科尔沁地区沙漠化形成因子累加效应分析及对策——以奈曼旗为例

孙现领况明生胡瑞峰

（1.西南大学地理科学学院，重庆 400715；2.华中师范大学，武汉 430000）

科尔沁地区沙漠化形成因子累加效应分析及对策
——以奈曼旗为例

孙现领1况明生1胡瑞峰2

（1.西南大学地理科学学院，重庆 400715；2.华中师范大学，武汉 430000）

本文分别从地理位置、地势和植被等几个方面分析了科尔沁沙地的自然状况，通过大量的数据证明了该地区沙漠化的严重现状，用累加效应的方法分析了科尔沁沙地沙漠化的形成因子，以奈曼旗为例具体地进行了说明分析，并给出了一系列的沙漠化治理对策。

科尔沁沙地；奈曼旗；沙漠化；累加效应

一、科尔沁地区的自然概况

科尔沁沙地地跨内蒙古、辽宁和吉林三个省（区）的26个县（旗、市），432个乡（镇、苏木），面积1 240万hm，涉及内蒙古的阿鲁科尔沁旗、敖汉旗、巴林右旗、巴林左旗、开鲁县、科尔沁右翼等和吉林以及辽宁的双辽县、通榆县等。科尔沁沙地地势起伏开阔，西高东低，南北高中间低，海拔1 200～1 500m。地表呈沙丘与沙质草甸交错分布，类似沙漠的地貌景观。该沙地属于温带半干旱、半湿润大陆性季风气候区。年平均气温3～7℃，最冷月（1月）平均气温-12～-17℃，最热月（7月）平均气温20～24℃，≥10C的积温2 200～3 200℃。无霜期90～140d。本区水资源相对丰富。虽然降水不足，但地表水和地下水资源丰富，全区年均水资源总量约124亿m3，其中地表水年均径流量60亿m3，地下水开采储量64亿m3。大部分地区地下水位较浅，仅1～3m，开采容易。而且水质很好，矿化度小于5 000mg·L-1。[1]

沙区原生植被为沙地疏林草原。[2]由于自辽代以来人类活动加强，特别是清代以后屯垦活动的增多，这里原生的疏林草原景观受到了严重破坏，取而代之的是处于不同发育阶段的杂类草沙地草原景观。生态环境逐步恶化，生物多样性减少，植被结构趋于简单，植物生长状况变差，植被覆盖度降低，牧场产草量和可食牧草比例下降。

二、科尔沁地区沙漠化土地的现状

科尔沁沙地内蒙古自治区内现有沙漠化土地374万hm2（含露沙地，以下同），占沙区面积的55.0%；其中，流动沙38万hm2，占沙漠化土地的10.1%；半固定沙地占39万hm2，占10.5%；固定沙地281万hm2，占70.6%；露沙地32万hm2，占8.6%，其他类型的沙漠化土地1 050hm2，占0.01%（表1）。与20世纪50年代相比，沙漠化的比例由22%发展到现在的42.0%，半个世纪的时间，沙漠化土地扩展了一倍，形势非常严峻。从沙漠化土地的分布上来看，科尔沁沙区沙漠化土地所占比例最高的县是内蒙古的科尔沁左翼后旗，高达78.4%，其次是奈曼旗，占64.7%，其他超过50%的县还有科尔沁右翼、开鲁县和翁牛特旗，均在内蒙古自治区境内。沙漠化土地中的流动沙地比例最高的是内蒙古的林西县，为 25.9%其次是翁牛特旗和奈曼旗，分别为18.3%和16.1%。

露沙地在沙漠化土地中超过平均数的有内蒙古的突泉县、科尔沁左翼中旗、巴林右旗、克什克腾旗和阿鲁科尔沁旗等，其中突泉县只有露沙地，没有其他类型的沙漠化土地。

表1 内蒙古科尔沁沙地化土地统计

三、沙化因子的累加效应分析

由于科尔沁地区的沙漠化面积比较大，形成因子也很复杂。所以本文主要以奈曼旗的沙漠化地区为例子，并且只采用年平均温度和年降水量两个因素来分析。

本文的沙漠化程度的数量化表述用公式DESt=（Mt+k1SMt+K2F）／At来计算，[3]空间信息采用1958年、1974年、1985年、1991年、1996年和1998年等6个时间段的专题图和TM影像来进行分析。其中1958年和1974年的底图用中国科学院兰州沙漠所出版的“大沁他拉地区沙漠化土地现状图”为本底，比例尺为1：100 000；其他年份以美国Landsat TM 图像为信息源。图像解译以“大沁他拉地区沙漠化土地现状图”的分类原则和比例尺为标准，结合地面考察用Arcview和Arc-info软件来进行，图像几何配准用 erdas8.4软件来完成。在解译中，将整个研究区的景观类型分为 10类，包括：流动沙丘地、半固定沙丘地、固定沙丘地、下湿地、农田、水体、河道、居民点、铁路和公路。为了使TM图像中的斑块分类有明显的边界，其中植被盖度大于 50的沙地为固定沙丘地，植被盖度在15%～50%之间的为半固定沙丘地，小于15%为流动沙丘。[4](30-46)

对于沙漠化过程而言，自然因素的影响包括了气候、植被、土壤、地貌等诸多的因素，而人为因素则包括了人口密度、耕地指数、载畜量、土地利用方式、国家方针政策等。考虑到影响因子的连续数据获得的可能性，这里的研究采用年平均温度和年降水量二个因子代表自然因素来分析对沙漠化影响。其中，累加效应分析分别用不同因子 1～10a的滑动平均值与上述时间段的沙漠化程度进行关联和回归分析。

四、结果与分析

（一）科尔沁沙地的沙漠化过程

分析结果表明（图1），在1958—1998年期间，奈曼旗中部沙区的平均沙漠化程度（DES）为0.447（±0.019），是典型的严重沙漠化地区。其中1998年是该地区沙漠化程度最低的一年，为 0.426，而1996年则是该地区沙漠化程度最高的一年为0.476。从1958年开始到1998年，该地区的沙漠化程度呈波浪式波动。其中，从1996年起呈明显的下降趋势，到1998年沙漠化程度出现最低值为0.426。从图1的沙漠化变化状况可以看出，科尔沁沙地在近 40多年来沙漠化程度出现了 3个高峰，分别是 1958年、1985年和1996年，这3个年份分别对应着“大跃进”、“土地承包”和“五荒拍卖”等3个不同时期的关键年份。由此可以看出，由政策导致的人为土地利用方式的变化是诱发沙漠化发展的一个主要途径。此外，科尔沁沙地沙漠化变化趋势的回归分析可以看出，在以时间为变量的条件下，沙漠化程度的变化极为复杂，呈一元多次方变化，而且相关性检查不显著（R=0.738

图1 科尔沁沙地典型地区沙漠化变化

（二）年平均温度和年降水量对沙漠化作用的累加效应

年均温度的滑动平均值与沙漠化程度的关联分析表明（表2），年平均温度与沙漠化的关联程度较低，关联系数变化在0.082～-0.361之间。从关联程度随时间尺度的变化趋势来看，较短时间尺度的年平均温度（1～2a）与沙漠化程度的关系相对较高、且为负关联，分别为-0.292和-0.361。这说明在科尔沁沙地，低的年均温度有利于沙漠化的发展，年平均温度对沙漠化的累加效应表现在2a的时间内，而且作用不明显（关联程度低）。

表2 年降水量和平均温度的累加作用效应

年降水量与沙漠化的关系与年均温度相近似，在较短的时间尺度上都为负关联。当时间尺度大于2a后，基本为正关联。但是二者在关联程度和变化趋势上差别较大，年降水量与沙漠化的关联程度变化在-0.178～0.801之间，其中在4a和5a的尺度上分别为0.801和0.689（表2）。这说明年降水量对沙漠化的累加效应明显高于年平均温度，而且降水量对沙漠化的影响以4～5a的累加作用最为明显。对关联程度最高的4a和5a时间尺度上的平均降水量与沙漠化关系的进一步回归分析表明（图2、图3）：在4a平均的尺度上，年降水量与沙漠化程度有较显著的回归关系（R0.01.4=0.917>R=0.841>R0.05.4=0.811）；而在5a平均的尺度上，年降水量与沙漠化程度的回归关系不显著（R=0.439

图2 年平均降水与沙漠化的关系

图3 年平均温度与沙漠化的关系图

五、科尔沁沙地生态环境建设的主要对策

第一，发展以绿洲为中心的生态环境建设，目前应以农牧交错区为主发展绿洲，进行生态环境建设，采用镶边式治沙，对于大面积流沙围而不治，让其自行恢复植被；重点治理对人类产生直接危害的地段，如村庄、镇、工矿区的四周，沙漠沙地的边缘、农田、河流、水面周边、公路、铁路两侧等，以保护人类的生产、生活免遭风沙危害，确保工农业生产，交通运输等顺利进行。

第二，在沙漠戈壁及活化沙丘的边缘，尽快建立起以灌木为主的防风防沙生物隔离带，在风力和流沙活动剧烈地段，通过建立草方格、防沙栅栏、生物沙障固沙，并通过人工种植等措施恢复以灌木为主的灌草植被，形成生物屏障，遏制沙化扩展。

第三，全面防沙、重点治沙、防重于治、遏制护沙区水面湿地，集中使用有限的治沙经费，治理对群众产生直接危害地段，把控制沙化速度、防止沙化产生作为主要目标。

第四，采用高科技，提高生态环境建设的科技含量，增加科技资金投入，运用先进技术，推广实用技术，重点突破西部地区生态环境建设中的关键技术：如抗旱节水、保水保墒林木等，提高科技含量和生态建设的效益。积极引起，研究和推广高新业技术，尤其是高新生物技术。

第五，综合规划、全面发展，走生态农业之路。生态农业是以生态经济学原理和系统工程方法为指导，采用农业生态技术，把传统农业技术和现代农业技术有机结合在一起的，良性循环的高效集约农业。生态农业主张提高太阳等自然能源的利用率与转化率，提高生物能源的利用率和农业废弃物的再循环率。保护自然资源，多施有机肥和生物农药，减少化肥和化学农药的使用，减少外部投入防止污染，用地养地，精耕细作，改革农业结构等。

[1]赵哈林，等.近 40a我国北方农牧交错区气候变化及其与土地沙漠化的关系——以科尔沁沙地为例[J].中国沙漠，2000（Surp.）.

[2]乌兰图雅，宝力高.科尔沁沙地系统诊断及其可持续发展[J].中国草地，1998（5）.

[3]董光荣，申建友，金炯，等.试论全球变化与沙漠化的关系[J].第四纪研究，1990（1）.

[4]朱震达，刘恕.中国北方沙漠化过程与分区治理[M].北京：国林业出版社，1981.

[5]李淑华，陈翠玲.科尔沁沙地的形成与演化研究综述[J].内蒙古民族大学学报，2009（6）.

[6]晓兰，延军平.科尔沁沙地沙漠化研究[J].安徽农业科学，2009（35）.

[7]曹军，等.科尔沁沙地的土地利用与沙漠化[J].中国沙漠，2004（5）.

[8]张计琛，刘志.内蒙古地区土地沙漠化及荒漠化防治[J].内蒙古草业，2008（4）.

[9]包慧娟，赵明.奈曼旗沙漠化及其防治中的政策影响因子分析[J].干旱区资源与环境，2008（7）.

（责任编辑：于开红）

An Analysis of the Accumulative Effect of the Formative Factors of Sandy Desertification in Horqin with Naiman Qi as an Example and Its Countermeasures

SUN Xian-ling1KUANG Ming-sheng1HU Rui-feng2
(1. Geographical Science College, Southwest University, Chongqing 400715, China;2. Central China Normal University,Wuhan 430000, China)

This paper analyzes the natural condition of the sandy land in Horqin respectively from the geographical location, topography and vegetation aspects, and proves the serious situation of sandy desertification in this area. This paper, by means of accumulative effect, explanes the formative factors of sandy desertification in Horqin, with Naiman Qi as an example, and finally puts forward a series of countermeasures against desertification.

sandy land in Horqin; Naiman Qi; sandy desertification; accumulative effect

A

1009-8135（2011）02-0059-04

2010-12-30

孙现领（1987-），男，河南范县人，西南大学地理科学学院硕士研究生，研究方向：地貌环境。