黄河上游玛曲段高寒草地沙化现状、成因及防治对策

收稿日期：2023-11-27

基金项目：国家自然科学基金青年项目“冻融作用对黄河上游玛曲段沙质土壤风蚀的影响及其机理研究”（42201080）；陕

西省自然科学基础研究计划项目“沙漠化逆转过程中植被碳源/汇的时空变化研究”（2022JQ-176）

第一作者：冯筱（1990- ），女，博士，讲师，研究方向为沙漠化与沙漠化防治。E-mail：feng_xiaohappy@163.com

通信作者：屈建军（1959- ），男，博士，研究员，研究方向为风沙灾害与防治工程。E-mail：qujianj@lzb.ac.cn

摘要：黄河上游玛曲段是黄河重要的水源涵养区和水源补给区，在维护黄河流域生态安全方面具有不可替代的作用。近几十年来，玛曲县草地沙化问题已相当突出，直接影响到了黄河源区的生态安全、牧区经济及社会的可持续发展。文中综合分析玛曲县草地沙化现状、成因，在此基础上提出了玛曲县草地沙化防治的几点对策和建议：1）将草原生态保护纳入法制化管理体系，完善草原生态补偿机制；2）在牧区草原严格执行以草定畜、草畜平衡制度，实行划区轮牧制度；3）加强不同沙化程度草地的综合治理；4）强化对草原的保护力度，加强草原鼠（兔）害的综合治理。

关键词：草地沙化；气候变化；人类活动；防治对策；黄河源

中图分类号：S812.6 文献标识码：A 文章编号：2096-9546（2024）01-0001-07

DOI： 10.12344/lczcyj.2023.11.27.0003

冯筱，屈建军，李倩茹.黄河上游玛曲段高寒草地沙化现状、成因及防治对策 ［J］.林草政策研究，2024，4（1）：1-7.

Current Status， Causes and Control Measures of Alpine Grassland Desertification in the

Maqu Section of Yellow River

Feng Xiao1 Qu Jianjun2 Li Qianru1

（1.College of Geography and Environment， Xianyang Normal University，

Xianyang 712000， Shaanxi， China;

2.College of Urban and Environmental Sciences， Northwest University，

Xi’an 710100， Shaanxi， China）

Abstract： The Maqu section at the upper reach of the Yellow River is an important area for water conservancy and replenishment， playing an irreplaceable role in maintaining the ecological security of the Yellow River Basin. In recent decades， grassland desertification in Maqu County has remained a serious issue， directly affecting the ecological security of the source area of the Yellow River as well as the sustainable economic and social development in the pastoral region. This paper comprehensively analyzes the current status and causes of grassland desertification in Maqu County， and proposes the countermeasures and suggestions for its prevention and control， including： 1） Integrating the grassland ecosystem protection into the legislative and administrative framework to improve the ecological compensation of grassland; 2） Strictly implementing the requirements on the stock quotas based on grassland availability and the grassland-livestock balance in the pastoral region and adopting the system of zoned grazing rotation; 3） Strengthening the integrated control of pastures with different degrees of desertification; and 4） Enhancing the protection of grassland by intensifying the integrated control of grassland rodent pests.

Keywords： grassland desertification; climate change; human activity; control measure; source of Yellow River

随着社会经济的快速发展，高原地区的生态环境问题日益突出，生态安全面临着严峻的挑战。青藏高原是全球气候与环境变化的敏感区，生态环境十分脆弱［1］。玛曲县地处青藏高原东缘的甘肃省甘南藏族自治州西北部，位于甘、青、川3省交界处的黄河第一弯曲部。在我国大地貌单元中，玛曲县处于第2和第3阶梯交界带，平均海拔3 700 m，总面积10 190 km2。黄河由玛曲南、东和北环绕而过，呈“U”形大拐弯，形成“九曲黄河”第一弯，被称为黄河首曲。黄河在玛曲县全境流程为433 km，流域面积9 590 km2，占玛曲全县总面积的94%［2］。黄河上游玛曲段是黄河重要的水源涵养区和水源补给区，是国民经济和生态环境至关重要的前沿阵地，被誉为“中华水塔”和“黄河蓄水池”［3-4］，在维护黄河流域生态安全方面具有不可替代的作用，是“青藏高原生态屏障”的核心组成部分。近几十年来，在全球气候变化和人类活动的影响下，玛曲县草地生态环境不断恶化，草地沙化问题已相当突出，直接影响到黄河源区的生态安全和牧区经济和社会的可持续发展［5-9］。草地沙化导致地表径流锐减、草地水源涵养能力下降，黄河的水量补给及调蓄能力降低；同时，由于风沙活动，大量的泥沙进入黄河流域，加剧了黄河源牧区的水土流失［10］，成为区域性及全国性的重大生态环境问题。畜牧业是玛曲县最重要的生产活动，草地资源是维持畜牧业生产的物质基础。随着玛曲县草地沙化面积的扩张，可利用的草地资源不断减少，畜牧业的生产受到影响，严重限制了当地牧民的生存和经济的发展，不利于地区社会的稳定。

由于其特殊的地理环境，玛曲县草地生态系统地表土层较薄、质地较粗，加上常年气温低、热量不足，空气中氧含量稀薄，植物生长缓慢，自然生产能力低，自我调节和修复能力差，一旦遭到外界干扰和人类不合理的利用，极易产生生态失衡，并且难以恢复［11］。本文将概述玛曲县草地沙化现状，阐明草地沙化成因，并提出有针对性的防治措施，可为类似区域沙化草地的防治提供理论依据，以期促进黄河流域的生态保护以及社会经济的稳定和可持续发展。

1 玛曲县草地沙化现状

自20世纪60年代以来，玛曲县的沙化草地由零星分布的小沙丘经不断扩张并逐步发展，已成为集中连片的高大沙丘，成为青藏高原沙漠化发展较为严重的区域［5］。根据全国荒漠化和沙化历年监测结果，1990年玛曲县沙化草地总面积为3 915.08 hm2，占全县土地总面积的0.38%，其中流动沙丘占沙化草地总面积的39.84%。1990年之后的10年间，草地沙化发展迅猛。与1990年相比，1999年沙化草地总面积增加了55.30%，流动沙丘及固定沙丘面积分别增加了29.50%和72.38%。此后由于一系列生态工程和综合治理措施的实施，草地沙化的发展在一定程度上得到了遏制，沙化面积增加幅度变缓。与1999年相比，2009年沙化草地总面积增幅为34.25%，其中流动沙丘面积增加幅度为10.62%。从2009年到2019年，沙化草地总面积变化幅度较小，基本趋于稳定状态（表1）。玛曲县沙化草地主要分布于黄河沿岸洪积冲积滩地及其阶地上，呈带状分布。目前，黄河沿岸有沙化草地分布的岸线长度已达220 km，占境内黄河总长度的43%［2］。

从沙化程度来看（表2），2014年玛曲县轻度、中度、重度和极重度沙化面积分别为2 109.83、2 385.35、1 229.10和2 429.82 hm2，分别占当年全县沙化草地总面积的25.88%、29.25%、15.07%和29.80%。与2004年相比，2014年轻度和极重度沙化面积略有减少，减小幅度分别为5.82%和4.19%；中度以及重度沙化面积均有所增加，增加幅度分别为22.75%和194.49%。

2 玛曲县草地沙化成因

土地沙漠化是在丰富的沙源物质基础上，由于人类不合理的活动和气候变化导致植被稀疏，在干旱多风条件下，风沙活动加剧，造成沙丘、沙地迅速蔓延的环境退化过程［12-13］。玛曲县草地沙化的原因可以归结为2个方面：一是自然因素，包括处于高寒区的地理位置、较为脆弱的生态环境、沙源较丰富的黄河阶地、气候变化及鼠害等；二是人为因素，包括因人口增加所导致的过度放牧、不合理的草原利用方式以及滥采滥挖等。

2.1 自然因素

2.1.1 丰富的沙源

玛曲县境内黄河阶地上发育的草原具有丰富的沙源。由于地质史上强烈褶皱、断裂，并在反复的冻融作用下，岩层崩解、风化成松散碎屑堆积物，堆积物中的细小颗粒在雨水作用下进入河道；当河水消退后，大量的冲积沙留在河漫滩上，形成丰富的沙源［2，14-15］。在枯水季节，黄河河漫滩上的泥沙可经风力搬运不断地到达河岸或阶地，覆盖在草地上，成为草地沙化的沙源之一［16］。受第四纪末期冰川活动的影响，黄河多次改道，旧河床堆积了大量的泥沙。这些泥沙堆积物以沙土和粉沙土为主，土层自然粘结力差，表层仅发育有10～40 cm厚的草甸层。草甸层一旦被破坏，下伏古砂土可为草地沙化提供丰富的沙源［2，5，16-18］，且沙化分布与河道走向基本一致。虽然玛曲县区域内植被覆盖度高，但由于常年低温、植物生长期短、生态环境脆弱，地表植被一旦被破坏，草皮层缺口被打开，就很难恢复，丰富的下伏古砂土在风力作用下逐渐覆盖草地导致草地沙化。

2.1.2 气候因素

相关气象数据表明，近50年来玛曲县多年平均气温为1.8 ℃，年平均气温呈明显的增加趋势。气温升高使得地表蒸发量增加，冻土融化，水分下渗，表层土壤含水量减小，使得植物生长在一定程度上受到限制。温度升高导致冻土层退化，易造成热融滑坡、热融塌陷等现象，使得草皮层与土体脱离，草皮层下沉积物质易风化或下伏古砂层裸露，在风蚀作用下草地逐渐沙化［19-22］。

近50年来，玛曲县多年平均降水量为604.1 mm，年降水量呈减小的变化趋势。降水量减少导致黄河流域玛曲段的年径流量减少，在枯水季节河床泥沙裸露，在风力的作用下沙物质经搬运前移，覆盖于草场之上，加剧草地沙化现象及干旱化趋势，又进一步引起草地生产力下降、土壤质量下降，加剧了草地沙化的发生。

玛曲县大风日数多，全年8级以上大风日数77天，最多日数可达140天，风多而强劲，为草原沙化提供了充足的外动力［2］。玛曲县多风天气主要集中在12月至次年5月，与此同时，该时间段月降水量较小，呈现出典型的“风旱同季”的气候特征，为风力加速地表尤其是裸露地表的侵蚀提供了条件，易导致草地沙化面积的扩张。

2.1.3 鼠（兔）害

玛曲县草原鼠兔种类和数量众多，包括高原鼢鼠、高原鼠兔、喜马拉雅旱獭和青海田鼠等，其多数生活在洞穴中，栖息于以莎草草甸为主的生态系统中，尤喜植被低矮的开阔生境，而避开植被高大密集的区域。草地退化、沙化可引发鼠兔大量繁殖，导致鼠（兔）害的形成与蔓延［23］。

鼠兔通过啃食草根、挖掘洞道，在洞穴旁堆积大面积土丘，使掩埋在土丘下的植被很快死亡，导致植被盖度减小，次生裸地面积不断扩大。大量的鼠洞以及土丘在雨季可引发大量的水土流失，在旱季大风作用下引起土壤风蚀，加剧草地沙化进程［24-25］；当草地沙化到不再适宜鼠兔居住的程度时，鼠兔便迁徙到另一个更适宜的环境，使草地沙化面积继续扩张［26］，形成恶性循环。

2.2 人为因素

2.2.1 过度放牧

玛曲县是一个以畜牧业为主的地区，畜牧业活动往往与当地人口数量相联系。1949年，玛曲县总人口数仅为6 642人，到2022年达到57 200人。该地区的人口主要以乡村人口为主，主要从事牧业劳动。乡村人口数在1952年为7 025人，占总人口数的99.8%；到2022年达44 800人，占总人口数的78.3%。

人口的增长使得牧民对资源的需求增加，在以纯牧业为主的玛曲地区，牧民通过增加牲畜数量来维持基本的物质生活。牲畜数量的急剧增加，导致载畜量超过草场的载畜能力，造成过度放牧，加大了对草地利用的压力。玛曲县大型牲畜年末存栏量在1949年为4.94万头（匹），到2022年达到52.93万头（匹），是1949年的10.71倍。羊只年末存栏量在1949年为19.14万只，2017年达49.5万只。据研究，1969—2005年玛曲县草地年均超载量为67.84万羊单位，年均超载率为56%［27］。长期过度放牧使得玛曲县草场植物群落发生明显的改变，植被盖度降低，优良牧草所占比重降低，毒杂草所占比例增加，牧草产量下降［6］。另外，长期过度放牧使得牲畜食草过程中的践踏范围和频率迅速增加，草场植被以及草皮层在这种条件下很容易遭到破坏，加之草皮层下伏古砂的存在，在冬春强风的作用下，草场风蚀加剧，草地沙化［2］。牛叔文等［27］研究表明，累加超载量每增加1万个羊单位，会造成314 hm2草地沙化。

2.2.2 不合理的草场利用方式

玛曲县目前仍以粗放的传统放牧方式为主，靠天养畜，严重依赖天然的草地资源。随着牲畜数量的增长，牧区实行掠夺式的放牧方式，加剧草场压力，草畜矛盾突出。此外，牧区对草原的划分主要为冬春草场和夏秋草场，区域面积划分不均衡，夏秋草场面积大、放牧时间短，冬春草场面积小、放牧时间长。这使得冬春草场放牧压力大，易造成过度放牧，加之冬春季节干旱且风大风多，易引起土壤风蚀，进而引发草地沙化。部分牧民在放牧期间，对同一草场一年多次重复利用，导致草场植被与土壤没有自我修复的空窗期，从而加速草地生产力的下降，进而引发草地退化沙化。

2.2.3 滥采滥挖

玛曲县名贵中草药种类较多，如冬虫夏草、雪莲、贝母、红景天等，其较大的经济价值使得当地牧民以及外地人员大量挖采中草药，导致上覆于地表并且厚度仅为10～40 cm的草甸层被破坏。草地植被遭受破坏后很难恢复，草原密布着大大小小的土坑，下伏古砂土裸露，形成斑块状沙源，在风蚀、水蚀作用下，草地沙化逐渐向四周蔓延。

同时，玛曲县金矿资源丰富，金矿的大面积开采导致植被破坏，地表裸露。另外，随着社会经济的发展，在草地上大量采石、挖沙、取土、修筑公路、修建旅游景点等作业量急剧增加。由于缺乏一定的管理和不规范的施工作业，这些工程对草地造成不同程度的破坏，加速草地的退化沙化。

3 沙化草地防治对策和建议

根据玛曲县草地沙化现状以及成因，其沙化草地的防治目标主要有2方面：一是要防止草地进一步沙化，即防止非沙化草地发生沙化以及制止已经沙化的草地在程度上升级；二是对已经沙化的草地进行综合治理，恢复草地生态。基于此，提出以下4方面的建议。

1） 将草原生态保护纳入法制化管理体系，完善草原生态补偿机制。将《中华人民共和国草原法》《甘肃省甘南藏族自治州草原管理办法》等相关法律法规纳入玛曲县草原建设和管理中，强化牧民群众的法制意识。全面落实玛曲县纯牧区实行的草原承包到户、承包经营责任制，通过宣传车、张贴宣传海报、电视媒体、乡镇座谈会等向当地牧民宣传“谁使用、谁保护、谁建设、谁受益”的草原管理制度，切实提高牧民对草原的保护意识。此外，草原生态补偿致力于保护草原生态系统服务质量和数量，是促进草地生态环境改善，推动草原生态系统可持续发展的重要政策之一［31-32］。建议通过设立玛曲县草原生态保护专项基金，为草原建设作出重大贡献的相关单位和牧户给予合理的利益补偿，如禁牧补助、草畜平衡补助、舍饲圈养补助等，并将其作为长期的惠民政策落实到位，提高牧民参与草原生态保护的意愿和积极性，致力于牧区草原生态的可持续发展。玛曲草原作为黄河源头重要的水源涵养地，为黄河中下游的社会经济发展和人民生活作出了重要贡献。建议相关单位推动对黄河中下游地区征收生态补偿基金，转移支付给上游地区，提高上游地区的补偿标准。

2） 在牧区草原严格执行以草定畜、草畜平衡制度，并实行划区轮牧制度。根据草地分级、面积和产草量，按照放牧标准制定载畜量，严禁超载放牧。鼓励牧民优化畜群结构，及时淘汰老龄牛羊，提高适龄母畜和良种比例，增强牲畜商品意识，加快牲畜周转速率，提高牛羊出栏率，在提高生产效益的同时减轻对草地的利用压力。同时，充分利用高山等区域草原，合理配置畜群，均衡利用草原，并适当扩大冬春草原面积。一方面视牧草再生能力确定轮牧周期长短；另一方面对于已经退化、沙化的草原，实行围栏禁牧、休牧制度，禁牧和休牧周期长短视牧草恢复状况而定。鼓励牧民通过建设围栏、人工种植当地优良牧草，建立一年生和多年生人工草场，对牲畜实行圈养，减轻对天然草地的压力。对于实行轮牧、休牧制度以及建立人工草场的牧民，当地政府要给予一定的现金和粮食补贴，提高牧户的积极性。

3） 加强不同沙化程度草地的综合治理。根据沙化程度，可以将沙化草地分为极重度、重度、中度和轻度沙化草地。对于轻度和中度沙化草地，由于植被和土壤状况良好，且没有明显的风蚀现象，可采用围封禁牧措施使植被自然恢复。对于重度和极重度沙化草地来说，植被生长状况差或者无法自然生长，土壤已经严重贫瘠化，草地生态系统的自我恢复能力已经丧失，即使在实施禁牧措施之后，植被也很难恢复。此时，需输入一系列的人为恢复措施。针对重度沙化草地，因有一定的植被覆盖，但风蚀现象较为明显，可通过补播草本植物并加以围封的治理措施来提高植被覆盖度，从而减少风蚀的发生。针对极重度沙化草地，采用工程固沙措施、工程措施辅以植物固沙措施，并加以围封，从而达到稳定流动沙丘，使得植被、土壤逐步恢复。例如，针对流动沙丘（极重度沙化地），可采取“固沙障＋人工补播（喷尘）＋封育”“补播+植物纤维网覆盖+封育”模式，或者“人工培育草皮全覆盖+封育”的治理模式，以达到固定沙丘的目的。

4） 强化对草原的保护力度，加强草原鼠（兔）害的综合治理。严厉打击违法乱挖名贵中草药的行为，尤其要杜绝在退化、沙化草地上的滥采滥挖行为，减少对牧区草地的破坏。各级国土资源部门应严格规范相关企业对矿产资源的开采过程，加强对矿区开采行为的执法力度，督促矿山企业严格按照恢复治理方案边开采边治理。相关部门应规范草原基础建设以及管理制度，减少施工作业对草原的占用，严禁破坏草地植被的行为。此外，加强草原鼠（兔）害综合治理、控制草原鼠（兔）害是玛曲县草地生态修复的重要工程之一。可通过先进的技术，如无人机技术、人工智能识别技术等对鼠（兔）害的分布进行动态监测，采用经济有效的措施进行精准防控［28-29］。同时，结合鼠（兔）害防控的生态经济阈值，将鼠兔数量控制在最佳范围内，实现草地生态的可持续性［30-32］。目前常见的防治鼠害的方法主要有生物防治、物理灭鼠、药物灭鼠以及生态防治法。灭鼠后，采用补播、封育或半封育的措施，及时恢复草地植被。生态防治法主要是通过促进植被恢复，提高草地植被盖度和高度，改变生态环境，破坏适宜鼠（兔）类的生存条件，降低鼠（兔）类密度，以达到控制鼠（兔）害的目的。

参考文献

［1］

刘荣高，刘洋，徐新良，等.近30年青藏高原南缘地理环境状况及变迁研究［J］.中国科学院院刊，2017，32（9）：1003-1013.

［2］徐先英，唐进年，金红喜.黄河首曲高寒草地沙化防治研究［M］.兰州：甘肃科学技术出版社，2019.

［3］张秀云，姚玉璧，邓振镛，等.青藏高原东北边缘牧区气候变化及其对畜牧业的影响［J］.草业科学，2007，24（6）：66-73.

［4］王辉，任继周，袁宏波.黄河源区天然草地沙化机理分析研究［J］.草业学报，2006，15（6）：19-25.

［5］戚登臣，李广宇，陈文业，等.黄河上游玛曲县天然草场退化现状、成因及治理对策［J］.中国沙漠，2006，26（2）：202-207.

［6］逯军峰，董治宝，胡光印，等.甘肃省玛曲县土地沙漠化发展及其成因分析［J］.中国沙漠，2012，32（3）：604-609.

［7］DONG Z B，HU G Y，YAN C Z，et al.Aeolian desertification and its causes in the Zoige Plateau of China’s Qinghai-Tibetan Plateau［J］.Environmental Earth Sciences，2010，59（8）：1731-1740.

［8］HU G Y，DONG Z B，LU J F，et al.The developmental trend and influencing factors of aeolian desertification in the Zoige Basin，eastern Qinghai-Tibet Plateau［J］.Aeolian Research，2015，19：275-281.［LinkOut］

［9］HU G Y，JIN H J，DONG Z B，et al.Driving forces of aeolian desertification in the source region of the Yellow River：1975-2005［J］.Environmental Earth Sciences，2013，70（7）：3245-3254.

［10］肖斌，纪永福，安富博，等.玛曲高寒草原风沙危害及其综合治理模式［J］.甘肃林业科技，2011，36（4）：14-18.

［11］牛亚菲.青藏高原生态环境问题研究［J］.地理科学进展，1999，18（2）：163-171.

［12］吴正.风沙地貌与治沙工程学［M］.北京：科学出版社，2003.

［13］朱震达.中国的沙漠化及其治理［M］.北京：科学出版社，1989.

［14］盛海洋，田玲.若尔盖盆地草地沙化研究［J］.贵州师范大学学报（自然科学版），2006，24（4）：16-20.

［15］盛海洋，赵信峰，陈艳艳.黄河上游玛曲县土地沙化成因与防治对策［J］.人民黄河，2007，29（3）：3-4.

［16］郑庆钟，徐先英，柳小平，等.黄河上游玛曲草地沙化的分类及其防治［J］.水土保持应用技术，2012（5）：1-4，8.

［17］金红喜，何芳兰，李昌龙，等.玛曲高寒草甸沙化研究进展：沙化发展及自然诱因［J］.中国农学通报，2016，32（1）：158-165.

［18］孙广友，张文芬.若尔盖高原黄河古河道及其古地理意义［J］.地理科学，1987，7（3）：266-272，296.

［19］李晓英，姚正毅，王宏伟，等.若尔盖盆地沙漠化驱动机制［J］.中国沙漠，2015，35（1）：51-59.

［20］姚正毅，李晓英，董治宝.黄河源区玛多县沙漠化成因与发展过程［J］.冰川冻土，2015，37（5）：1245-1256.

［21］XIE S B，QU J J，LAI Y M，et al.Effects of freeze-thaw cycles on soil mechanical and physical properties in the Qinghai-Tibet Plateau［J］.Journal of Mountain Science，2015，12（4）：999-1009.

［22］XIE S B，QU J J，XU X T，et al.Interactions between freeze-thaw actions，wind erosion desertification，and permafrost in the Qinghai-Tibet Plateau［J］.Natural Hazards，2017，85（2）：829-850.

［23］方毅才.甘南高原鼠兔防治技术［J］.甘肃畜牧兽医，2018，48（9）：72-76，83.

［24］姚正毅，李晓英，董治宝.鼠害在若尔盖草原沙漠化进程中的作用与机理［J］.中国沙漠，2017，37（6）：1093-1101.

［25］李国荣，李希来，李进芳，等.黄河源高寒草甸高原鼠兔土丘的土壤风力侵蚀规律［J］.水土保持学报，2019，33（2）：110-114，168.

［26］冯筱，屈建军，范庆斌，等.鼠兔（Ochotona curzoniae）洞穴堆积体对草地沙化的影响及防治［J］.中国沙漠，2020，40（3）：168-176.

［27］牛叔文，马利邦，曾明明.过牧对玛曲草地沙化的影响［J］.生态学报，2008，28（1）：145-153.

［28］连欢欢，赵新来，王海春.人工智能目标识别技术对高原鼠兔定位监测的研究［J］.青海草业，2023，32（2）：8-14，20.

［29］花蕊，包达尔罕，董瑞，等.基于无人机遥感的天然草原鼠害发生面积调查方法研究［J］.草业学报，2023，32（5）：71-82.

［30］何秋霞，张荞荞，陈德炜，等.若尔盖高寒退化草地高原鼠兔防控生态经济阈值初探［J］.四川农业大学学报，2024，42（1）：159-165.

［31］梅菊芬，李士珍，刘宇晨，等.近20年中国草原生态补偿机制研究综述［J］.内蒙古农业大学学报（自然科学版），2023，44（4）：81-86.

［32］章志龙，施蕾蕾，高君智，等.甘南草原生态治理的实践与探索［J］.环境保护，2023，51（20）：36-40.