科技论坛 荒漠化：国际研究热点与我国的研究战略——献给“六#183;一七”——第二个世界防治荒漠化和干旱日，本文主要内容关键词为：热点论文,第二个论文,干旱论文,战略论文,一七论文，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。
1 背景
《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》（United Nations Convention to Combat Desertification in Those Countries Experiencing Serious Drought and/or Desertification,Particularly in Africa，1994年10月在巴黎签署）中指出，荒漠化是指包括气候变异和人类活动在内的种种因素造成的干旱、半干旱和亚湿润地区的土地退化。目前，全球荒漠化土地面积4560万km[2]，几乎等于俄罗斯、加拿大、中国和美国国土面积的总和，荒漠化正以每年5—7万km[2]的速度扩大，相当于每年吞噬一个爱尔兰，或一个比利时加一个丹麦。每年由荒漠化造成的直接经济损失达423亿美元，影响全球1/6以上的人口。因此，1992年联合国在巴西里约热内卢“环境与发展大会”上，将防治荒漠化列为国际社会优先采取行动的领域。
中国的荒漠化问题已严重困扰国民经济的发展。中国是世界上人口最多、耕地不足的农业大国，农业收成丰歉举足轻重，在今后几十年内，我国进入中等发达国家行列之前，经济的主要限制也是农业。然而，荒漠化问题却成为中国农业发展的羁绊。因为，在中国农业中，北方旱地农业占相当大的比重。大致以昆仑山—秦岭—淮河一线以北的干旱、半干旱和半湿润易旱地区，包括15个省（市、自治区）的965个县（市），土地面积542万km[2]，占国土总面积的56%；耕地面积为7.7亿亩，约占全国总耕地面积的52%。因此，中国是受荒漠化危害最严重的国家之一。据初步统计，中国受荒漠化影响的土地面积约为332.7万km[2]，占国土总面积的34%，近4亿人口受到荒漠化的危害，每年因荒漠化造成的直接经济损失高达20—30亿美元以上，间接经济损失为直接经济损失的2—10倍。随着人口增长和经济的发展，中国现有耕地数量在不断减少，因而开发广大干旱、半干旱地区较为丰富的荒地资源是未来的必然选择，否则势必会使我国的荒漠化问题日益加剧。显然，荒漠化的防治对中国自然环境与资源的保护和可持续发展极其重要。荒漠化防治工作的有效实施必须要有三个环节（层次）——决策层次—研究层次—行动层次的有机结合。其中研究层次是最基础的工作，一方面为决策层提供决策依据，另一方面为行动层次提供防治荒漠化的具体措施指南。所以，我们认为，在国际社会的行动背景下，我国荒漠化的防治工作应从全国范围内系统的荒漠化基础研究工作入手，根据我国的具体国情探讨可持续发展的防治战略。
2 研究简史
“荒漠化”（Desertification）一词由法国植物学家奥布立维尔（A.Aubreville）于1949年在研究萨赫勒（Sahel）森林草原退化时首次提出。本世纪60年代末和70年代初发生于非洲的持续干旱和饥荒问题引起了国际社会对荒漠化问题的普遍关注。1973年在毛里塔尼亚召开的国际荒漠化会议，1974年国际地理学会的荒漠化问题专题研讨会，1975年的荒漠化问题专题讨论会都对荒漠化问题进行了有效的分析与探讨。特别是1977年联合国荒漠化大会（UNCOD）对荒漠化问题首次进行了全面、综合、科学的分析与研究。至此，荒漠化研究才正式登上了科学的大雅之堂。在这次大会的推动下，荒漠化研究区域不断扩大，研究内容不断拓宽，加之全球荒漠化态势评估的促进，荒漠化研究有了更大的发展。大致从80年代末、90年代初以来，荒漠化研究开始向两个方向拓展。从微观方面，深入到颗粒运动的力学机理来揭示荒漠化的动力机制；从宏观方面，开始从全球或行星尺度上把握荒漠化发生的大环境背景及其环境效应。我国自1977年的内罗毕会议之后才将“荒漠化”（沙漠化）的概念正式引入，研究工作正式起步。10余年来，研究工作主要侧重于干旱、半干旱地区的沙质荒漠化（沙漠化）问题，而且一直处于对荒漠化的定义、成因、机制和指征体系等方面的争论中；80年代后期，荒漠化研究在地域上扩展到部分半湿润地区和沿海地区的“风沙化”土地；90年代以来，研究内容又涉及到水土流失和盐渍化等方面，时间尺度上扩展到地质时期（第四纪）的气候变化，涉及到沙漠化过程与冰期气候波动和新构造运动的关系，以及沙漠化对全球气候变化的正逆反馈问题的研究，并将荒漠化研究纳入到“全球变化”的领域。
综上所述，虽然荒漠化问题的提出已有近半个世纪的历史，而荒漠化科学的研究乃是近20年的事情，正处于学科体系、框架形成的幼年期。我国的起步则更晚，因而一些最基本的问题仍亟待解决，系统的荒漠化研究仍然是必需的。
3 热点问题透视
3.1 “荒漠化”概念
因荒漠化是针对全球环境问题而新近成长起来的一门科学，有关荒漠化概念目前尚存在诸多不同的理解和争论，而这又已影响到正常的学术交流及学科体系的建设。纵观国际社会及我国荒漠化研究的理论与实践，荒漠化概念的争论主要是由三方面的偏见所致：一是政治偏见。世界上许多国家政府为了争得国际社会的资助，极力扩大荒漠化的概念，因而在一些本无荒漠化问题或程度极其微弱的国家“出现”了严重的荒漠化问题；二是学科偏见。自荒漠化问题提出之后，从事地理、地质、生物、土壤等研究的学者都从各自的学科角度来定义荒漠化，致使出现了内涵不同的荒漠化概念；三是个人偏见。一些学者为了自己研究的方便，给其研究的问题冠以“荒漠化”一词。概括起来，有关荒漠化概念的争论主要表现在：（1）荒漠化发生的地理区域。联合国《公约》中指出：荒漠化是干旱、半干旱及半湿润易旱地区的环境问题，而有的学者将其扩大到湿润地区，甚至极地地区。（2）荒漠化的时间尺度。由于对荒漠化时间尺度的不同理解，致使诸如地质时期的荒漠化、历史时期的荒漠化以及现代荒漠化等一系列涉及时间尺度的概念出现。（3）对荒漠化形成因素的不同看法。《公约》指出，荒漠化是指包括气候变异和人类活动在内的种种因素造成的。但由于人们对气候及人类活动在地理环境中的作用估价不同，各人对导致荒漠化的自然和人为因素各有侧重。一部分学者强调气候的作用，而另有一部分学者则强调人为因素。因此，统一荒漠化概念，明确其内涵与外延仍是目前荒漠化研究的前沿课题之一。
3.2 荒漠化机制
荒漠化研究的最终目标是防治和开发利用荒漠化土地，而荒漠化机制的明确是采取有效、合理的防治和开发战略的基础，因而荒漠化机制在以往的荒漠化研究中均有不同程度的探讨。但目前的状况是：荒漠化概念的争论直接影响人们对机制的理解，荒漠化机制研究之薄弱又导致人们对荒漠化的概念难以给予科学的定义。荒漠化的形成与发展具有不同时空尺度上的机制。以沙质荒漠化为例，有粒子尺度上的颗粒运动物理机制；地块尺度上的土壤风蚀、搬运及再堆积过程；区域尺度上的土地沙漠化演化过程以及行星尺度上沙漠化环境演化的宏观地球物理过程。所以荒漠化机制的研究是一个十分复杂的课题。以往有关荒漠化机制的研究仅局限于荒漠化因子的宏观调查与描述，虽然自80年代后期开始兴起了荒漠化物理机制的探讨，但仍未列入荒漠化研究的正式议事日程。我国受限于这一领域的整体研究水平，关于荒漠化机制的研究至今仍停留在调查分析的水平上，尚未出现突破性进展。现在，借助先进的实验与野外观测仪器设备、遥感手段、计算机摸拟、系统动力学仿真技术，在实验研究、理论推理和野外监测验证三位一体的研究思想指导下，荒漠化机制研究正力图摆脱以往定性描述与分析的局面，开始向定量模型化方向迈进。
3.3 荒漠化的空间格局
空间格局虽是经典地理学研究的核心，但目前正在受到现代理论与技术的挑战。现代景观生态学开辟了荒漠化格局研究的新思路。荒漠化是一个十分活跃的环境退化过程，虽然从根源上讲是产生于地表物质粒子的迁移与运动，在极微小的地域范围内起源的，但已成为全球性的环境问题。现代分形理论指出，不论土地沙漠化、水土流失还是生物多样性的退化，其发展、演变的趋势与速率深受空间格局的影响，即不同空间尺度、不同格局的荒漠化土地具有不同的行为。研究空间格局可以科学地把握荒漠化由小到大的扩张过程及其效应，由此从典型样区研究来推断区域、全国甚至全球尺度上的荒漠化发展趋势。应用分形理论研究荒漠化的空间格局已成为现代荒漠化科学研究的新趋势。
3.4 荒漠化的指征体系
荒漠化科学研究诞生伊始，伴随而来的就是荒漠化的指征以及发展程度的判定问题。以往的研究者都从各自研究的角度曾提出荒漠化的植物学、地貌学、水文学及土壤学等彼此孤立的指征，并以此进行类型与程度的划分，各种类型与程度的指征都局限于定性的范畴，在实践中难以掌握。实际上荒漠化是地域综合体的退化，因而荒漠化指征应是包括某一地域综合体中各要素的指征体系。荒漠化类型实际上是地域综合体内各要素的不同组合，而程度则是对不同要素组成的地域综合体的定量评价，以往单要素的定性评价已再不能满足当前荒漠化研究的需要，必须建立综合的、定量的指征体系。荒漠化的指征体系除综合考虑多种荒漠化因子外，尚需考虑荒漠化的最终效应或行为，而效应与行为又深受由荒漠化因子空间格局决定的荒漠化空间格局的影响。因此，当今的荒漠化指征体系又需密切与空间格局相结合，针对具体的空间格局制定相应的指征体系。
3.5 荒漠化与全球变化的关系
荒漠化是大气圈、生物圈、土壤圈（岩石圈）、水圈及人类社会圈五大圈层相互作用的产物，同时不同类型和程度的荒漠化土地又对五大圈层产生不同强度的反馈作用。环境变迁，尤其是第四纪地质学的研究表明，荒漠化有着明显广泛的地质记录，同时荒漠化的地质记录又可作为环境变迁的标志。目前全球荒漠化土地的面积占陆地面积的1/4以上，其对全球变化的影响亦是举足轻重的。要从更高层次上把握荒漠化过程必须考虑全球变化背景，同时注意荒漠化对全球变化的反馈作用。只有这样才能准确地分离出各种荒漠化因子（如人为作用和自然因素）的作用，弄清成因，并根据全球变化趋势预测荒漠化的发展。80年代后期和90年代以来荒漠化与全球变化的关系开始愈来愈受国际社会和科学界的广泛关注。
3.6 荒漠化的可持续发展防治战略
以往的荒漠化研究在涉及到防治问题时，片面强调制止荒漠化过程，限制荒漠化土地的开发与利用。几十年的防治实践表明，在许多地区制止荒漠化过程是不现实的，在经济上亦是不可行的。我国的荒漠化土地面积存在一边防治，一边仍在发展的状况即可说明这一点。大多数荒漠化地区往往有丰富的自然资源，如光热、矿产、荒地资源等。随着人口的增长及国家经济发展的需要，开发这些地区的资源是必然的。因而以往防治荒漠化的战略思想已不能满足当今社会发展趋势的需要，可持续发展的防治战略思想应运而生。其基本思路是：荒漠化防治的目标并非一定要制止荒漠化过程，而是将荒漠化程度或发展速率控制在人们可容忍的界限之下，以不影响当前和未来的继续开发利用。针对我国的具体国情和荒漠化土地的特点，可持续发展的防治战略才是必然的选择。
4 我国的研究战略
根据联合国荒漠化《公约》对荒漠化概念的解释和我国以往只注重沙质荒漠化研究的具体实际，充分考虑各种国际接轨，统一中国的荒漠化概念；建立中国荒漠化土地分类、分级的指征体系；弄清各类荒漠化的形成与发展机制；搞清各类、各级荒漠化土地的空间格局行为及其形成机制；研究中国土地荒漠化与全球变化的关系；提出各种荒漠化土地的可持续发展防治战略；最终建立中国土地荒漠化科学应当成为我国荒漠化的宏观研究战略目标。为实现该目标，目前应从以下领域开展研究工作。
4.1 中国土地荒漠化类型、程度与分布
我国近20年的荒漠化研究实质上只是沙质荒漠化（沙漠化）研究。按照联合国荒漠化《公约》，荒漠化主要包括沙漠化、水土流失、盐渍及生物多样性的退化。目前应当在统一的荒漠化概念指导下，在全国范围内开展系统的调查研究，建立中国荒漠化分类与程度分等定级的定量指征体系。根据指征体系进行荒漠化类型与程度的划分，摸清分布规律并进行区划。以地理区划与行政区划为单元进行各类、各级荒漠化土地面积的统计，建立荒漠化基础数据库，作为国土整治与开发规划的基础依据。
4.2 荒漠化的形成机制
将荒漠化视为复杂的自然—社会复合系统行为，从各种尺度上探讨荒漠化的动力机制，研究各种荒漠化的因子，特别是气候波动和人类经济活动在荒漠化形成与演化过程中的作用。从荒漠化力学机制的实验研究与野外定位、半定位观测和形成因素的调查与定量分析入手，建立各类荒漠化形成与发展的动力学模型。通过系统动力学仿真提出不同区域、不同类型荒漠化土地的整治与开发利用方向。
4.3 荒漠化的空间格局
在经典地理学思想、景观生态学理论及现代分形研究理论与技术的指导下，在全国范围的不同地理区域选择不同尺度、不同类型与程度及其组合的荒漠化研究样区，通过长期的定位与半定位监测，研究不同类型、不同尺度、不同空间格局荒漠化土地的形成与发展特点；研究不同类型荒漠化土地镶嵌分布时的空间格局行为；研究各种荒漠化空间格局的形成机制；建立土地荒漠化空间格局的分形模型，为荒漠化指征体系及发展趋势预测提供依据。
4.4 荒漠化与全球变化的关系
综合考虑地球表层五大圈层之间的相互作用与相互反馈关系，在中国不同的地理区域选择不同类型与程度的荒漠化土地研究样区，从荒漠化土地生态系统中各种特殊植物的生理学特性入手研究其特殊的物质，如CO[,2]与能量的传输与转化过程；研究全球环境变化与荒漠化土地生态系统结构的形成与变化的关系；同时研究各类、各级荒漠化土地对环境，乃至全球变化的反馈机制。根据环境变迁规律，特别是第四纪或全新世的环境演变特征预测荒漠化的潜在发展趋势，探讨通过防治荒漠化来改善全球环境的有效途径。
4.5 荒漠化动态监测与预警系统的建立
在荒漠化形成机制、影响因子、空间格局及其与全球变化关系研究的基础上，建立综合的荒漠化预测模型。在全国范围内的典型荒漠化地区建立荒漠化动态监测网和荒漠化发展监测数据库与专家评估系统，及时输入监测数据，输出预测结果，对荒漠化有严重发展趋势的地区作出预警，提出相应的对策。
4.6 荒漠化的可持续发展防治战略
我国的荒漠化，如沙漠化、盐渍化等的防治具有悠久的历史，取得了许多值得借鉴的成功经验，但荒漠化仍处在快速发展的态势，其中的原因在于：具有普遍意义的成功经验未能广泛地推广；有些成功经验仅具有局部意义，不能被广泛地采纳；有些经验不能适应我国对荒漠化地区开发需要的增长。因此，荒漠化防治战略仍是我国荒漠化研究的重大课题与归宿。当前的荒漠化防治研究应充分考虑我国经济发展的需要，以持续发展理论为先导，评价我国以往各种荒漠化防治措施和防治效益；研究不同地区不同类型的荒漠化在适应不同发展需要时的防治模式；制定中国荒漠化综合防治区划，提出分区防治对策与途径；研究防止或减少荒漠化土地、恢复部分荒漠化土地、垦复已荒漠化土地的战略措施。
致谢：本文写作过程中，中国科学院兰州沙漠研究所董光荣研究员提出宝贵意见；董玉祥、文子祥、胡孟春、樊胜岳等同志参与讨论。特此致谢。
（收稿日期：1996-05-07）