干旱地区草场荒漠化及其评价，本文主要内容关键词为：草场论文,干旱论文,评价论文,地区论文，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。
“荒漠化”系指包括气候变异和人为活动在内的各种因素造成的干旱、半干旱、干旱的亚湿润地区的土地退化。荒漠化所指的土地退化应包括诸如侵蚀、盐碱化、肥力衰竭在内的土壤退化过程，包括植被覆盖度降低、生物量减少和生物多样性下降等内在的生态系统退化过程。定义中的干旱、半干旱、干旱的亚湿润地区是根据湿润指数即年降水量与潜在蒸发量之比划分的荒漠化气候类型区，即湿润系数在0.05～0.65范围之内的地区，不同于我国以往通常采用的以干燥度为标准进行的气候区划（图1）[1]。荒漠化气候类型区内的，即湿润系数落入0.05～0.65范围之内的除极地、 亚极地以外的所有地区， 均可称为干旱地区（Drylands）[2]。
图1 中国荒漠化气候类型
（湿润指数区划，根据张煜星，1998）
Fig.1 Climatic division of desertification in China(based on humudity indexes)(source:Zhang,1998)
干旱地区荒漠化已经演变为全球性的环境问题之一，对人类的生存发展构成了严重威胁[2]。
全球干旱地区草场总面积约为45.6×10[8]hm[2]，1990～1991年的统计资料显示，不同程度的荒漠化草场面积为33.33×10[8]hm[2]， 占全球干旱地区总面积的54.2%，占全球干旱地区草场总面积的73%，占全球干旱地区荒漠化面积的92.8%，是同期荒漠化雨养耕地面积（2.16×10[8]hm[2]）的15倍，是荒漠化灌溉耕地面积（0.43×10[8]hm[ 2]）的78倍。1984～1991年间， 全球干旱地区荒漠化草场的面积以每年3 000×10[4]hm[2]的速度增加。据预测，到2000年以前，草场荒漠化还将会以这样的速率继续发展[2,3]。
1 草场荒漠化过程
草场荒漠化过程实际上是在各种不当的人为活动与自然营力交互作用下的草场植被与土壤退化过程。
1）植被退化 草场植被退化是指在一定生境条件下， 由于过度放牧等其他原因引发的草场植被逆行演替，导致当前情况下草场植被的产量和质量较顶级植被（人工草场为偏途顶级植被）下降、草场利用价值降低的过程[4,5]。一般意义上说， 植被退化可以概括为覆盖率的降低和饲草产量的下降，具体表现为以下几个方面：（1 ）植被生产力下降；（2）植被群落结构变劣；（3）植被生物多样性降低；（4 ）植被再生产能力下降。
2）土壤退化
土壤退化主要包括土壤侵蚀和土壤性质恶化两大类型。土壤侵蚀可细分为水蚀、风蚀、沙化、重力侵蚀和冰融滑坡侵蚀等类型。土壤性质恶化是指在某些自然背景下，长期人为活动导致的土壤理化性质恶化而引起的退化，主要包括土壤压实、结构破坏，土壤养分枯竭、次生盐渍化以及土壤污染等。人为活动引起的草场土壤退化主要体现在如下几个方面：（1）土壤理化性状恶化；（2）土壤侵蚀加剧；（3）土壤养分水平下降。
3）植被与土壤退化相互作用，加速草场荒漠化进程
在草场荒漠化过程中，植被与土壤的退化不是相互孤立的，而是互为因果，相互促进的过程。植被退化导致的草场覆盖度下降和植被初级生产力的降低，一方面加重地表的水土流失，另一方面削弱土壤内部营养元素的补给，使土壤理化性状恶化，从而加速土壤退化过程。而土壤退化过程如水土流失使土壤养分大量淋失，土层变薄，结构变差，这从根本上影响了草场植被的生长状况和再生产能力，最终导致草场植被覆盖度和饲草产量下降。
2 草场荒漠化驱动因素
导致草场荒漠化主要有三个方面的原因：1 ）干旱地区草场生态系统对自然条件与人为活动的变化较为敏感，抵抗退化的能力较弱；2 ）草场生物资源的过度开发；3）草场土地资源的非持续利用。 我国是世界上第二草原大国，也是受荒漠化影响最为严重的国家之一。目前，受影响的草场面积已达1×10[8]hm[2]左右， 约占北方干旱地区可利用草场总面积的32%[8]。草场荒漠化严重制约着我国草场畜牧业的高效、 可持续发展。就我国而言，草场荒漠化的主要驱动因素具体体现在3 个方面：土地滥垦与不适宜的种植业发展；过度放牧与不当的草场管理利用；森林滥伐与地表植被的破坏。
2.1 土地滥垦与不适宜的种植业发展
我国干旱地区草场历史上大多属于北方少数民族游牧区，基本没有农耕活动。然而近代以来草场的滥垦滥种现象相当普遍。位于鄂尔多斯高原与毛乌素沙地边缘的内蒙古伊金霍洛旗自清朝开始大规模土地开垦活动以后，耕地面积逐渐增加，到1949年，全旗耕地面积已达到82134hm[2]。解放初期，当地政府虽然制定了“禁止开荒，保护牧场”的一系列政策，但在“以粮为纲”的政策引导下，50年代以后仍然出现了 3次大规模的开荒活动。1960年伊旗人均耕地面积近1.2hm[2]。从历史上看，干旱地区开垦的土地大多数没有灌溉条件，而当地农业生产的最大限制因素就是降水量少、蒸发量大而导致的严重干旱。这一突出的矛盾正是毫无节制的土地开垦所导致大面积土地荒漠化的根本原因（图 2）。开荒造成大片草场被毁，天然植被造破坏，其直接后果是地表稳定性明显下降、土壤入渗性能降低、蒸发加强。这不仅使干旱进一步加剧，而且导致风蚀、水蚀与盐渍化等土壤退化过程的加速发展。也由于在开垦土地时缺乏长期发展的眼光，对开垦的土地既不进行农田基本建设，也很少进行其它投资。由于土壤原始肥力的快速下降，新开垦的土地耕地往往只能耕种二三年，农民便不得不将耕地抛荒而重新开垦新的耕地。抛荒的耕地很快变成没有生产力的不毛之地。如此往复，形成了开荒—退化—抛荒—开荒这样的恶性循环，致使荒漠化土地面积在短时期内迅速扩大。
图2 内蒙古伊金霍洛旗解放初期至70年代中期灌溉耕地动态
Fig.2 Dynamic change of tilled irrigable land during theperiod from 1949 to the middle 1970s in Yijinhuoluo
County,Inner Mongolia
2.2 过度放牧与不当的草场管理
长期以来，我国畜牧业以牲畜数量的纯增长与存栏头数作为生产经营好坏的主要指标，片面追求牲畜数量的高速发展。然而，在我国绝大多数牧区，草场生产力状况实际上根本无法适应过快的牲畜数量增长。还以内蒙古伊金霍洛旗为例，根据草场面积动态变化情况、不同类型、不同等级草场生产能力与产量可利用程度，以及林业、农业可提供的枝叶、作物秸杆产量与可食程度， 按一个绵羊单位一年可食用饲草1277.5kg计算，可以推算出伊旗地区草场总理论载畜能力（图3）。自50 年代末，伊旗地区草场牲畜开始明显超载，并且在以后的30年内牲畜超载状况越来越严重。从天然草场、人工草场、林地以及农田提供的可利用饲草情况看，1985年伊旗地区载畜能力只有518095个绵羊单位，而当年年底存栏牲畜折合688066个绵羊单位，实际超载169971个绵羊单位，超载率为32.8%；1986年更是超载329983个绵羊单位，超载率为63.7%。导致我国干旱区草场荒漠化的另一个重要因素是草场经营管理方式与放牧制度的落后。长时期以来，我国干旱地区的草场大多数为四季草场，冷季（冬、春）草场面积、围栏与打草场面积、轮牧、禁牧面积的比例很低。这种放牧频率大、利用强度高的草场经营管理方式，使草场基本得不到修养生息的机会，致使草地更新能力越来越差。在放牧制度方面，很多地区仍沿袭传统的自由放牧方式，在草场自由设置畜群点。畜群终年围绕畜群点和水源周围区域啃食践踏，造成牲畜压力在局部地区过分集中。一般情况下，一个畜群点在3年时间内可导致30～50hm[2]的草场发生不同程度的荒漠化。
由于长期过度放牧与草场管理、利用水平落后，伊旗地区在80年代中期有90%以上的草场发生不同程度的荒漠化。其荒漠化特征表现为草场植被普遍稀疏、低矮、植物种类减少、群落结构简单、草质变劣，不适口性杂草类与毒草广泛发育。群落中优良的豆科、禾本科多年生草本显著减少，而一年生的猪毛菜、沙蓬、巴锡藜、狗尾草逐渐成为优势种，对牲畜有毒害作用的牛心朴子、狼毒等植物得到广泛发育。1986年全旗梁地植被盖度大多在15%～25%左右，比60年代植被盖度下降1／3。
图3
内蒙古伊金霍洛旗旗草场理论载畜能力与实际载畜量动态变化
Fig.3 Dynamic changes of theoretical carrying capacityand real animal density in Ejin Horo County,Inner Mongolia
2.3 森林滥伐与地表植被的破坏
由于历史上的滥砍滥伐，我国干旱地区绝大多数的天然森林目前已经濒临绝迹。解放初期的森林普查资料显示，内蒙古伊金霍洛旗天然林总面积不足80hm[2]，森林覆盖率只有0.21%。虽然在1952 年伊旗所在的伊克昭盟自治政府就颁发了“坚决保障林木、严禁滥砍乱伐”的指示，但在以后的几十年内，由于林木所有权归属多次更迭、政策多变、砍伐森林的现象屡禁不止。解放前与解放初期栽植的树木绝大多数在“杜绝资本主义道路”、“大跃进”和“文化大革命”时期已被砍伐得所剩无几。森林的毁坏从根本改变了区域小气候条件，蒸发量增大、相对湿度降低、风速增大、大风日数增多。森林的消失不仅使草场失去了抵御风沙的天然屏障，同时使区域生态环境明显恶化，土壤失去了森林凋落物中有机质和其它营养成分的补充和林木根系的固定，养分水平更加贫瘠，土层更加疏松，一方面造成旱季风沙运动加强，另一方面使得暴雨时地表径流增大，最终导致并加速土壤风蚀、水蚀等土地荒漠化进程（图4，图5），使大面积原森林区变成了寸草不生的沙海和沟壑纵横的荒坡。另外，由于长期经济落后，伊旗广大农牧民生活贫困，为了解决生活燃料问题，农牧民每年大量挖掘油蒿等。通常情况下，一户的生活燃料需干柴草7500kg，如以固定沙地每公顷产2250kg油蒿计，每一户为了解决燃料问题每年至少要连根挖掉油蒿3.3hm[2]。即使全旗有1／3的农户以油蒿、沙柳为主要生活燃料来源，每年至少要挖掉油蒿3×10[ 4]hm[2]，扣除一半老龄枯死油蒿，至少有1.5×10[4]hm[2] 的油蒿因为农牧民的滥樵活动而遭到毁灭性破坏。同时，农牧民为了扎牲畜栅圈、院墙或进行粗加工以增加经济收入，大量砍伐沙柳、乌柳、柠条等灌丛植被。上述种种滥樵活动不仅引起牲畜饲草料的严重短缺，同时导致草场荒漠化过程的加剧。
3 草场荒漠化评价
当前荒漠化研究和荒漠化防治领域迫切需要解决的主要问题之一，是建立相对完善的荒漠化评价的指标体系，荒漠化评价指标体系是荒漠化监测的基础，是制定控制和逆转荒漠化技术手段的主要根据之一。一个良好的指标体系应该能较全面地反映出特定时期内草场荒漠化现状、未来发展趋势和速率、以及可以对荒漠化可能引发的种种后果作出相对准确的预测。
3.1 建立草场荒漠化评价指标体系的原则
草场荒漠化评价既属于土地资源评价，同时又属于景观生态评价的范畴，是在特定的地区和特定的自然背景下，按照一定的目的对草场荒漠化进行估计的过程，它包括对自然因素和人为活动以及其它方面的调查和分析说明。其目的在于反映草场荒漠化的驱动因素、荒漠化过程和荒漠化发展程度及速率、自然环境的脆弱程度等，在此基础上，找到与该地区的自然、经济和社会条件相适应的、可持续的草场利用和管理方式。评价指标原则如下：
1）基准原则
草场荒漠化评价的最终目的是确定草场荒漠化的发展水平，因此评价就必须有一个参照的标准，即比较的基准。它可以通过两个途径进行确定：一是利用历史资料弄清特定地区草场的未退化状态，二是利用相同自然条件和利用管理方式下未退化草场的现状作为评价的参照基线。
2）空间原则 所谓空间原则即荒漠化的地带性变异原则。 由于不同地区草场的气候、土壤、植被等自然条件以及草场利用、经营和管理等人为因素存在地区性差异，因此，不仅进行草场荒漠化评价的基线不同，而且反映荒漠化程度差别的评价因素和指标也不同。
3）时间原则
草场荒漠化过程是在各种营力作用下组成草场生态系统某些元素逐步退化与生产潜力逐渐降低的过程。因此，评价指标的确立必须与荒漠化不同的发展阶段和发展水平相结合，以适应荒漠化在时间序列（水平方向）上的变异特点。
4）量化原则 干旱地区荒漠化的发展程度国际上多采用4级（轻度、中度、严重、极严重）和5级（轻度、中度、中度至严重、严重、 极严重）划分[7～9]。各评价指标的分级可与荒漠化程度分级不一致，但无论如何，荒漠化的总体水平必须能从各项评价指标的综合评估中得出[7]。评价因素（因子）一旦确定，应尽可能使其量化， 用数据代替评述。
5）可比原则
可比原则是指确立的指标体系能使荒漠化评价结果在不同地区、不同草场类型之间具有相对可比性。所谓相对可比性，就是尽管不同地区、不同类型的草场荒漠化评价所选用的评价因子及其阀值不尽相同，但经过有关的校正或换算，至少使评价有一个相近或可比的基础。
3.2 草场荒漠化评价的实践
草场荒漠化评价在特定地区的实际操作远比理论上的探讨复杂得多，这不仅仅表现在评价指标的确定上，而且体现在其它方面。首先，在某些地区进行的荒漠化评价的对象一般不会仅仅局限于草场，而可能包括其它土地类型，如耕地、林地等。不同土地类型的荒漠化评价指标虽然可能不同，但最终必须容纳于一个统一的评价体系之中。这就要求不同土地类型荒漠化评价指标之间既有联系、又有区别，最为重要的是不能相互矛盾。另外，即使是同一地区，草场荒漠化过程大多数情况下也不可能是单一的。譬如，草场的土壤退化可能包括侵蚀（风蚀与水蚀）、贫瘠化、盐渍化等。因此，用一套单一的土壤或土地退化指标去评价整个地区的草场荒漠化现象，至少说是不全面的。
作者对内蒙古伊金霍洛旗土地荒漠化（表1）进行调查研究， 对本地区草场荒漠化现状进行了尝试性的评价。思路之一，就把草场荒漠化与耕地荒漠化纳入统一的评价体系，以便较全面地体现本地区土地荒漠化的总况。思路之二，针对该地区具体的自然情况，把占主导地位的荒漠化过程首先确定为风蚀荒漠化、水蚀荒漠化以及盐渍荒漠化过程，因为对不同的荒漠化过程所引发的土地与植被退化现象，显然是不能用相同指标进行评价的。思路之三，根据自然地貌类型，把评价对象粗分为梁地、沙地、滩地和黄土丘陵，这样进行区分的理由是发生在这4 种不同地貌单元上的荒漠化过程具有很大的不同。思路之四，把4 种不同地貌单元上的土地类型进行细分，因为即使是同处于一个梁地上的耕地与草场，其荒漠化评价的指标也不可能相同。在上述思路的基础上，根据前文论述的荒漠化评价原则选择并确立评价因素，进而确定不同的指标的阀值。
表1 伊金霍洛旗土地荒漠化评价指标
Table 1 Assessment indexes of land desertification atEjin Horo County
成因 地貌 土地 评价因素 分级及范围
类型 类型 类型 轻度 中度
地表形态 地表砾石与岩石 地表砾石与岩石露
露头＜10% 头10%～25%
硬 植被盖度(%)
＞40
25～40
梁 土层厚度(cm) ＞42～4
地 土壤有机质含 ＞1.0 0.5～1.0
草 量(%)
场 风蚀地形面积 ＜10
10～30
风
(%)
植被群落类型 本氏针茅、百里
百里香、小白蒿
香、小白蒿
蚀 梁
地表形态 固定沙地与半裸
半固定沙地与半
露砾地
裸露砂砾地
地
软 植被盖度(%) ＞50 30～50
荒
梁 风独地形面积(%) ＜15 15～35
地 表土层厚度(cm) ＞10 7～10
草 土壤有机质含量 ＞1.2 0.8～1.2
漠
场 (%)
植被群落类型 本氏针茅、百里 百里香、 小白蒿
香、小白蒿
化
软 生产力下降幅＜15 15～35
梁 度(%)
地 土壤砾石含量＜10 10～20
耕 (%)
地 风蚀模数(t/km
＜260 260～2000
[2]·a)
表土层厚度
＞20 20～15
土壤有机质含 ＞1.00.5～1.0
量(%)
地表形态 固定沙丘地
半固定定沙丘地
沙 植被盖度(%)
＞50 30～50
地 表土层厚度(cm)＞51～5
沙
草 风蚀模数(t/km ＜260 260～2000
场 [2]·a)
土壤有机质含
＞1.00.5～1.0
地
量(%)
植被群落类型
沙地柏、黑格兰
油蒿、杨柴、
柠条、沙柳
沙 生产力下降幅 ＜1515～35
地 度(%)
耕 土壤质地 砂壤土 壤砂土
地 风蚀模数(t/km ＜260
260～2000
[2]·a)
表土层厚度 ＞2020～15
土壤有机质含
＞1.0 0.5～0.1
量(%)
植被盖度(%)＞7050～70
滩
滩 风沙堆积面积(%)＜1010～25
地 土壤质地 中壤土 轻壤土
地
草 土壤有机质含量(%) ＞22.0～1.5
场 植被群落类型 寸草、芨芨草 芨芨草+油蒿
地表形态 固定斑状坡地覆 半固定斑状坡地覆
沙或偶见风蚀
沙或局部出现风蚀
风
黄沟槽
沟槽
土 植被盖度(%) ＞50 30～50
蚀
丘 表土层厚度(cm)
＞10
7～10
陵 土壤质地 壤土
砂壤土
荒
草 土壤有机质含量
＞1.00.5～1.0
场 (%)
漠
植被群落类型
百里香、胡枝子 百里香、小叶锦
、小白蒿鸡儿
化
黄 生产力下降幅
＜1515～35
黄土 度(%)
土丘 风蚀模数(t/km ＜260 260～2000
丘陵 [2]·a)
陵耕 表土层厚度(cm) ＞20
20～15
草地 土壤有机质含量 ＞1.0 0.5～1.0
场(%)
土壤质地壤土 砂壤土
植被盖度(%) ＞7050～70
沟壑密度(km/km ＜1 1～2
[2])
水蚀荒漠化沟蚀面积(%) ＜1010～15
坡面崩塌面积(%) ＜1010～25
侵蚀模数(t/km[2 200～25002500～5000
]·a)
表土流失厚度(mm)0.2～2.0 2.0～4.0
植被盖度(%) ＞70
50～70
盐渍荒漠化地表盐斑面积(%) ＜20
20～40
土壤含盐量(%)
0.1～0.3 0.3～0.7
群落类型寸草群系 芨芨草、 马
蔺、碱蓬群系
成因 地貌 土地
分级及范围
类型 类型 类型重度 极重度
地表砾石与岩石露 地表砾石与岩石露
头25%～50%头＞50%
硬10～25 ＜10
梁 1～2 ＜1
地0.2～0.5
＜0.2
风
草30～50 ＞50
场油蒿、沙竹+沙米、 沙米、牛心朴子+沙米
蚀 油蒿+柠条
梁 半流动沙地与裸露
流动沙地与风蚀劣地
荒 砂砾地
地软10～30
＜10
漠
梁35～60
＜60
地 3～7＜3
化
草
0.3～0.8 ＜0.3
场 油蒿、沙竹+沙米沙米、牛心朴子+沙米
、油蒿+柠条
软35～75＞75
梁20～30＞30
地 2000～8000 ＞8000
耕15～10＜10
地
0.2～0.5
＜0.2
半流动沙丘地与风蚀残丘 流动沙丘与风蚀劣地
沙 10～30
＜10
地 ＜10
草2000～8000＞8000
沙场 0.1～0.5 ＜0.1
沙竹、鸡爪芦苇、紫嵩 沙米、 牛心朴子、
沙旋覆花
沙 35～75 ＞75
地地 粉砂土砂土
耕
2000～8000 ＞8000
地 15～10 ＜10
0.2～0.5＜0.2
滩滩 30～50 ＜30
地 25～40 ＞40
地草 砂壤土粉沙土
场 1.0～1.5
＜1.0
油蒿+沙米、油蒿、沙柳 沙米、沙米+牛心朴子
半流动沙丘或风蚀沟槽流动沙丘或风蚀沟槽
与偶见风蚀残丘 、 残丘及出现其它风
风 蚀地貌
黄 10～30＜10
蚀土 3～7 ＜3
黄 丘 壤砂土
粉砂土
荒土 陵 0.5～0.1 ＜0.1
丘 草 小叶锦鸡儿、油蒿 小叶锦鸡儿、油蒿、
漠陵 场
牛心朴子
草35～75 ＞75
化场 黄陵2000～8000
＞8000
土耕 15～10 ＜10
丘地 0.2～0.5＜0.2
壤砂土粉砂土
水蚀荒漠化 30～50 ＜30
2～3 ＞3
15～20 ＞20
25～35 ＞35
5000～8000
＞8000
4.0～6.0＞6.0
盐渍荒漠化 30～50 ＜30
40～60 ＞60
0.7～1.0＞1.0
芨芨草、盐爪爪、白刺 盐爪爪、白刺
致谢：本研究在内蒙古伊金霍洛旗的工作系在国家防治荒漠化中心的组织与领导下实施的，工作中得到了中心主任慈龙骏教授、陈振杰与周国林先生等的大力支持与帮助，在此一并致谢！
收稿日期：1999—04—12；修订日期：1999—09—02