柴达木盆地自然环境基本特征与农业可持续发展体系构建_柴达木盆地论文

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本世纪80年代以来,中国社会经济得到了迅速发展,但这种发展是不平衡的,东部沿海湿润区域发展迅速,西部,尤其是西北部干旱区域发展缓慢,其发展差距正在不断扩大,并制约着中国全局经济的持续和协调。为此,国家已将加快西(北)部经济发展步伐,作为未来经济建设布局的重点。区域开发与自然环境、资源特点、金融体系、政策导向密切相关。依据自然环境特点建立与之相协调的农业发展体系,则是加西北干旱区发展速度,实现持续发展目标的基础。柴达木盆地作为西北干旱区四大盆地之一,地位显著。围绕该盆地如何发展问题,国家特于九十年代末设立专项课题进行研究,农业可持续发展研究被列为该项研究的基础。

1 柴达木盆地自然环境的基本特征及其区域分异

农业的发展依托于自然环境。柴达木盆地是我国著名的高原型内陆拗陷盆地,具有独特的自然地理条件,它的形成和分异既受大尺度地理分异规律控制,具有高寒和干旱特征,也受盆地内部中小尺度地域分异规律制约,具有局部的环境分异特征。

从大尺度地理分异规律而言,柴达木盆地属于青藏高原组成部分,位于青藏高原东北部。盆地海拔2680-3300m,周围山地海拔3300(3500)-5500m是个封闭式的内陆盆地。气候上具有寒冷和干旱的特征(表1),从而在自然地理过程上,表现为物理风化过程强烈,化学积盐过程旺盛,而生物的储存转化过程微弱等荒漠化特征。然而,由于柴达木盆地面积广阔,它东西长约850km,南北宽约250km,因而其内部的自然地理环境仍然具有很大差异,主要表现为盆地东南部半干旱荒漠草原和西半部干旱荒漠两个自然地带。其界线大致以香日德的脱士山经都兰县西面的阿勒格尔尕山—耗牛山西麓—德令哈—中吾农山南麓的怀头他拉连线为界。界线以东为荒漠草原棕钙土(亚)地带,界西为干旱荒漠灰棕漠土地带。

从中小尺度地理分异规律而言,主要受封闭式盆地形态的影响。这种形态,使盆地具有独立的内流水系,相对独立的堆积基准面,形成自己完整的物质迁移运动系列——湖盆堆积、盆缘侵蚀堆积、山地侵蚀的系列。使盆地从中心至周围山地,自然环境依次出现湖泊、湖盆盐滩、盐泽、沼泽盐土、草甸盐土、盐化草甸、荒漠化草甸、沙漠(沙丘)、戈壁、荒漠低山丘陵至草原、草甸草原山地、高寒草甸高山、冰雪极高山的排列,构成环带状的环境结构特征。

2 农业自然资源及开发现状

柴达木盆地具有发展农业(特指耕作业)的自然条件和农业资源,也已建立起一定规模的农业基础,其农业开发实践,已为建立可持续发展农业体系提供了经验。

2.1 农业自然资源及其地域分异

柴达木盆地的农业,主要取决于三个因素,即水热气候条件,土地适宜条件和水源灌溉条件。上述条件的有机结合,便谓之农业(耕作业)资源。农业资源质量数量的地域空间格局,是农业开发布局的基本依据。

热量(温度)条件是农业布局的先决条件。就柴达木盆地而言,气候类型属于温带,从其地势高度与作物、植物的相关实践分析,大约海拔3000m以下,适于春小麦、蚕豆等作物生长;海拔3000-3250m,温度条件适于油菜、马铃薯、青稞生长;海拔高于3250m,不适宜农业或很不稳定。由此可见,柴达木盆地发展农业的海拔上限为3250m,亦是本文确定农业土地适宜条件和水资源灌溉区域的基础或前提。

柴达木盆地总面积虽然约有25万km[2],但从土地类型的基本生产属性而论,除现有耕地为5.294万hm[2]外,目前及将来能为农业垦殖的土地仅有荒漠草原棕钙土平地、荒漠化草甸平地及盐化草甸平地三类。其中前两类是在目前生产力水平上,有灌溉水源保证下即可开垦的土地,后一种类型因洗盐难度较大,返盐能力强,开垦成本较高等原因,目前还不宜大量开垦,是潜在的宜农土地。根据它们分布的区域差异,大致可分为如下三个区:Ⅰ区,希赛盆地、德令哈—怀头他拉荒漠草原棕钙土与荒漠化草甸可垦区;Ⅱ区,都兰—香日德—查查香卡荒漠草原棕钙土与荒漠化草甸可垦区;Ⅲ区,盆地西部盆缘盐化草甸平地可垦区。由此可见,柴达木盆地农业土地条件,东部较西部优,东部应优先发展,重点发展,西部宜控制开发,适度农垦。上述三区可垦土地数量、分布见表2。

对干旱的柴达木盆地而言,没有灌溉便没有农业。水资源数量的多少及其区域构成,是决定该盆地农业开发规模和农业区域布局的基本依据。柴达木盆地水资源主要依靠高山冰雪融水和高山降水,集流后流向湖盆中心,大小河流区计70余条,均具有相对独立的水系。依据水系与农业开发的区位条件,可将该盆地划分为14个水土资源匹配农业区(图1)。各区的水资源状况见表3。说明地表水资源在出山口处的总量为49.056亿m[3],其中南部为32.045亿m[3],占盆地水资源总量的65.3%,北部仅占34.7%。地下水主要来自地表水补给,总量为36.127亿m[3],实际可开采量为18.148亿m[3],扣除地表水重复计算后,该盆地总水资源量为46.186亿m[3],以农业区计,则Ⅰ区水资源总量为5.697亿m[3]、Ⅱ区为9.476亿m[3]、Ⅲ区为33.883亿m[3]。

2.2 农业资源利用现状与问题

农业是进行第1性物质生产的产业,主要途径是经过植物(作物)利用光温资源、水资源和土壤有效营养成分的合成,将无机成分转化为有机物质的过程。

光温资源利用上,柴达木盆地具有能满足植物(作物)生长的光温条件(资源),空间上具有从盆地中心高值向周围山体随高度降低的特征,满足温性农经作物(春小麦、枸杞等)生长的海拔高度界限大致为海拔3000米,寒温性作物(油菜、青棵等)的海拔上线为海拔3250米,牧草生长则可以一直到雪线。从时间序列考虑,能满足农作物生长的时段大致为春末至秋初(5至9月),牧草生长时段则稍长[1]。

水资源利用上,由于该盆地是待开发地区,生产力水平低,农业用水主要依靠地表河流径流水,多采用大水漫灌方式。水资源利用上的特点是:在总水资源量49.056亿m[3]中,仅利用了6.41467亿m[3],利用率仅为13.1%。说明水资源仍有很大开发潜力;(2)利用以地表水为主,已利用水资源中地表水占86.6%,而地下水利用只有13.2%。提高地表水和地下水资源的综合利用率,是今后水资源开发的方向;(3)已利用的水资源中,用于农林牧业的水量约为5.8656亿m[3],占已利用水资源总量6.14467亿m[3]的91.4%,这种农业用水比重过大,工矿城市用水比重过小的特点,说明该区开发程度低,经济落后;(4)水资源有效利用率低,渠系利用系数仅约0.43。提高水资源利用率,发展节水农业体系,是今后水资源利用的重点建设方向;(5)水资源管理粗放,水资源价格不合理,阻碍了农业可持续发展体系的建设,制定适合于市场经济体制的科学管理体系和水价体系,是保证该盆地发展的基本任务。

土地资源利用上,以毛面积计,耕地79.41万亩,林地730.15万亩,牧草地8120.85万亩,水域1502.96万亩,交通城镇、居民住房用地110.59万亩,沙漠、戈壁、冰川、盐碱土等不宜农业用地26485.64万亩。土地利用上的特点是:(1)农业和林业用地比重小,合计只占盆地面积的2.2%(农用地0.21%,林地1.99%),相反,牧业用地比重(占21.93%)和非农林牧用地比重(71.53)大;(2)城镇交通用地少,仅占区域面积的0.3%,说明城市化水平低,经济落后;(3)农业生产水平低,1996年粮食单产约265.2kg/亩,油料单产92.1kg/亩,草场盖度不足30%,平均产草量不足73.5kg/亩。依据该区曾经有最高春小麦产量1108.15kg/亩的实验记录,提高单产,建设高产农业仍有很大潜力;(4)绿洲农业产品单一,以春小麦、油菜为主,品质较差,市场竞争能力低。发展绿洲多种经营,培育高品质农产品,是该区农业改造的重要方向;(5)畜牧业经营粗放,生产周期长,商品率低,草场普遍退化。加强草场建设,建立高效益畜牧业生产体系极为重要;(6)农畜产品加工能力低,系列化生产链短。发展农牧产品深加工工业,是发展该盆地经济,加速城市化进展的基本途径;(7)林业用地少、防护林体系老化。加强绿洲防护林体系建设,是建立持续农业体系的重要环节。

3 农业可持续发展体系建设

农业是维系人类生存与发展的第1产业,作为基础产业,对社会起着非同寻常的作用。首先,农业是解决人类基本食物来源的基础,尤其是以原粮为主要食物结构的中国,农业的基本地位更为突出。能否持续提供基本的粮食需求,成为维护社会稳定和保障社会经济发展的先决条件;其次,随着社会的发展,人类对于农业的需求,不仅在农业产品的数量上不断增加,而且对于产品种类的多样性亦不断增加,对农产品为原料的加工产品和蓄产品也不断提出新的要求,因而要求农业必须有大的发展;第三,人口数量的增加,亦要求农业必须持续发展,世界人口,公元元年约2.5亿,至1650年增至5亿,1850年发展到10亿,1987年发展到50亿,2000年将增到60亿,近300-400年间,世界人口增加了10倍以上,中国的人口,公元2年约为5900万,此后长期徘徊,至1753年才突破1亿,1812年增到3.77亿,1949年达到5.4亿,1992年12.7亿,2000年将达到13.5-14亿,近200年亦表现出暴涨的局面。由此可见,要求农业的持续发展,不仅是提高人类生活水准和物质文明的需要,也是维系人类本身生存的需要,处于社会、经济可持续发展研究的基础和核心地位。

柴达木盆地具有丰富的矿产资源和土地资源,亦有较为丰富的水资源,是中国21世纪重点发展区域,更是带动青海省社会经济发展的依托区域。该区的农业是否持续,是否高效,已成为影响该区工矿开发、城市发展、经济繁荣,以及青海省和西北区整体发展速度的重要环节。因此,搞好柴达木盆地农业可持续发展的设计,建设该区农业可持续发展体系,为国家宏观决策和制定发展政策提供科学依据,是目前最急于解决的问题。

3.1 柴达木盆地农业可持续发展的设计

为了维护人类的生存发展,农业的可持续发展成为全人类共同关注的问题,中国是农业大国,耕地面积只及世界耕地面积的7%,而人口却占世界人口的22%,中国人民依靠自身的努力,农业在近世纪,尤其是近40余年,取得了辉煌成绩,不仅养活了众多的人口,而且生活水准有了显著的提高。其中柴达木盆地的农业为此做出了相应的贡献。未来50年,中国人口将增加至16亿,生活水准仍须提高,这就要求农业不仅必须有更大的发展,而且在维护发展上实现可持续目标。搞好农业可持续发展设计并加于实施,是实现这一目标的基本前提。农业可持续发展的设计具有很强的区域性,柴达木盆地农业可持续发展的设计,首先应从层次系统分析方法入手,确立农业发展方向与地位,选择农业发展模式;其次应从结构分析方法入手,确定农业自然资源要素间的协调关系,实现农业的可持续发展。

3.1.1 农业在柴达木盆地发展中的地位与农业发展模式

区域发展,主要是通过资源的开发实现的。柴达木盆地的资源,最重要的是矿产资源,是国家确定该区发展的第1位因素,其次才是农业资源和农业开发。该盆地在漫长的地质沉积和干旱特征下,形成了许多以湖盆为中心的具有重要开发价值的沉积矿藏,其中NaCL、KCl、MgCl[,2]、Li、Br、I的藏量占全国第1,天然碱、钙、芒硝、硼等名列前茅,石油、天然气、石棉的储量亦十分丰富。原生矿藏铅、锌及部分贵金属,亦是国家重点开发对象。该区未来的方向将是中国西北大型工矿业开发加工和能源生产基地。农业在该区的地位,是第2位的。农业的方向一是为该区工矿业的开发和城市的发展提供必要的粮食、肉副产品和蔬菜,二是提供必要的商品粮、油和肉产品,以减轻青海省每年从省外调入粮食3亿kg的压力。从农业本身发展而言,其方向是建成区域性粮食,油料、肉副产品生产基地和商品生产基地。依据该区农业水土资源集中于河流出山口处细土带的特点和现已形成的以国营农牧场经营为主的农业结构,从发展现代化集约农业出发,其发展模式,总体上应选择多元化综合开发、局部上选择专业化、区位化开发和建立产品系列化加工的发展模式,以达到总体上合理布局,局部上发挥优势、效益上高产出的设计目的。

3.1.2 农业可持续发展设计

柴达木盆地干旱的地理环境,决定了该区的农业是灌溉农业。水源灌溉条件和土地适宜条件成为农业开发的先决条件。从可持续性考虑,搞好水资源和宜农土地资源的协调匹配至为重要;从可发展性考虑,则需进行宜农荒地的研究,即可农垦而未农垦土地的调查,以备将来进一步扩大耕地面积提供决策依据;从增加单位面积产量,建设高产农业考虑,则需对低产盐渍化农田进行改良与防治;从建设持续高效集约现代化农业考虑,则需进行节水农业体系的建设。上述4个方面的有机组装(图2),即可构成农业可持续发展的设计体系。如能采用现代化科学技术和新材料新工艺于农业实践,则可实现农业的持续和高效益产出。

3.2 农业可持续发展体系建设

人类为了源源不断取得农业产品,便必须将农业建设成为可持续的,产品多样性的,产出高效益的生产体系,这一建设过程,可统称为发展体系建设。

柴达木盆地的农业,从产出效益上看,体现了总产不断发展的趋势(表4),但在单位面积产量上,1987年前产量偏低,粮食作物均不足175kg/亩,油料不足70kg/亩,1987年虽然跃上了粮食平均210kg/亩,油料83kg/亩以上的台阶,但却停步不前,发展势头不足。在品种结构上,突出了粮食(春小麦)、油料(油菜),而忽视蔬菜和其他农副产品。表现出农业面向市场需要的发展观、效益观的淡薄。为建设可持续和高效的农业发展体系,应该配套搞好节水农业体系建设,知识技术材料密集体系建设,农产品深加工与商品体系建设,以及管理、政策、融次、服务保障体系建设。

(1)节水农业体系建设

柴达木盆地的农业、生态环境、城市工矿的良性发展都依赖于水资源的保证。在水资源总量基本稳定在49.056亿m[3],以及目前农业用水量占去总用水量81.74%的条件下,依靠农业节水工程,建立节水农业体系,是解决该盆地水资源需求的根本出路。目前,该盆地农业用水总量和灌溉规模为:万亩以上灌区引水量约4.36亿m[3],实际灌溉面积43.36万亩,亩均灌水量为1005m[3],每方水的粮食产出效益为0.23kg,表现出灌溉水量过高,水资源浪费严重,引发农牧用水矛盾加大,生态环境建设用水紧张,农田次生盐渍化扩展等问题。节水农业体系建设是一项社会和水利工程,指的是以节水增产为目的,采用现代科学技术与管理措施,达到输水节水,农田节水、保水,作物减少耗水等综合措施,达到提高区域水资源利用率,保持农业稳定发展和高产出为目的。基本途径是:加强水资源的有序管理,建立水管专业队伍与群众配套的规范管理体系;贯彻市场用水法则,建立按用水量多少收价的价格体系;发展节水工程,推广节水技术,其中包括防渗工程体系和防蒸发体系;建立引提结合,灌排并重的用水体系等。

(2)知识技术材料密集体系建设

应用现代科学技术指导农业生产,采用新材料新工艺进行农业资源的开发,是实现农业调整发展的基本保证。目前,柴达木盆地的农业较为落后,多采用长距离渠系输水,大水漫灌。农田粗放经营,基本未采用防漏,防蒸发,防盐技术措施,加上耕作制度,管理措施上的粗放,获得的只有农业低层次开发和低效益的收入。因此,从建立发展产业体系而言,必须将现代科学技术应用于农业的各个生产环节,包括大农业结构调整和品种优化栽培引进技术;高效利用太阳能采光及转化技术(如塑料温室技术);高效利用水资源及节水技术(防渗漏管道水,田间暗管输水,薄膜防蒸发技术等);农业产品保储和精加工技术等。这一技术体系的完善、配套,将标志着传统农业向现代农业的转变,标志着发展农业体系的完善。

(3)农产品深加工与商品体系建设

运用加工增值原理,对农业产品进行深加工,并把加工产品推向市场,是农业获得高经济效益的重要途径,应该成为农业发展体系的重要组成部分。依据面向市场,立足产品,参与竞争,促进发展的宗旨,柴达木盆地在产品加工和商品体系建设上,应着重抓好3个环节的建设,一为农产品商品生产基地建设,以求保证有充足的农产品供给;二为建设与市场相协调的深加工工业体系,其门类应包括粮食加工与食品工业,畜产品加工及其产品系列化生产,药材加工和药物制济生产,饮料加工与饮料系列产品生产,并使生产的物质成为商品;三为市场销售体系建设,使产品能够及时走向市场,实现资源优势向经济优势的转化,达到区域经济发展之目的。

(4)管理、融资、人才与服务保障体系建设

柴达木盆地虽然在自然资源上具有巨大的发展潜力,但开发程度低,发展缓慢,经济不发达,是国家21世纪的重点发展区域。区域发展实践证明,人才、资金、管理和服务体系的配套和完善具有决定意义,今后应依据开发实际,适时地引进资源调查,技术开发、管理决策等方面的科学技术人才,并应在融资途径上制定相应的区域发展法规,还应在农业生产保障体系,生活设施服务体系建设上加以健全,以保证发展体系的正常运行,达到区域发展之目的。

3.3 农业可持续发展保障体系的建设

农业的发展是社会经济发展的基础。农业发展局面能否维持,依赖于农业可持续保障体系的建设。建立健全的发展体系和保障体系,是实现农业可持续发展目标的关键。

以农业可持续为目标的农业保障体系建设,应以维护农业生态稳定性为主要内容,即通过体系的实施来保护并提高土地的生产潜力,实现土地持续利用为目的。依据柴达木盆地干旱的环境特征和农业资源的地段结构,该区农业保障体系的设立,主要应包括3个部分:生态用水的合理配置;荒漠化防护体系建设;绿洲防护林体系建设。上述三个部分是紧密联系的,共同构成完整保障体系,其措施则与资源利用和社会经济条件密切相关,因此,又是区域资源、环境、社会经济协调发展研究的基础。

(1)生态用水的合理配置

生态环境的稳定和良性循环,是柴达木盆地农业可持续发展的基础。该盆地的农业均分布于河流出山口后的冲积洪积扇细土带段域,影响其稳定的自然生态因子,关键的有二类,第一类为盐渍化影响,第二类为风沙化影响,二者的演替变化均与水分平衡直接相关。其生态水用量可称之为盐渍化防治生态用水量和风沙防治生态用水量。

寻求一条简单易操作的生态用水量计算方法与途径,是我们追求的目标。鉴于中国在生态用水量方面的研究刚刚起步,选择因素及指标体系还在探索之中,没有成熟的经验可以遵循。因此,本文在这方面的研究亦属探索性的,有待今后补充和完善。

1)盐渍化防治生态用水量分析

柴达木盆地受盐渍化影响的农田主要分布在细土带下沿。根据水盐动态的共生运行规律,盐分的运动主要随地下水的运动而变化。地下水位低,盐渍化危害轻,地下水位高,则盐渍化危害重并可导致沼泽化的发生,对农业可持续利用带来威胁。试验研究表明,地下水位高于80cm,盐分便可以随蒸发在表土积聚,构成对作物的危害。因此,地下水位80cm可作为一项讨论盐渍化发生的主要指标。如果地下水位高于80cm的面积扩大,则农田盐渍化面积将扩大,相反,如果地下水位低于80cm的面积缩小,则农田盐渍化危害将减轻或消除。地下水位的变化受蒸发量和来水量(含有效降水量)的影响。如果蒸发量与来水量相等,则地下水位保持相对稳定。我们只要知道地下水位80cm深的面积和蒸发力,便可求出蒸发量。如果来水量与这一蒸发量相等,便可视为保持地下水位稳定的需水量。亦便是防止盐渍化发生的生态需水量,其公式可表达为:

V=(E-P)·S=(KE[,0]-P)·S

V:生态需水蒸发量,用m[3]表示。E:陆面蒸发力,用m表示。P:有效降雨量,用m表示。S:面积、用m[2]表示。E[,0]:水面蒸发力。K:陆面蒸发系数。

柴达木盆地同心园状的地貌形态,决定了湖盆中央为积水积盐区,地下水位具有从湖盆中心向湖盆周围降低的特点,地下水位80cm的等值线大致与水土资源农业分区的第一区(湖盆低洼积水积盐区)的范围相当。第一区中的盐化草甸低湿地、草甸盐土低湿地、沼泽盐土低湿地、盐化沼泽草甸低湿地、盐滩滩地和湖泊、均是地下水位高于80cm的类型,面积合计11721.039km[2]。其中湖泊面积648.204km[2],陆地面积为11072.835km[2]。这一范围内的Φ20厘米蒸发器的平均蒸发力为2428.6mm,天然水面蒸发力为1540mm。地面实际蒸发量要比水面蒸发力小得多,其陆面蒸发系数K值,依汤奇成等推算,昆仑山北坡东段(柴达木盆地南缘)为0.07-0.13[2]。本次计算取其平均系数值为0.10。该区降水量采用都兰—茫崖、格尔木—德令哈二条有效降水量对角线求均法,降水值P为88mm。依据湖面蒸发量E=E[,0]S和陆面蒸发量V=(KE[,0]-P)S公式,求得防治盐渍化生态用水总量E+V为9.98亿m[3]+7.31亿m[3]=17.29亿m[3],占柴达木盆地水资源总量的35.24%,如果来水量达到这一水量,则可稳定地下水位80cm的等深线;如来水量高于这一水量,地下水位上升,盐渍化将加重,反之,则盐渍化将减轻。由此可见,防止盐渍化危害的生态用水量可视为17.29亿m[3]。

2)防治风沙危害生态用水量分析

风沙化危害是农业持续发展的主要障碍因素,主要发生在盆地细土带的中部,这里地表组成物质以粉沙和沙壤为主,地下水位较低,经风力吹蚀而易起沙,引起沙漠化。实践证明,植被覆盖度达到30%以上是有效防止沙漠化发生的指标,植被覆盖度5%-15%是沙漠化开始得到控制指标,是半固定沙丘稳定性指标。其生态需水量分别称为防治风沙危害有效防治需水量(V[,1])和初值需水量(V[,2])。从保护农田绿洲出发,扣除不宜农林牧的戈壁、盐漠、盐沼后,甚余土地均可视为需进行植被防护的土地,按30%和10%植被覆盖率计,则可求其生态用水量,可用公式表示:

V[,1]=0.3rS v[,2]=0.1rs

式中V[,1]为防治风沙危害有效防治需水量,V[,2]为防治风沙危害初值需水量。

0.3和0.1分别为按植被覆盖度30%和10%确定的系数

r为单位面积上维系植被生长的生态用水量指标,柴达木盆地可按每亩200m[3]和150m[3]计算,S为能进行植被覆盖保护的土地面积,依据上述公式与生态用水量指标,柴达木盆地防止风沙危害的生态需水量如表5。该表说明,柴达木盆地防治风沙化危害的生态用水量,有效防治需水量(覆盖度30%),如按200m[3]亩计为37.41亿m[3],按150m[3]亩计,需水为27.65亿m[3],分别占柴达木盆地水资源总量的76.26%和56.36%。初始值需水量(覆盖度10%),如按200m[3]/亩计为12.45亿m[3],按150m[3]/亩计为9.36亿m[3],分别占盆地水资源总量的25.38%和19.0%。

(2)荒漠化防护体系建设

柴达木盆地的农业,在区域体系上属于干旱区域的绿洲农业,绿洲若可持续发展,则农业亦可持续发展。绿洲是否发展,取决于区域地理过程的方向和强度。在干旱区域,基本地理过程为荒漠化过程和绿洲化过程,二者构成互为因果的消长过程,绿洲化的发展,则意味着荒漠化过程的减弱。人类的目标,在于加强绿洲化过程并促进绿洲的的持续发展。搞好荒漠化防护体系建设,则是保障农业可持续发展的基本途径。柴达木盆地荒漠化过程的表现是多方面的,但最主要的是风沙化和次生盐渍化过程,应作为荒漠化防护体系建设的重点。

1)风沙化防护体系建设

柴达木盆地的地表物质构成,在地方性内外营力作用下,具有从山前砾质戈壁带向湖盆中心盐沼依次呈现砂砾戈壁—沙带—沙壤质细土带—壤质盐质带的过渡。沙带一细土带是绿洲与农业的主要段域,是人类活动强烈段域,因而是荒漠化防治体系建设的重点段域。

沙带是风沙化(沙质荒漠化、沙漠化)过程最活跃的场所,基本的类型可依发生程度划分为流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘三大类型。在不合理的开发利用下,柴达木盆地的沙质荒漠化土地在近30~40年间发展较快,并威胁到该区农业等区域经济的发展,对沙质荒漠化土地的防治、主要应从工程体系上搞好如下方面的建设:

●搞好人类行为准则调控建设,内容包括制定防沙治沙规划,实施荒漠化防治法规,规范人类开发利用沙漠资源行为,控制开发强度。

●防护体系建设 贯彻以防为主、防治结合,因类防护原则,实施流动沙丘、半固定沙丘全封育、固定沙丘半封育、保护沙生植被的体系。

●治理体系建设 采用生物和工程措施相结合、突出生物治理为主的治理原则,重点应搞好风沙危害区段的治理,包括实施草方格,建立草灌乔阻沙带,并突出灌木阻沙作用,以及建设挡风固沙墙等固沙工程措施。

●适沙旱生植物种群选育培育体系建设 选用具有固沙、改造环境和生产潜力高的物种进行沙丘治理,是未来沙漠改造的方向。目前虽然发现了许多固沙的优良品种,如柽柳、沙柳、花棒、沙打旺、沙蒿等品种,但品种较为单调,经济价值低。选育新的适合不同沙漠类型生长兼顾固沙能力强,经济产出高的品种,应作为防治沙漠化体系建设的方向。

2)盐渍化防护体系建设

细土带下沿,因接近湖盆中央积水积盐区,农业利用不当容易造成次生盐渍化。对盐渍化过程进行防治,是农业可持续发展的基本方向。在柴达木盆地已耕农地中,按毛面积计,无盐渍化土地面积43.74万亩,轻盐化农田14.41万亩,中等盐化农田11.06万亩,重盐渍化农田10.2万亩,此外,还有约30万亩因盐渍化严重而论为撂荒地。建设盐渍化防护体系应从防与治、农业与工程等综合配套技术考虑,内容应围绕下列方面制定:

●健全排灌体系。当前应克服重灌轻排,造成盐渍化不断扩大的局面,重点抓好排水排盐渠系的建设;

●发展耐盐经果作物,尤其是经济价值高的经济果木,如枸杞等。

●实施工程改盐措施,如在耕层下部人工设置隔离盐层、薄膜覆盖、配套机井建设等。

●实施农业改良技术,如垄带种植,麦杆还田,增施有机肥等。

(3)绿洲农田防护林体系建设

柴达木盆地的绿洲,景观具有绿洲边缘为防风固沙林,绿洲内部为农业生态系统的基本格向。为保障农业的可持续发展,除了在边缘建造防风固沙林外,还必须对内部农田进行防护林体系的建设,方能保障农田的稳定并获得高产。该盆地农田上布设防护林的实践表明,其效益是十分显著的。但品种主要为杨树,多为50年代末栽植,直至90年代仍未更新,农田林网带间距常在200m以上,表现出品种单一,更新缓慢(急待更新),林网过宽的缺陷,急待完善。

建立林网结构合理,类型组合紧密,品种搭配得当,林农互补的防护林体系,是农田防护林体系建设的方向。

1)效益型林网结构的建设

实践证明,农田防护林可起到减少风速,固沙护田,提高农田小气候温度和调节水分湿度等作用。但林网结构不同其效益是不同的。实验表明,林网的宽度与林带方向要依地表沙源状况,大风出现季节,大风风向,延续时间来确定。一般而言,当农田林带与主风向垂直、林网以小网格,窄林带结构较具综合效益,实验还表明,网格宽度50-70m,林带宽20米,由4行株距4米,林高10-15m的效益较佳。

2)类型组合结构的选择

绿洲农业内部结构的多样性,防护林类型亦要多样化才能起到良好的效果,除了农田林网外,还应依道路、渠系、房舍的格局构筑护路林、护渠林、护舍林,与农田防护林共同构建绿洲防护林体系。为减少占地,节约用水和减少与作物争光争肥矛盾,对上述类型进行组合布设是重要的。实践表明,以渠系为依托,建立渠一路、渠一田、渠一舍组合式紧密联系的防护林体系,具有更为综合的效益。

3)品种体系选择

建造品种多样,层片结构复杂的防护林体系,可以提高防护林的综合效益。柴达木盆地的防护林,几乎都是50年代末建设的杨树纯林,品种单一,只有乔木一个层片,造成病虫害多,防护效益降低,至90年代中已趋老化,极待更新。更新应从多品种多层片角度出发,选择乔灌草组合,多层片防护的原则。乔木宜选择杨、柳、沙枣、灌木可选择沙棘,柽柳、沙蒿;草木可选择冰草、苔草等,这样才能形成抗病虫害、抗风沙、调节绿洲环境、促进地力提高综合能力强的防护体系。

4)林农互补体系的建设

从整体上把防护林体系与农业体系组合起来,建立彼此间更为协调、相互促进的系统,亦可理解为绿洲农林复合经营系统,对于保障绿洲的持续发展具有更深层次的意义。首先应建立起二者合理的用地结构比例,通过实践,柴达木盆地的防护林用地占整个绿洲面积的15-18%是较适宜的,其次,应注重二者间的空间布局,应把防护林—粮食作物,防护林—油料作物,防护林—枸杞作物相嵌布局,这样形成的绿洲防护体系,将更能有效地促进农业的可持续发展。

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柴达木盆地自然环境基本特征与农业可持续发展体系构建_柴达木盆地论文
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