川西北阿壩地區(qū)沙化土地動態(tài)變化及驅(qū)動力分析

廖雅萍,王軍厚,付蓉

(國家林業(yè)局調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院,北京100714)

近10 a來,隨著大規(guī)模生態(tài)建設(shè)工程的實施,我國土地沙化和荒漠化發(fā)展勢頭得到初步遏制并有所好轉(zhuǎn),從20世紀(jì)的持續(xù)擴(kuò)展轉(zhuǎn)變?yōu)楸臼兰o(jì)初的初步逆轉(zhuǎn),全國沙化土地面積和荒漠化土地面積雙雙出現(xiàn)減少,其程度也有所降低[1]。然而在川西北地區(qū),沙化土地發(fā)展的勢頭并未得到根本控制,草地退化和沙化日趨嚴(yán)重,對當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)和畜牧業(yè)發(fā)展、人民生活水平提高和生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響。川西北高寒草原區(qū)是我國五大牧區(qū)之一,也是我國兩大水系——長江、黃河的發(fā)源地,具有十分重要的生態(tài)作用[2],因此川西北土地沙化,不僅影響了該地區(qū)畜牧業(yè)的發(fā)展,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化,也嚴(yán)重威脅到我國兩大水系的水資源環(huán)境。全面了解和掌握川西北土地沙化的現(xiàn)狀、動態(tài)變化、發(fā)展趨勢及驅(qū)動力,對該地區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)和國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。

1 自然概況

阿壩藏族羌族自治州位于四川省西北部,即北緯30°35′-34°19′,東經(jīng) 100°30′-104°27′,總面 積83 426 km2。自治州地處青藏高原東南緣與四川盆地西北邊緣,是川、甘、青三省交錯的接觸帶,地形地貌復(fù)雜,地勢西北高東南低,西北部是高原高寒草地,海拔3 500～4 000 m,丘狀高原與山原地貌廣布。該地區(qū)屬長江、黃河水系分水嶺,嘎曲(白河)、墨曲(黑河)、賈曲婉蜒流淌,自南向北注入黃河,是四川省三大江河岷江、大渡河以及嘉陵江支流涪江、白龍江的發(fā)源地,經(jīng)濟(jì)以農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)為主。

近半個世紀(jì)以來由于自然和人為因素的影響,草地生態(tài)系統(tǒng)急劇退化,特別是近30 a,受全球變暖和人為活動的共同影響,湖泊萎縮,沼澤變干[3],濕地面積變小,海水干涸,天然牧草長勢弱、產(chǎn)量低、有毒雜草數(shù)量劇增,鼠害和過牧越來越嚴(yán)重,表現(xiàn)為草場持續(xù)退化和沙化,沙化土地面積不斷擴(kuò)展。

2 監(jiān)測評價方法

2.1 沙化土地

沙化土地類型和面積及其與之相關(guān)的土地利用類型、植被等數(shù)據(jù)采取現(xiàn)地調(diào)查的方法獲得,調(diào)查時間分別為1994年、1999年、2004年和2009年,共 4次調(diào)查數(shù)據(jù)。沙化土地調(diào)查因子和類型劃分均采用中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《沙化土地監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》[4]所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 氣象數(shù)據(jù)

利用中國氣象局標(biāo)準(zhǔn)氣象站近30 a監(jiān)測數(shù)據(jù),以阿壩州諾爾蓋縣和紅原縣的年平均氣溫和年降水量作為環(huán)境影響評價因子。

2.3 社會人文統(tǒng)計數(shù)據(jù)

利用中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所提供的縣級社會經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計數(shù)據(jù),分別對阿壩州以及若爾蓋縣和紅原縣近30 a的年人口和牲畜數(shù)量變化進(jìn)行統(tǒng)計分析。

3 結(jié)果分析

3.1 沙化土地現(xiàn)狀

阿壩州土地沙化始于19世紀(jì)60年代,源于當(dāng)時阿壩州的若爾蓋、紅原、阿壩三縣進(jìn)行沼澤草地人工排水,區(qū)域地表水位降低而引起的沼澤濕地干涸和土地不合理利用[5],在隨后的幾十年中,由于牲畜的急劇增長對草場的過度利用,沙化土地迅速擴(kuò)展,到2009年沙化土地面積已達(dá)172 248 hm2。

調(diào)查結(jié)果顯示,阿壩州2009年沙化土地面積172 248 hm2,主要分布于高寒草地和干旱河谷地區(qū),以若爾蓋草原分布最為集中。從行政區(qū)域上看,阿壩州13個縣都有沙化土地分布,其中若爾蓋縣沙化土地面積最大(72 241 hm2),占整個阿壩州沙化土地面積的42%,其次為小金縣、理縣、金川縣、九寨溝縣、壤塘縣、阿壩縣和紅原縣。

從沙化土地類型上看,阿壩州沙化土地主要以露沙地為主(127 931 hm2),占沙化土地總面積的74%,這主要是該地區(qū)草地嚴(yán)重退化引起的沙質(zhì)草場地表破壞,出現(xiàn)斑點(塊)狀沙堆廣泛分布于草地的沙化草地景觀。其他沙化土地類型的面積相對較小,分別為流動沙地(丘)5 792 hm2,半固定沙地(丘)6 053 hm2,固定沙地(丘)29 278 hm2,沙化耕地3 194 hm2。另外該地區(qū)還有10 759 hm2有明顯沙化趨勢的土地。

3.2 沙化土地動態(tài)變化

3.2.1 沙化土地整體持續(xù)擴(kuò)張 根據(jù)1994-2009年連續(xù)4次沙化土地監(jiān)測數(shù)據(jù)分析,阿壩州沙化土地面積持續(xù)擴(kuò)大,從1994-2009年的15 a時間里,沙化土地從104 941 hm2增長到172 248 hm2,沙化土地面積增加了46 307 hm2,增長64%,見表1。

分時間段來看,不同時期沙化土地增加的幅度變化較大,1994-1999年5 a間沙化土地面積增加了24 030 hm2,沙化土地增長23%;1999-2004年5 a間沙化土地面積增加了37 808 hm2,沙化土地增長29%;2004-2009年的最近5 a間沙化土地面積增加了5 469 hm2,沙化土地增長3%。由此可見,1994-2004年10 a間為沙化土地快速擴(kuò)展階段,尤其是1999-2004年為加速擴(kuò)展時期,此后的2004-2009年,擴(kuò)展勢頭相對有所減緩,見表2。

表1 阿壩州不同時期沙化土地面積 hm2

從行政區(qū)域看,20世紀(jì)60年代以前沙化土地只出現(xiàn)在若爾蓋、紅原和阿壩等縣的河谷兩岸和岸邊的丘陵上,到90年代沙化土地已分布到除小金縣和九寨溝縣的其他11個縣,到2009年,阿壩州的13個縣全部都有沙化土地分布。從地理位置上看,40 a來沙化土地的分布范圍不斷擴(kuò)大,初期沙化土地沿黃河兩岸向南、向東南、向東延伸,隨后黑河與黃河之間的丘陵地帶沙化土地也不斷擴(kuò)展,現(xiàn)在已向東南方向不斷蔓延[3]。

4 沙化土地擴(kuò)張驅(qū)動力分析

阿壩地區(qū)屬于典型的高寒、高海拔生態(tài)脆弱帶,生態(tài)穩(wěn)定性差,易受到氣候波動等因素的沖擊和人類活動的干擾。阿壩州沙化土地的形成和擴(kuò)張是自然因素和人類因素綜合作用的結(jié)果,自然因素是沙化發(fā)生的大環(huán)境,而人為因素是草地退化、沙化的主導(dǎo)因素。

4.1 人為因素

長期以來,由于地方只注重草場和濕地的生產(chǎn)功能,而忽視其生態(tài)功能,對草場和濕地水源涵養(yǎng)及生物多樣性的生態(tài)功能認(rèn)識不足。為了緩解人口增長壓力和發(fā)展經(jīng)濟(jì),人為盲目疏干濕地、草場嚴(yán)重超載、過度放牧等,尤其是近30 a不合理的人為活動導(dǎo)致了濕地嚴(yán)重受損,草原嚴(yán)重退化、沙化。

4.1.1 人口增長過快 本地區(qū)人口增長過快,人類活動干擾加劇,對區(qū)域生態(tài)環(huán)境施加負(fù)效應(yīng)不斷增大,這是人文因素中最本質(zhì)和最重要的一個因素。濫墾濫挖、過度放牧等在很大程度上是因為人口壓力過大,為了發(fā)展經(jīng)濟(jì)而造成的。建國初期阿壩州人口只有35.3萬人,到1980年達(dá)到70.5萬人,到2008年人口已經(jīng)達(dá)到88.3萬人,其中若爾蓋縣和紅原縣也從建縣時的幾千人分別增長到2008年的7.3萬人和4.2萬人。人口增多對資源需求量增大,其結(jié)果是從事不合理的生產(chǎn)活動,對生態(tài)環(huán)境造成破壞,使沼澤退化、草地沙化。幾十年來阿壩州沼澤周邊山坡上針葉林遭到濫砍亂伐,森林面積急劇下降,就若爾蓋縣而言,1975年森林覆蓋率為16.7%,2005年下降到12.8%,現(xiàn)只剩下零星殘林分布在坡地上,致使草地失去了防風(fēng)固沙的主要屏障,進(jìn)而導(dǎo)致草地退化、沙化草地擴(kuò)大[6]。

4.1.2 挖溝排水,草原有害生物危害加劇 阿壩地區(qū)是我國面積最大的高原沼澤濕地,在人口不斷增加的壓力下,大力發(fā)展畜牧業(yè),人為地對沼澤濕地挖溝排水、對草場實行濫墾濫挖,直接導(dǎo)致沼澤和草地退化、旱化、沙化。一是為擴(kuò)大可利用草場面積,若爾蓋濕地普遍經(jīng)歷了大規(guī)模的開溝排水活動。20世紀(jì)70年代,若爾蓋縣和紅原縣共計開溝 700多條,長約1 000 km左右,累計疏干、改造沼澤 20萬hm2,約占本區(qū)沼澤總面積43.5%[6]。隨著沼澤面積減少,由沼澤→半沼澤→草甸→草原→沙化發(fā)展的趨勢越來越明顯,尤以古河道及其附近疏干的沼澤更為明顯。目前的沙化土地面積中有85%集中分布在疏干沼澤區(qū)。二是20世紀(jì)70年代對草場實行大面積翻耕,種植牧草,在徹底破壞了原生植被和沒有加強(qiáng)耕作管理的情況下,進(jìn)行放牧經(jīng)營,加之冬季大風(fēng)作用,致使耕作層土壤逐漸沙化,而古河床上沉積的粉沙翻露出地表,成為沙化草地的沙粒來源。

沼澤的疏干對加快草地退化、沙化的后期作用越來越顯現(xiàn),這是因為它使嚙齒類動物的生存環(huán)境大大改善,繁殖加快,數(shù)量迅速增長,形成對草場的嚴(yán)重破壞,其中以黑唇鼠兔和高原鼢鼠危害最大,其密度分別達(dá)739只/hm2和56只/hm2。對比調(diào)查發(fā)現(xiàn)疏干沼澤區(qū)的鼠、蟲、毒雜草危害明顯嚴(yán)重于沼澤保持好的地區(qū),害鼠大量偷食牧草、打洞、挖掘土丘,破壞草原土壤結(jié)構(gòu)和原有植被,使牧草失去結(jié)實繁衍能力,土壤外翻暴露,在干旱風(fēng)吹下很容易成為沙源,加劇草場退化。4.1.3 過度放牧 若爾蓋草原曾是我國優(yōu)質(zhì)牧草草原,但由于長期超載過牧引起的草場退化和沙化十分嚴(yán)重。自新中國成立以來,由于人口的快速增長,畜牧業(yè)得到很大發(fā)展,牲畜數(shù)量不斷增長。根據(jù)統(tǒng)計資料,解放初期阿壩州有各類牲畜70萬頭,到2000年達(dá)到348(約1 155萬羊單位),增加了4倍,到2007年達(dá)到1 271萬羊單位。從目前的情況看,阿壩州牧區(qū)草原實際載畜量大大超過理論載畜量,屬嚴(yán)重超載。阿壩州草原超載程度呈上升趨勢,阿壩州1990年草原超載率為34.9%,2001年草原超載率上升為56%[7],到2008年已達(dá)到60%,且從1998年以來一直處于60%左右的高超載率水平。這是因為近年來牧業(yè)發(fā)展走上了一條片面追求牲畜數(shù)量的道路,牲畜總量增長過快,對草場的利用程度超過了草場的自然更新速度,使草場出現(xiàn)大面積的退化。

4.2 自然因素

阿壩地區(qū)沙源豐富、氣候趨于暖干、大風(fēng)頻繁,這些為土地沙化的發(fā)展提供了有利條件。

4.2.1 沙源豐富 川西北高原緊鄰北方沙區(qū),土壤中含沙物質(zhì)多,廣泛分布有洪積物、坡積物和史前期海浸形成的濱海相沉積物,土壤質(zhì)地為砂土和砂壤土,粉粒狀或碎屑狀結(jié)構(gòu)。同時,第四紀(jì)末期冰川的劇烈運(yùn)動,導(dǎo)致河流中心不等量的下沉,使各大河流及其支流、湖泊均幾度改道或搬遷,形成了許多古河道、古湖床[8]。如若爾蓋、紅原等縣的黃河、黑河、白河流域的古河道,為土壤沙化提供了大量沙源。另外川西北干熱干旱河谷主要由千枚巖、頁巖、沙巖和紫色泥巖組成,這些巖石質(zhì)地松軟,抗侵蝕能力弱,地表極易受到侵蝕破壞,這也是重要的沙源。

4.2.2 氣溫升高 氣候變化對若爾蓋草原植被具有明顯的影響,地處阿壩州北部若爾蓋縣和紅原縣近30 a來的氣象資料比較可以看出,若爾蓋高原氣候有明顯的暖干趨勢。若爾蓋站和紅原站氣象資料統(tǒng)計表明,1980-2009年間,若爾蓋高原年平均氣溫大致上漲了1.5℃,紅原縣近30 a平均氣溫上漲了1.3℃。由此可見,近期全球性氣候變暖導(dǎo)致該地區(qū)濕地萎縮、沼澤干化、草地退化,最終成為土地沙化的驅(qū)動因子。

4.2.3 降水減少 阿壩州北部草原近30 a的降水量變化表現(xiàn)為逐年減少的趨勢。通過對紅原縣和若爾蓋縣1980-2009年的降水量分析,該地區(qū)近30 a的降水量減少趨勢明顯,平均降水量比30 a前減少了130 mm,而且近10 a降水量的年際變化較大,一年中的降水量分布也很不均衡,降水主要集中在5-9月,而12月、1月、2月大風(fēng)季節(jié)降水很少。降水量的減少和大風(fēng)與旱季的同步加速了土地沙化速度。

4.2.4 大風(fēng)頻繁、起沙風(fēng)日數(shù)增多 川西北地區(qū)冬季主要受西風(fēng)南支急流控制與北方寒流侵襲,特別是受北半球西風(fēng)帶的影響強(qiáng)烈,加上阿壩地區(qū)北部沙化土地主要分布區(qū)特殊的地理位置,全年多大風(fēng),年起沙風(fēng)日數(shù)平均達(dá)到200 d,冬春季狂風(fēng)大作,沙隨風(fēng)行,風(fēng)起沙落,不斷侵蝕和堆積,覆蓋大量草場,加劇沙化土地的蔓延。若爾蓋縣冬春風(fēng)速一般達(dá)3.6 m/s,瞬時最大風(fēng)速可達(dá)40 m/s。8級以上大風(fēng)(30 m/s)日數(shù),20世紀(jì)60年代為135日次,70年代高達(dá)195日次,本世紀(jì)初達(dá)到200日次,處于明顯增加趨勢。這一高頻率大風(fēng)氣候特征,為冬春季節(jié)草地沙化發(fā)展創(chuàng)造了條件。

4.3 近5 a治理力度加大,土地沙化速度有所減緩

自2005年以來國家和四川省加大了對川西北地區(qū)的治沙力度,特別是2007年正式啟動實施川西北防沙治沙省級試點工程以來,先后將阿壩州若爾蓋縣和紅原縣和甘孜州理塘縣、石渠縣納入試點工程實施范圍,3 a間,省財政投入專項資金5 000萬元,各試點縣將試點工程與國家退牧還草、牧民定居行動等項目結(jié)合配套,綜合治理效益明顯,當(dāng)?shù)厝罕姷纳钯|(zhì)量得到較大改善。截至 2009年年底,4縣共完成6 068 hm2沙化土地治理任務(wù)。作為重點治沙試點縣的若爾蓋,自2004年以來,已治理沙化土地2 423 hm2,其中封禁封育沙化土地697.6 hm2,人工造林294.1 hm2,人工種草828.4 hm2,對遏制沙化土地蔓延起到了一定作用。監(jiān)測結(jié)果顯示,2004年以來阿壩州沙化土地面積擴(kuò)大速度明顯減慢,從每年擴(kuò)展7 562 hm2減小到每年擴(kuò)展1 094 hm2。特別是若爾蓋縣,隨著近幾年的治理力度的加大和治理投資的增加,沙化土地擴(kuò)展速度由5 a前的年擴(kuò)展730 hm2減緩為近5 a的年擴(kuò)展144 hm2。

5 結(jié)論

(1)川西北阿壩州自1994年以來土地沙化持續(xù)發(fā)展,沙化土地面積持續(xù)擴(kuò)大,其中1994-2004年沙化土地擴(kuò)展面積大、速度快,1994-1999年沙化土地面積增加了24 030 hm2,年均增長率為4.6%,1999-2004年沙化土地增加了37 808 hm2,年均增長率為5.8%,2004-2009年沙化土土地擴(kuò)展速度有所緩解,年均增長率為0.6%。

(2)沙化土地主要分布區(qū)和擴(kuò)展區(qū)在若爾蓋縣,沙化土地占全州沙化土地面積的42%,最近15 a間沙化土地面積增加了56 098 hm2,增長了348%,年均增長率為23%。

(3)土地持續(xù)沙化是自然因素和人為因素共同作用的結(jié)果。一方面由于該地區(qū)氣溫升高、降水減少,加上該地區(qū)冬春季多大風(fēng),在一定程度上引發(fā)和加速了草原退化和土地沙化;另一方面由于人口持續(xù)增長和牲畜數(shù)量不斷增加,導(dǎo)致草場嚴(yán)重超載和過度放牧、濕地湖泊干涸、鼠害泛濫,加速了草原退化、沙化。

(4)近年來由于國家和地方加大治理力度和治理投資,對遏制沙化土地蔓延起到了一定作用,土地沙化發(fā)展速度有所緩解,沙化面積擴(kuò)展速度有所下降。但由于對沙化土地治理投入少,土地退化、沙化發(fā)展的勢頭遠(yuǎn)未從根本上得到遏制,直接影響到該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境,因此加大對該地區(qū)沙化土地治理和植被保護(hù)力度迫在眉睫。

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