阜新地区沙尘天气成因及防治对策

王秀丽+李凤梅+刘彬+陈艺萌

摘要：指出了随着近些年生态环境恶化，尤其地表水土流失严重，加上气候变化异常，导致了沙尘天气的频繁发生，给社会和人们带来严重影响。初步分析了阜新地区地理环境和气候条件，简要探讨了该地区沙尘天气的成因、演变和特点，并提出了具有针对性的有效防御措施，即“退耕还林和不同物种的林果间作立体模式综合发展”等方法，这些对气候和生态环境有了改善和保护，并达到减少沙尘天气产生的目的，还能提高地区经济效益。

关键词：沙尘天气；生态环境；气候异常；退耕还林；防治对策

中图分类号：P425.5+5

文献标识码：A文章编号：1674-9944（2016）22-0039-03

1引言

阜新地区自20世纪下半叶以来，沙尘天气发生极为异常，见图1。

20世纪60年代开始，平均38次，70年代32次、80年代35次、90年代23次、2000～2010年28次、2011～2015年平均22次。虽然近些年年均发生次数少于以往，特别是近几年发生出现的次数有所减少，这一现象与现阶段对环境的治理以及大力发展退耕还林、草有很大的关系。近些年厄尔尼诺现象频繁发生，全国各地气候变化异常，天气变化的突变性较大，也致使了沙尘天气的发生无规律可循，沙尘影响的范围同样无规律可循，而且影响越来越广，直接加速了经济损失，加深了社会影响。其原因主要是生态环境的破坏和失衡，特别是地表干燥、松散的土地的破坏直接导致沙尘天气的产生，再加上局地冷暖空气的相遇或者强冷空气与其共同作用。纵然气候改变及天气变化无规律可循，但是地表环境却能够人为决定，然而不同地区的气候条件和环境特点又不尽相同，沙尘天气的形成原因和发生特点也都不相同。所以探索阜新地区的气候条件和天气变化特征来分析沙尘天气的成因和特点，对提出具有地域性、科学性、可操作可行性的防治措施具有一定的意义。

2沙尘天气概述及产生条件

沙尘天气的形成机制十分复杂，它是干旱地区或半干旱地区特有的一种灾害性天气，是由局地的大风与下垫面共同作用结果产生的。在气象学中，由于风力、能见度和影响的不同可分为浮尘、扬沙和沙尘暴3个不同等级的沙尘天气。在风力较弱或者没有风的时候，空中容易浮游着一些尘土或细沙，这些物质大多数是从较远地区经过上层气流的运动而过来的，也可能是在扬沙或者沙尘暴天气出现后还未来得及下沉的物质，一般能见度又在10km以上时，称之为浮尘。而在风力加大时，风可以将地表的沙土等物质带入到空气中，一般能见度在1～10km时，称之为扬沙。当风力再度加大，使得地表大量的尘土卷入空气中，空气特别浑浊，一般能见度在1km以下时，称之为沙尘暴。当沙尘天气时，瞬时风速大于25m/s，风力在10级以上时，会使得能见度低于50m，如此强烈的沙尘暴破坏力极大，俗称“黑风”。

地表存在大量的松散干燥的沙土，同时伴有持久强劲的大风，这样才能形成沙尘暴或者扬沙天气现象。而形成沙尘天气的最主要驱动力就是强冷空气，强冷空气的存在使得空气存在更大的气压梯度，从而形成更强劲的大风。而强劲的气流运动同时也携带着地表上大量的松散干燥的沙尘流向空中，形成沙尘天气，高度能达到1000～2500m，最高可达到2500～3000m，也极易形成霾天气。

在我国北方地区，沙尘天气现象主要是特殊的地理地形环境和气候条件共同作用导致的，阜新地区也是如此，它位于中纬度范围，属于干旱半干旱气候类型，地表沙地较多，草地覆盖稀少，大地多为旱作物，特别是春季回暖地面解冻时，平地上狂风起就容易形成沙尘天气。

3阜新地区发生沙尘天气的特征

阜新地处中国东北部，四季特点分明，雨热同季，春秋季节较短，寒冷时期长，日照充足，属于温带大陆性季风气候，降水主要集中在7、8月份。统计1981～2010年的气象数据可知：最高极端气温为40.9℃，最低极端气温为-30.9℃，历年平均气温为8.3℃；历年地面最高温度为68.8℃，≥10℃积温为2596℃；无霜期为159d，年日照时数2709.6h，日照百分率62%。年平均降水量为476.6mm，全年降水日数平均为≥10.0mm14d，≥25.0mm4.7d，≥50.0mm1.1d。降水的时空分布不均，春季占15.6%，夏季占66.8%，秋季占16%，冬季占1.5%。

圖2是该地区30年各月平均降水、大风、蒸发示意图。

阜新地区大风发生次数较多，历年年平均发生21次，其中有58%发生在春季；历年年平均风速为2.4m/s，其中最大风速可达到23m/s，而历年8级以上大风年平均发生21次，其中最多的一年发生35次；而且春季发生时风速最大，平均风速为4.5m/s；春季蒸发量也较大，年蒸发量平均1604.4mm。主要是因为阜新独特的气候条件、地形特征和所在的地理位置，而且由于环境破坏导致的植被覆盖率低、地表水土流失严重、缓冲区急剧减小等因素，使得大风天气多见、春季蒸发量大，同时过度放牧、开荒等，形成了该地区干旱半干旱气候，素有十年九旱之称。由此可见，发生沙尘天气的首要自然因素是特殊地理环境、平坦的地形、频发的大风天气、降水偏少以及气温偏高等。其次是人为因素的作用，也就是对下垫面性质的改变：森林植被、水土河道、生态环境的破坏，自然生态失去了保护和自我调节的作用。与此同时，全球性气候变化也导致了本地区的异常气候，使得厄尔尼诺现象连年发生，阜新地区连年大旱和暖冬，少雨少雪的干燥气候都易于发生沙尘天气。

4沙尘天气的防治对策

4.1宏观控制沙尘天气产生

人为控制不能刻意改变天气、气候的条件和变化，只能通过分析其变化规律加以预测和影响，但是人为却可以针对性控制沙化的土地，改变那片经不起半点过度破坏的地表环境。首先，仔细分析沙尘天气产生的根本原因及发生时的气候、环境特点，模拟建立与沙尘天气产生相似的模型，并根据模型构建一套具有现代科学技术的分析检测体系，增强对沙尘天气预警及检测，并提高其准确性和及时性。同时广泛运用大气中的云水资源，开展就地人工增雨及时拦截当地水分的蒸发流失，化解地面干旱和地表沙化情况。

4.2科学性多措施防治

借鉴国内外治沙效果好的地方的经验，并结合阜新地區情况制定适合本地区的生态恢复治沙措施和政策，根据具体生长作物调整种植结构，采用不同播种期和不同成熟期作物套种、间作和留茬等方法，同时退耕还林、免耕、改善农机具等一系列措施共同实施。联合政府多部门，兴修水利，保护并扩建农田防护林，使工程措施和作物措施相互影响，提高防护能力，工程与生态并进实施，多作物、林、灌、草结合，对已经被破坏的地表进行封禁治理，生态修复，改善生态环境，防止沙化扩大。

4.3重点防治农牧重合区域

大力建造防护林、退耕还林还草，合理调整种植结构，因地制宜，改善农业生态环境。

种草是较为普遍的防沙治沙方法之一，具有不可替代的综合功能。①它防风固沙能力显著，2～3年即可达到35%以上的地表覆盖度，且固沙作用即种即有效。②它能显著地降低水土流失，保持较多的水资源，据资料表明，坡度在25°的草地能够减少79%～90%的水土流失。③它对空气有净化作用，也能使生态环境得到美化，在一年时间内，1hm2草地能够将900kg二氧化碳转化成600kg氧气。④它对土壤有高效的改良作用，可以改善土壤活力，增强土壤保肥性。例如紫花苜蓿，种植这种植物可以使土壤的有机质含量显著增高，而且其前期经济投入也较低，每亩平均在80～100元，产干草平均每年为500kg以上，受益长达5～8年，同时也可以加快畜牧业的发展，而将饲料配上打成浆的青草，也可喂食鸡、鸭、鹅、羊、猪等家禽。科学合理利用土地资源，大力发展经济型林-草间作，林苗生长初期可种植草发展畜牧经济，当草退化后期，林苗已经长成并达到效益高峰期，产出量高，间作模式既能高效发展经济，同时也能改善生态环境，从而达到防风固沙的作用。

4.4退耕还林、林-果间作优化模式

保护生态环境，防沙固沙最有效的措施就是退耕还林，同时为了在退耕还林中保持较高的经济效益，就要实施一系列的林果间作模式。经过近些年的“阜新地区大力实施退耕还林、增加林果间作范围、优化结构模式分析”，已经在林果园立体间作模式优化结构方面取得了一定的成绩，同时也达到了生态环境优化、经济效益提高及社会效益完善。

4.4.1草-林果间作模式

在果园中间种不同的草类植物，如白三叶草、紫花苜蓿、黑麦草等草坪，此模式可结合饲养家畜、果树扩穴、深翻压绿肥或多种混合，形成一系列相关联的经济链，多产多得，同时也可对鲜草及时贮藏，对草籽深加工，或者加工草粉，都有一定的经济效益。

4.4.2药-林果间作模式

当果园中各果苗在幼龄林期，可以间作不同的中草药种类植物，但要选择那些相对根系比较浅的、不需要太多的水分和肥料的、植株矮小的、具有较高经济效益同时对果苗影响又小的物种，例如甘草、万寿菊、柴胡、芍药、山药、金银花、白术、北沙参、黄花、板蓝根、桔梗、西红花等，用以达到以药养园的作用，经济效益比较显著。

4.4.3粮-林果间作模式

在低山丘陵和沙滩果园中最优选择间种的优良作物是植株矮小、生育期短的杂豆类植物，如红豆、豌豆、绿豆、小白豆、黑豆等。它们不但有固氮的功能，还能培肥土地，经济效益十分显著。

4.4.4薯-林果间作模式

间种土豆、甘薯等薯类作物在幼龄林期的果园中也是很好的模式。这些薯类的生长特点是根系浅、需水量小、需肥量适中、生命力强、适应性强，即使在果树长大遮蔽中，也不影响其块茎的形成和生长。

4.5“带杯造林”改善生态

为解决固沙而造林时，苗木的成活率是其中解决最困难的问题，为提高苗木成活率，多地均运用新型平衡根系轻基质无纺布容器育苗技术，用来培育带有营养杯的轻基质苗木林种，实践证明，其林苗的成活率高达95%以上，充分降低了成本，而且带杯造林，不用人工剥杯，降低了环境污染，保护生态环境，同时较好地保存了杯内的杀虫剂、珍珠岩、草木灰、长效复合肥等成分，这些成分能较好的保存水分，提高林苗的抗病、抗旱等能力，进一步保证了林苗的成活率，提高经济效益。

5结论与建议

当今生态环境日益恶化，气候条件也变化异常，都使得沙尘天气越来越频繁的出现，这已经对人们生活和社会发展产生相当大的影响，为避免此类情况加剧，首先应该了解沙尘起源地区的环境特征、地貌特点等情况，并保护地表环境，也要熟悉沙尘移动的规则和特点，研究人为作用的影响并加以控制。其次要熟悉当地的气候条件特征与产生沙尘天气的联系，分析其相互作用机制，了解当地历史气候变化情况，分析变化规律。再综合分析气候变化规律和人为因素的相互联系及对沙尘天气的产生和土地沙化的作用，为综合治理沙尘天气提供科学依据。林业兴则生态兴，“十二五”期间阜新共完成造林面积350多万亩，森林覆盖率近33%，森林总蓄积1065万m2。地区水土流失得到有效控制，7级以上大风天数减少，城市空气环境二级以上良好天数增多。可见，退耕还林还草、经济林木与其他作物间作模式、共同发展农林牧及多举措多方面共同实施是防止沙尘天气产生的有效措施，它不仅能保护人们的自然和生活环境，还能改善气候状况，同时也能产生较高的经济和社会效益。

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