王 浩
(山西省林业调查规划院,山西 太原 030012)
山西省荒漠化研究现状述评
王 浩
(山西省林业调查规划院,山西 太原 030012)
开展荒漠化研究对山西省荒漠化防治和生态环境建设具有极为重要的现实意义。笔者从荒漠化调查和监测方法、成因和发展趋势、分类分级和区划、危害和损失评估以及治理途径和方法等方面对山西省荒漠化的研究成果进行了综述。全面分析了山西省荒漠化研究现状和存在的问题,并对今后山西省荒漠化研究提出了展望。
山西省;荒漠化;研究现状
山西省地处沙化土地扩展的前沿,生态环境十分脆弱,是中国荒漠化问题较严重的省份之一,也是全国荒漠化监测与防治的重点区域之一。根据山西省第五次荒漠化和沙化监测结果,山西省荒漠化潜在发生气候区总面积达218.69×104hm2,荒漠化土地总面积达151.65×104hm2,分别占全省国土面积的14.1%和9.8%.因此,针对山西省独特的自然地理单元开展荒漠化研究,对于全省荒漠化防治和生态环境建设具有极为重要的现实意义。
我国荒漠化的学术研究始于20世纪六七十年代,而针对山西省荒漠化的学术讨论则始于20世纪80年代,如图1和图2所示。
由图1可以看出,从20世纪90年代中期开始,我国有关荒漠化学术论文(篇名含荒漠化或沙漠化)的发表数量开始急剧上升,2006年达到峰值,表明我国荒漠化研究经历了一个急剧上升到下降再到渐趋平稳的过程。而由图2可以看出,有关山西省荒漠化的研究(论文篇名含“山西+荒漠化”)则表现出不同的特点,20世纪90年代中后期研究论文的数量达到峰值,此后每年均有1篇~3篇的论文发表。到2010年以后,研究热度逐渐下降,甚至出现空白,但研究热度在2016年又有明显回升。
图1 中国荒漠化相关论文发表数量统计
图2 山西省荒漠化相关论文发表数量统计
2.1 调查和监测方法
20世纪90年代末,冯建成[1]根据山西省的实际情况,采用抽样调查的方法,提出了山西省荒漠化监测的具体办法和技术要求,取得了很好的实践效果。进入21世纪,遥感技术与地面调查相结合的方法逐渐成为荒漠化调查和监测的主流。朱世忠[2]利用遥感技术研究了晋北沙化地区长时间序列的归一化植被指数(NDVI),表明晋北沙化地区的植被活动在逐渐增强、生态工程效益在逐渐显现。薛占金[3]根据1991年、1995年、2000年、2006年和2010年的TM遥感影像,分析了晋西北地区土地沙漠化的动态变化。此外,遥感目视解译与现地调查相结合的方法在第三次、第四次、第五次山西省荒漠化和沙化监测中被广泛运用,技术路线已经较为成熟。
2.2 成因和发展趋势
秦作栋等[4]分析认为晋北地区土地沙化是特定环境下自然因素和人为因素相互作用,且由人为诱导因素引起的土地退化过程。在这一过程中,干旱、大风创造了动力条件,丰富的沙物质提供了物质基础,而人口压力和不合理的工农业生产活动则在土地沙化过程中起到了加速、推动作用。马义娟等[5]则认为,晋西北地区的风蚀荒漠化和水蚀荒漠化这2种荒漠化类型是风、水两相营力共同作用的结果,这决定了晋西北地区土地荒漠化过程具有明显的季节变异特点,即冬半年(11月至翌年5月)是风蚀荒漠化的发生与扩展时期,夏半年(6月至9月)为水蚀荒漠化的发生与扩展时期。
荒漠化的动态变化和发展趋势研究也是山西省荒漠化研究的一个热点。侯德恒[6]通过纵向对比第四次和第五次荒漠化监测结果,发现山西省荒漠化的面积在逐步缩减,程度在逐步减轻。马义娟等[7]结合气象资料分析了晋西北近50年的气候变化趋势,从气温、降水、大风日数的减少推测出研究区荒漠化过程将会受到抑制。李晋昌等[8]通过研究晋北沙漠化地区起沙风风况与输沙势,发现春季风能环境总体呈减弱趋势,这可能是研究区自2000年以来沙漠化程度减轻的重要原因之一。
2.3 分类分级和区划
山西省第五次荒漠化监测中将荒漠化类型分为风蚀荒漠化、水蚀荒漠化和盐渍化。杨继荣[9]根据造成荒漠化的主要地质营力认为,山西省荒漠化的主要类型可划分为水蚀-风蚀荒漠化、流水侵蚀荒漠化、物理化学作用下的荒漠化(盐渍化)及工矿型荒漠化。同时,按区域可分为四大区,即晋西北、晋北水蚀-风蚀沙土区,晋西强烈侵蚀黄土区,五大盆地盐渍土区及六大煤田退化弃耕土区。薛占金[10]将山西省沙化土地分为5个区域,分别是雁同土地沙化缓慢发展区、晋西土地沙化强烈发展区、晋西南土地沙化稳定发展区、忻定土地沙化持续发展区和晋东南土地沙化潜在发展区。秦作栋等[11]通过对晋西北地区荒漠化营力分析,将晋西北分为西部风水动力强烈发展区、东部风水动力稳定发展区和南部风水动力基本稳定区3个大区以及11个小区。此外,针对荒漠化的程度分级,不同研究者也有不同的划分标准。
2.4 危害和损失评估
荒漠化问题极大地限制了山西省的生态文明建设和经济社会发展,直接和间接地造成了巨大的经济损失。马一瑞[12]从农业生产、交通、水体、大气环境4个方面简述了山西省荒漠化的危害,同时提出了对策和建议。土地荒漠化的经济损失估值是荒漠化研究的重要内容之一。刘敏等[13]通过经济学原理分析出20年间(至2006年)山西省各类荒漠化所造成的经济损失累计达3 279.64亿元以上,年均约163.98亿元。薛占金等[14]采用生态经济学、环境经济学和资源经济学的经济损失估值方法,对晋北地区土地沙漠化的经济损失进行了初步估算。结果显示,2008年晋北地区土地沙漠化造成直接经济损失约31.56亿元,间接经济损失预估在142.02亿元以上,总经济损失(173.58亿元)占全区当年GDP的19.61%.
2.5 治理途径和方法
山西省在治理荒漠化,特别是治理沙化方面取得了一定成果,林业一线工作者也积累了丰富的经验。在现有的学术论文中,山西省荒漠化的治理对策往往千篇一律,宏观笼统,仅有少数研究者针对不同区域荒漠化治理提出了具体的、可操作的措施和模式。郭学斌[15]针对山西省北部地区的荒漠化防治进行了全面深入的总结,从抗风沙植物材料选择、防护林模式配置、盐碱地植被恢复、现代林业技术的应用等方面对荒漠化防治进行了研究和论述。李沁[16]总结了山西省京津风沙源工程的主要治理模式,较全面地提出了工程治理中的突出问题和对策。薛占金[3]将晋西北土地沙漠化分为3个一级区(西部土地沙漠化严重区、东部土地沙漠化逆转区、南部土地沙漠化稳定区)和7个亚区,针对不同亚区的自然、社会经济、沙漠化等特点,从防治思路、主要技术措施、成效及适宜推广区等方面构建了晋西北土地沙漠化不同亚区的防治模式。白日军等[17]则从荒漠化土壤改良的角度,介绍了具有突出保水性能的功能高分子材料,展望了功能高分子材料在改善山西省荒漠化土地中的应用前景。
2.6 其它研究成果
山西省长期、大规模开采煤炭资源对生态环境造成了极大的破坏,导致植被和土地迅速退化,煤炭矿区土地大面积荒漠化或潜在荒漠化。张成梁[18]和刘士余等[19]针对山西省煤炭开采所造成的土地荒漠化程度、范围、分布等进行了详细研究,分析了不同矿区荒漠化的原因,并统计了山西省不同煤炭矿区荒漠化土地的面积,对山西省矿区土地修复具有较大的技术指导价值。
荒漠化防治的综合效益评价也是荒漠化研究的一个重要方面。贾宁凤等[20]运用多维灰色预测评估方法,从生态效益、经济效益和社会效益3方面入手,并将这3个方面分解为若干具体指标,构建了一个具有3个层次、16项具体指标的综合评估指标体系,将忻州市河曲县荒漠化防治综合效益划分为3种类型,同时发现荒漠化防治综合效益的高低并不完全受自然和经济发展水平的制约。
武志涛等[21]基于“3S”技术,以C语言、ENVI/IDL和ArcGIS Engine为混合开发平台,将晋北沙化地区的遥感、气象、土壤等数据作为基础信息,集成成熟的植被盖度、土壤风蚀量和地表对大气释尘量模型,开发了晋北沙化区风沙环境信息服务系统,可为晋北沙漠化地区未来的风沙环境监测与动态评估提供重要的技术支撑。
3.1 研究类型较为单一
山西省荒漠化分为风蚀荒漠化、水蚀荒漠化、盐渍化和工矿荒漠化3种土地退化类型。但是,山西省荒漠化的绝大部分学术研究成果集中于对风蚀荒漠化的研究,对其它类型荒漠化的研究和分析较少。
3.2 研究区域不够全面
目前针对山西省荒漠化的研究主要集中于晋北和晋西北地区,对其它地区的荒漠化研究较少。即使在山西省第五次荒漠化监测工作中,其监测区域最南端也仅到太原盆地。事实上,在山西省广大中南部地区也存在大量不同类型的荒漠化或潜在荒漠化土地,有待广大研究者针对这些地区进行研究。
3.3 研究机构各自为政
不同研究部门和技术部门缺乏合作、各自为政,缺少系统性和整体性的研究,没有将技术和学术成果进行整合。林业部门侧重于对沙漠化地区治理模式的实践和总结;水利学者偏重对水土流失问题的探讨;农业技术部门侧重于开展提高盐碱地土地生产力的研究;高校等科研机构则是侧重于荒漠化成因、发生机制,以及模型构建、趋势预测等理论研究。3.4 研究内容陷入瓶颈
20世纪末至21世纪初是山西省荒漠化研究的黄金时期,取得了不少成果。此后山西省荒漠化的研究无论在方法上,还是内容上都缺乏创新,千篇一律。
虽然我国荒漠化和沙化土地面积持续减少,但荒漠化状况依然严重,防治形势依旧严峻。山西省的荒漠化状况尚未得到根本改善,继续加强对荒漠化的研究力度仍有着巨大的现实意义,笔者提出以下几方面措施。
1) 主管部门加强顶层设计。要有山西省荒漠化和土地退化问题研究、防治的整体思路,充分认识到荒漠化类型的多样性、分布的广泛性和治理的复杂性,加强荒漠化研究的系统性和整体性,推进山西省不同区域、不同类型荒漠化的研究和防治。
2) 加强机构合作,摆脱各自为政的研究局面。高校等学术研究机构和技术生产实践部门要发挥所长,打破部门和行业之间的信息资源壁垒,使更多学术研究成果能够更快地应用于山西省荒漠化防治的实践中。
3) 立足山西省省情,改变过去研究内容和方法千篇一律的情况,借鉴国内外先进的研究方法和经验,创新研究角度和思路,突破研究瓶颈,探索出具有山西省区域特色、高水平的荒漠化治理途径。
[1] 冯建成.抽样调查在荒漠化监测中的应用[J].山西林业科技,2000(1):24-27.
[2] 朱世忠.基于遥感的晋北沙化区植被覆盖变化监测[J].东北林业大学学报,2014,42(8):69-74.
[3] 薛占金.晋西北地区土地荒漠化的成因及防治研究[D].太原:山西大学,2013.
[4] 秦作栋,王孟本,薛占金.晋北地区土地沙化现状及其成因分析[J].水土保持研究,2008,15(2):168-172.
[5] 马义娟,苏志珠.晋西北地区环境特征与土地荒漠化类型研究[J].水土保持研究,2002,9(3):124-126.
[6] 侯德恒.山西省第五次荒漠化和沙化监测结果及动态变化分析[J].山西林业科技,2016,45(3):4-8.
[7] 马义娟,钱锦霞,苏志珠.晋西北地区气候变化及其对土地沙漠化的影响[J].中国沙漠,2011,31(6):1 585-1 589.
[8] 李晋昌,韩柳彦,赵艳芳,等.晋北沙漠化地区起沙风风况与输沙势[J].中国沙漠,2016,36(4):911-917.
[9] 杨继荣.山西省荒漠化地质环境评价[J].山西建筑,2012,38(28):212-214.
[10] 薛占金.山西省土地沙化现状及其治理对策研究[D].太原:山西大学,2007.
[11] 秦作栋,董光荣,马志正.晋西北地区土地荒漠化综合整治区划[J].中国沙漠,1996,16(2):133-139.
[12] 马一瑞.山西省荒漠化治理的问题与对策[J].山西林业科技,2014,43(3):57-58.
[13] 刘 敏,包 钢.荒漠化经济损失分析及其防治对策——以山西为例[J].经济问题,2007(2):119-120.
[14] 薛占金,秦作栋,孟宪文.晋北地区土地沙漠化经济损失初步研究[J].干旱区资源与环境,2012,26(4):24-29.
[15] 郭学斌.山西北部荒漠化防治配套技术研究[M].北京:中国林业出版社,2006.
[16] 李 沁.山西省京津风沙源治理工程模式与对策研究[J].山西农业大学学报:自然科学版,2007,27(1):12-15.
[17] 白日军,张 强.功能高分子材料在山西省土地荒漠化防治中的应用[J].山西农业科学,2003,31(3):87-91.
[18] 张成梁.山西采煤造成的土地荒漠化及其趋势分析[J].中国水土保持科学,2006,4(5):40-43.
[19] 刘士余,孟菁玲,张成梁.山西煤矿区土地荒漠化类型和成因分析[J].水土保持研究,2006,13(5):163-165.
[20] 贾宁凤,段建南,李旭霖,等.荒漠化防治综合效益的多维灰色预测评估研究——以晋西北河曲县为例[J].中国沙漠,2005,25(5):711-715.
[21] 武志涛,郭未旭,李晋昌,等.晋北沙漠化地区风沙环境信息服务系统设计[J].中国沙漠,2015,35(5):1 150-1 155.
Review on Tesearch of Desertification in Shanxi Province
Wang Hao
(ShanxiInstituteofForestryInventoryandPlanning,Taiyuan030012,China)
Carrying out research on desertification was practically significant to desertification control and ecological environment construction in Shanxi Province. The research results of desertification in Shanxi province were reviewed from the following aspects: monitoring and investigation methods of desertification, the causes and the developmental trend of desertification, classification and zoning of desertification, harms and loss estimation about desertification and treatment methods of desertification research. The research status and existing problems of desertification research in Shanxi province were analyzed comprehensively. Finally, the prospect of desertification research in Shanxi province was put forward.
Shanxi Province; Desertification; Research status
2017-01-17
王 浩(1990— ),男,山西洪洞人,2015年毕业于山西大学,助理工程师。
X171. 1
A
1007-726X(2017)02- 0046- 04