祁连山山区草地荒漠化成因诊断及防治对策_土地荒漠化论文

祁连山区山地草原荒漠化的原因诊断与治理对策,本文主要内容关键词为:祁连论文,山地论文,对策论文,山区论文,草原论文,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。

在我国当前实施的西部大开发战略和生态环境建设过程中,草地资源保护和草原荒漠化防治是一个受到普遍关注的问题,它直接关系到西部草畜产业的可持续发展和少数民族地区农牧民生活水平的提高。祁连山是我国西北干旱区著名的大山系,地处青藏高原、内蒙古高原和黄土高原三大高原交汇地带,孕育着河西走廊的石羊河、黑河、疏勒河等三大内陆河,是河西地区水资源的形成区,起着涵养水源、保持水土、调节山区气候、供给河西走廊水资源的巨大作用,是河西地区的生态屏障和生命线。因长期受大陆性荒漠气候和高寒气候的双重影响,再加上人类不合理的开发利用和水资源的工程性短缺,使得近年来祁连山区山地草原荒漠化现象严重,尤其以肃南县和天祝县分布面积最广。本文以肃南县为例,通过大量调查分析,对祁连山区山地草原环境进行了剖析,并提出防治策略和恢复措施。

1 研究区概况

肃南裕固族自治县位于我国祁连山中部北麓。县域由东部皇城区,中部及西部马蹄、康乐、大河和祁丰区以及北部明花区三块不连续的地域组成,其中除明花区属于平原荒漠外,其余均为山地(占总面积的90%),全县海拔1327~5564m,平均海拔3200m,年均气温3.6℃,年均降水量254.8mm,总土地面积2.39×10[6]hm[2]。

肃南县是典型的山地草原生态县,是甘肃省主要畜牧业县之一。土地利用结构以草原为主,草原类型复杂多样,可分为11类25组83型,主要有荒漠、草原化荒漠、荒漠草原、典型草原、草甸草原和疏林草原;根据放牧季节的不同,草原可分为冬春草场、夏秋草场、春秋草场和四季放牧草场。其中可利用草原面积为142.19×10[4]hm[2],占总土地面积的50%以上。近年来,由于不合理地开发利用以及区域气候变化的影响,草原荒漠化面积不断增加,已占可利用草原面积的58%,严重威胁到本区及整个河西经济的发展。

2 山地草原荒漠化的现状及危害

2.1 荒漠化程度加剧

全县可利用草原面积142.19×10[4]hm[2],草原荒漠化总面积82.39×10[4]hm[2],其中:退化面积59.89×10[4]hm[2],占总面积42%;盐碱化面积5.8×10[4]hm[2],占总面积的4.1%;沙漠化面积

4.47×10[4]hm[2],占总面积的3.14%;水土流失面积12.23×10[4]hm[2],占总面积的8.6%。各草原类型都发生了一定的荒漠化,且除疏林草原外,荒漠化程度都超过了50%。疏林草原分布在海拔较高的低温过湿环境中,草层高度低,目前未能充分利用,荒漠化程度最轻,是主要的夏秋牧场;典型草原和荒漠草原是主要的冬春草场,由于人们长时间的过度开发利用,草原的荒漠化程度达到85%以上,产草量逐年降低;分布在海拔较低的走廊细土平原区的荒漠也是人类开发利用程度较高的地区,属于四季牧场,草原荒漠化现象也特别明显(图1)。

图1 肃南县不同草原类型荒漠化程度分析

Fgr.1 A degree analysis figure of grassland desertification of different grassland types in Sunnan County

2.2 草原生产能力下降

草原荒漠化造成草原生产能力逐年下降,草原生态系统的生产与生态功能衰退。主要表现在:(1)产草量下降。据调查,2000 年肃南县天然草场可食牧草产量与1983年相比,下降了29%~81%;而与1968年相比,平均下降了42.4%,其中:荒漠草原类、典型草原类、草甸草原类分别下降了22.7%、32%、24%。(2)载畜能力下降。草原载畜能力是衡量草原生产力的主要标准。1998年肃南县的草原载畜量88.85万羊单位,超载15.7%,载畜能力比1968年下降了45.2%。根据每羊单位占有可利用草原面积计算全县的载畜能力由1968年的2.08hm[2]/羊下降为2000年的1.24hm[2]/羊,降幅40.38%。(3)草原等级下降。主要表现为一等草地、二等草地下降,四、五等草地上升。1968年一、二等草地占81.8%,到2000 年下降到23.07%,降幅达72%,而四、五等草地却由1968年的9.8%上升到2000年的38.83%(表1)。

表1 肃南县山区草原荒漠化表现结果分析

Tab.1 The expressional result analyses of mountain-grassland desertification in Sunan County

年份 天然草场平均

草原等极(%)载畜能力

产草量(kg/hm[2]) Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 适宜载畜量

每羊占可利用草

(万羊单位

原面积(hm[2]/羊)

1968

1718 45.6

36.08.6 9.8

124.2 2.08

1983

1399 0.72

40.41 23.56

34.93

0.48

76.82 1.6

2000

993

0.07

23 38.135 3.83

72.23 1.24

2.3 自然灾害频发

肃南县草原自然地理特点决定了其属于生态过渡带和生态脆弱带,再加上人们长期以来不合理的开发利用,草原荒漠化呈愈演愈烈趋势,植被覆盖率降低、地下水位下降、冰川积雪减少、生物多样性减少,最终导致洪水、冰雹、泥石流、虫鼠害、沙尘暴等自然灾害频繁发生。如1998年8月,连降暴雨20多天,造成山洪暴发,冲毁入境公路25处80多km。同年皇城区发生蝗灾3.6×10[5]hm[2],牧草产量严重下降,造成牲畜死亡3.34×10[4]头(只),直接经济损失692.26万元。由于草原荒漠化现象的加剧,沙源分布面积逐步增大,扬沙和沙尘暴危害加剧。据统计,1992~2000年,全县年平均发生大风12次,沙尘暴8次,扬沙天气50天左右,并呈逐年增长的趋势。

毒草和虫鼠危害是该区重要的自然灾害。由于草场退化,毒草大量滋生,优良牧草大量减少,牧草产量、品质下降,载畜能力越来越低;同时牲畜如果误食而中毒死亡也会造成巨大的经济损失。在肃南县受毒草严重危害的草原面积达30.43×10[4]hm[2],占可以利用草原面积的21.4%,主要是狼毒(Stellera chamaejasme)、黄花棘豆(Oxytropis ochrocephala)、甘肃臭草(Melica przewalskyi)、醉马草(Achnatherum inebrians)等4种毒草,已对家畜和草地生产构成严重危害。仅狼毒一种,严重地段就有10~50株/m[2],每株分枝12~49个,盖度达30%~50%,产量占总产草量的22%~35%。在毒草的危害下,草地生产能力每年下降15万羊单位,直接经济损失2475万元,占2000年肃南县农牧业增加值的25.8%。著名的马场滩草场中狼毒和甘肃棘豆(Oxytropis kansuensis)的比例已占70%~80%。截止1998年,全县蝗虫发生面积25.33×10[4]hm[2],每年严重危害牧草面积2×10[4]hm[2]~8×10[4]hm[2],致使牧草损失达1/3,约合1×10[8]kg,相当于5万只羊的冬春饲草量;因鼠害每年损失牧草0.75×10[8]kg以上,造成草原秃斑、沙化及水土流失的面积达1×10[4]hm[2]以上,相当于少养15万只羊。

3 山地草原荒漠化的原因诊断

《防止荒漠化公约》认为:“荒漠化的成因是各种自然、生物、政治、社会、文化和经济因素的复杂相互作用”,归根到底是人为和自然两类因素,是两者相互作用的结果。自然地理条件和气候的变异固然是形成荒漠化的某些必要因素,但其过程相当缓慢,需要几百年乃至几千年。而不合理的人类活动才是荒漠化发生发展的主要驱动因素。据专家估计气候变化导致的土地荒漠化仅占13%,其余的87%都是人为因素引起的。

3.1 自然原因

在干旱、半干旱地区,特殊的地形、地貌和气候是造成大面积荒漠化的重要原因。气候干旱少雨,土壤贫瘠,沙层疏松深厚,地表裸露,植被稀疏,春季干旱与大风同期出现,具备了荒漠化的自然条件。特别是近百年来中国的气候向干暖的方向发展,气温上升了0.3℃~0.6℃,冰川加速退缩,雪线上升,河川径流量减少,其中在1910~1960年的50年间里干旱指数上升了1.7倍。气候演变的趋势加剧了荒漠化的发展。青藏高原的隆起,加强了蒙古高压,使冬季在其高压中心吹出强劲干冷的大陆季风,造成西北气候更为干旱。肃南县在全球气候变化和青藏高原隆起的大背景下,气候更加干旱,缺水现象更为严重,抑制了植物的生长和牧草产量,降低了草原等级。全县除明花区外年均降水量为66~600mm,年均蒸发量为250~2900mm,且降水量主要集中在5~9月,占全年86.3%,而在牧草生长季4~6月,平均降水量只有12.1~59.1mm,影响了牧草的正常返青。近10年,草原牧草产量下降了7.3%~32%,草原等级下降了10%,截止2000年,全县干旱草原面积达到49×10[4]hm[2],严重缺水草原面积达37.9×10[4]hm[2],分别占了全县可利用草原面积的34.5%和26.7%。干旱缺水进一步加剧了草原荒漠化。

3.2 人为原因

由于受片面追求粮食生产和发展经济的错误思想指导,盲目毁草开荒。肃南县的耕地面积在1949年以后呈增长趋势,并主要通过开垦草原来实现。据统计,肃南县的耕地面积由1949年的186hm[2],增加到1987年的0.25×10[4]hm[2],增加了13.4倍,到目前已增加到0.41×10[4]hm[2],是1949年的22.3倍。但开发的大部分耕地处于坡度大于25°的山坡上,再加上干旱气候条件的限制,出现了弃耕现象。20世纪50~70年代累计垦荒0.92×10[4]hm[2],其中0.39×10[4]hm[2]弃耕。弃耕地的植被尚未得到完全恢复,形成农牧俱伤,草原面积锐减,水土流失和风沙侵蚀加剧,草原环境持续恶化。

超载过牧,加重了草原负荷量,是草原荒漠化的主要原因。过牧会使优良牧草失去休养生息的机会,使得土壤严重板结、贫瘠,产草量和质量下降,可食性牧草减少而毒草等不可食性牧草增加,最终导致草原荒漠化的进一步发展。1988年全县草原从整体看尚有一定的开发潜力,10年后,草原发生超载现象,荒漠化面积也随之增加2.77hm[2],到2000年超载现象更加严重,超载率和草原荒漠化面积分别比1998年增加了370%和37.94%,草原生态环境进一步恶化(表2)。尤其是放牧时间长的冬春草场,储草量少,超载最为严重,如该县红石窝村1999年冬春草场的牧畜超载量达到1580羊单位,超载率达到33.7%。草原发生荒漠化的同时也加速了毒草的蔓延,在大河区调查,未荒漠化的草原中不可食的毒草占10%,荒漠后增加到30%~50%,且优质牧草大量减少。

表2 肃南县不同年份山地草原载畜量与荒漠化面积变化

Tabl.2 The chang of different years livestock carrying capacity and desertification area of mountain-grassland in Sunan County

年份载畜量 草原荒漠化面积

载畜平衡量(万羊单位) 超载率(%) (×10[4]hm[2])

1988+30.53 0 68.44

1998-12.03 15.771.21

2000-42.13 58.23

98.23

注:“+”表示欠载量;“-”表示超载量。

实际上,草原农垦、过度放牧、樵采活动都应归结于人类过度的经济活动和人口的快速增长,可以说人口的增长是草原荒漠化发生和发展的最大诱因。肃南县总人口从1949年的0.61×10[4]人增加到2000年的3.94×10[4]人,人口增长达6.5倍左右。人口的增长,必然使得人均占有资源量大幅度下降和人口总消耗的大幅度上升。人们在没有法律政策规范和在经济利益驱动下,会大规模地增加牲畜数量,进一步开垦草原和加大草场放牧的负载,而且樵采活动也成倍增加。1949到2000年牲畜量由12.75×10[4]羊单位上升到114.45×10[4]羊单位,相反每个羊单位占有可利用草原面积由11.13hm[2]减少到1.1hm[2](图2)。草原利用压力的增大,使自然生态系统遭受更大的破坏,加剧了草原荒漠化的进程。

图2 肃南县不同年份标准人畜量和载畜量分析图

Fig.2 A analysis figure of standard quantity of population and livestock and livestock load of different years in Sunan County

水资源的工程性短缺和不合理利用造成了草原的干旱,加速了荒漠化的进程。肃南县地处三大内陆河上游区,年径流总量为43.11×10[8]m[3],人均流量8.4×10[8]m[3],水资源相对丰富,但由于地处河流上游,地势起伏大,地高水低,水利工程发展滞后,水资源利用程度低。2000年可利用的地表水和地下水的资源量分别为0.85×10[8]m[3]和0.67×10[8]m[3],开发利用量分别为0.2017×10[8]m[3]和0.1335×10[8]m[3],仅占可利用地表水和地下水资源量的23.7%和19.93%。从各部门用水结构来看,1999年全县对地表水和地下水(含泉水)总用水量为0.2515×10[8]m[3],其中农田灌溉用水、草地灌溉用水、工业和生活用水量分别为0.1211×10[8]m[3]、0.0783×10[8]m[3]、0.0175×10[8]m[3]和0.0426×10[8]m[3],很明显,农田灌溉用水差不多占总用水量的一半,且相当一部分灌区仍采用大水漫灌的方式,水资源浪费现象相当严重。

4 山地草原荒漠化的治理对策

4.1 加大资金投入,引进和推广新技术

(1)毒害草治理。由中科院寒旱研究所樊胜岳研究员等人在杀灭狼毒、棘豆试验研究方面获得了重大突破,该项技术已通过甘肃省科技厅验收鉴定。其中狼毒杀灭率在98%以上,棘豆杀灭率在95%以上,是治理毒杂草型退化草地的有效手段。今后应以毒害草治理为关键技术,配以叶面施肥、补播耐旱牧草、短期休牧等措施,积极探索毒害草型退化草原的治理模式。

(2)虫鼠害防治。长期使用化学方法治虫灭鼠会造成环境污染;而纯物理灭鼠方法是靠冲击波和窒息将害鼠杀死,且残存物是可降解的,不会对环境造成污染,应加以推广。蝗虫的治理可采用生物技术法特别是微生物技术,如有效灭蝗菌剂,该产品使用安全,不伤害植物、人畜,对蝗虫天敌有保护作用,也有利于保护生态环境。从长远来看,这些方法只能起到临时控制作用,若要从根本上防治虫鼠危害,还必须采取以“提高牧草的高度和盖度,减少草地裸斑,消除虫鼠的适宜生存条件和环境”为主,以“防治技术方法”为辅的综合措施。

4.2 减轻草原人畜压力

人口与牲畜的增加是造成草原荒漠化的两大根本原因,因此草原要减负,减人减畜是合乎逻辑的选择。减轻草原人口压力的途径主要有:一是继续实施计划生育政策,降低人口的自然增长率,减少人口总量。二是实行生态移民。生态移民是将荒漠化严重区或生态脆弱区的农牧民集体搬迁至一新地方,从而使原住地生态系统得到恢复。三是积极调整产业结构,加快二、三产业的步伐,实现产业之间人口分流。畜牧业是肃南县的支柱产业,利用其优势发展以畜牧产品为原料的加工工业,逐步形成具有特色的畜牧产品加工工业体系,从而稳定推动农业结构调整,使荒漠化地区由农业发展阶段向加工工业阶段过渡,使生态系统中过度的人口压力,沿着产业链条从农业内部传递到工业和第三产业中去。肃南县的旅游资源也十分丰富,其范围之广,门类之多,在甘肃是罕见的。因此要大力开发旅游资源,实现牧业人口和经济向服务业的转移。

减轻草原牲畜压力的途径有:一是完善有偿承包责任制,加大其力度。肃南县于2000年6月已实行了家庭承包责任制,取得的成果是明显的,但还存在一定的问题。在草原承包关系的实践中,有的低等级草地未能明确承包到户,到户的草地仍然存在超载现象。为此应完善草原承包责任制,把无主的草地重新落实到户或单位,实行有计划、有责任的利用和管理。与此同时,建立草地适宜载畜量核定制度,对超过适宜载畜量的牧户除征收草地使用费外,还要根据超载牲畜量加收超载使用费,并根据本县情况,量化收取,对于超载严重,造成草原严重荒漠化的牧户,应给予法律惩罚,并收回草原,停止承包,从而实现以草定畜,草畜平衡。二是把山上牧区和山下农区结合起来,走农牧耦合的道路。牧区作为幼畜的繁育基地,利用牧区适宜放牧的时间,提高幼畜的出栏率,缩短幼畜的出栏周期,降低生产成本。出栏的幼畜转移到山下绿洲农区,充分利用农区丰富的植物秸秆和饲料用粮的优势,利用科学的饲草料配方,集中对山区出栏的牲畜进行短期育肥,大约三个月后可屠宰加工或销售。或者农区可把丰富的饲料、饲草和农作物秸秆进行精细加工以后,运往牧区,在牧区进行直接育肥。这样不仅减轻了草原的压力,而且增加了牧民的经济收入。

4.3 实现合理用水,提高草原的数量和质量

水资源能否可持续利用直接关系到肃南县草原的可持续发展。由于肃南县水资源存在工程性缺水且时空分布不均,再加上不合理的利用,致使草原生态环境遭到严重破坏。因而牧区今后应加强大中型和小型拦、调蓄水工程建设,优化水资源的时、空配置,减少干旱草原的面积;完善工程配套设施,采取渠道防渗措施,进行合理灌溉,减少水资源浪费,因地制宜地发展先进灌溉技术,降低毛灌溉定额和提高渠系利用系数;严格用水管理,建立合理的水价和收费体系,用经济手段来提高水资源的利用效益;调整农牧结构,减少农田灌溉面积,加大人工灌溉草地的建设,提高水资源的利用效率;加强工业废水的处理和重复利用。

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