙漠化的成因不同。沙漠为自然因素所形成,而沙漠化是潜在的自然因素的基础上以人为因素为主所形成和发展的。前者随第四纪气候的变迁而变化,一般认为,当气候变干冷时,沙漠的范围就扩展,固定沙丘就向流动沙区发展;气候变湿热时,沙漠就收缩或固定,这种变化时间尺度及幅度都较大;而后者的发展和逆转则表现在相同的气候条件下,且时间也较短。近几十年来我国北方沙漠化土地的迅速发展,并不是对所谓气候变迁的响应,而主要是人为活动的结果。
(3)沙漠与沙漠化土地的可逆性不同。沙漠空间范围的扩张和收缩(所谓的沙漠期和间沙漠期)受控于气候的变迁,大区域流动沙丘的固定和收缩,在现代相同的气候条件下,在大多数地区是不可能发生的,只有人为采取措施,才能局部地固定沙丘,或利用沙漠地区的水资源开辟新绿洲;“人进沙退”在我国现有的(或将来几十年的时间内)经济实力和科技水平的条件下,还只能说是美好的愿望;而沙漠化土地的发展由于主要受控于人类经济活动,一般在消除人为干扰因素或调整土地利用结构后,可恢复到原有的非沙漠化的自然景观或生产力水平,特别是在采取治理措施后可加速其恢复过程。所以说,与沙漠不同,沙漠化土地是可以治理和利用的。
综上可见,沙漠与沙漠化的研究在时间、空间、成因、发展趋势及整治利用方面均不属同一范畴。但这并不是说,沙漠与沙漠化研究关系不密切,事实上,这两大部分恰恰组成了一个完整综合的以风作为主导外营力的、以风沙活动为主要标志的综合学科体系,它们相辅相成,全面系统地贯通了自然、人与自然、环境资源与社会经济等方面的关系,使这一新兴学科充满活力。