張賀
摘要:荒漠化問(wèn)題一直困擾著多個(gè)國(guó)家,防沙治沙是環(huán)境治理的重要方面,直接關(guān)系到社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。土地荒漠化會(huì)造成土質(zhì)整體下降,草場(chǎng)嚴(yán)重退化,路面積沙,從而嚴(yán)重破壞人類的生存條件,荒漠化治理不容忽視。因此,本文首先對(duì)我國(guó)荒漠化現(xiàn)狀及治理方法進(jìn)行概述,并針對(duì)不同地區(qū)的具體情況形成的不同防沙治沙模式進(jìn)行分析。然后,對(duì)西方國(guó)家的先進(jìn)治理沙漠化經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行概述。在此基礎(chǔ)上,希望對(duì)后續(xù)荒漠化防治方法及相關(guān)政策提供一定借鑒。
關(guān)鍵詞:荒漠化;防沙;治沙;治理模式
荒漠化問(wèn)題一直以來(lái)都是世界各國(guó)特別關(guān)注的,它不僅影響人民的生存和生活質(zhì)量,而且影響國(guó)家的持續(xù)發(fā)展。日益嚴(yán)重的沙化現(xiàn)象,導(dǎo)致土地生產(chǎn)力銳減、沙塵暴頻繁發(fā)生、生態(tài)環(huán)境惡化、自然災(zāi)害加劇。為了更好的實(shí)現(xiàn)生態(tài)文明,治理沙漠刻不容緩。我國(guó)對(duì)荒漠化的治理大致可以分為三個(gè)時(shí)間階段:一是萌芽起步階段,在我國(guó)成立之初,政府就已經(jīng)重視沙漠化問(wèn)題,動(dòng)員全民,實(shí)現(xiàn)了首次飛播造林種草實(shí)驗(yàn);二是初步發(fā)展階段,二十世紀(jì)八十年代政府實(shí)施三北防護(hù)林工程并頒布一系列法律法規(guī);三是穩(wěn)步推進(jìn)發(fā)展階段,吸收國(guó)外先進(jìn)治沙經(jīng)驗(yàn),以外促內(nèi),達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先的局面。同時(shí),國(guó)外諸如澳大利亞、以色列、美國(guó)等國(guó)家對(duì)荒漠化治理也取得了重大成就。
一、我國(guó)沙漠化治理概況
根據(jù)全國(guó)沙漠、戈壁和沙化土地普查及荒漠化調(diào)研結(jié)果表明,我國(guó)荒漠化土地面積為262.2萬(wàn)平方公里,占國(guó)土面積的27.4%,中國(guó)因荒漠化造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約為541億人民幣。幾十年來(lái),我國(guó)沙漠治理取得了巨大成績(jī),連續(xù)五年庫(kù)布奇沙漠有三分之一的土地都變成了綠地,毛烏素沙地的林草覆蓋率達(dá)到25%,實(shí)現(xiàn)了地區(qū)性的荒漠化逆轉(zhuǎn)。
(一) 我國(guó)荒漠化治理主要方法
我國(guó)現(xiàn)在主要的荒漠化治理方法有機(jī)械固沙法、生物固沙法、化學(xué)固沙法、微生物固沙法。機(jī)械固沙法是利用柴草、秸稈、織物等材料設(shè)置成障礙物,通過(guò)增大沙地表面粗糙程度,降低近地面風(fēng)速起到防風(fēng)阻沙作用。生物固沙法是栽種草本或灌木,穩(wěn)住風(fēng)沙,它是治理沙漠的基本方法,也是最有效的方法?;瘜W(xué)固沙法是通過(guò)在沙子上噴灑化學(xué)材料形成覆蓋膜,使得砂粒能夠粘結(jié)在一起,從而防止風(fēng)力對(duì)沙粒的吹揚(yáng)和搬運(yùn)。微生物固沙法是在荒漠生物結(jié)皮中分離出來(lái)的可用于固沙的細(xì)菌,將其制成的菌液播散在荒漠表面。其他方法還有生態(tài)氣墊法和透氣防滲砂技術(shù)來(lái)提高水資源的利用效率(陳梁擎等,2014 & 趙勇,2017),利用無(wú)線傳感器來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),使得維護(hù)沙漠更加及時(shí)和科學(xué)(姚洪興和周飛,2014)。
(二)我國(guó)沙漠治理主要模式
1. 生物-工程治沙模式
在干旱和半干旱區(qū)域,植物種類少,并且在流動(dòng)的沙丘中難以固定、不易成活。解決這個(gè)問(wèn)題通常采用工程治沙中的植物再生沙障技術(shù),把萌芽性好、易成活的沙生植物深埋或截梢,促進(jìn)植物的自我更新與繁殖。庫(kù)布奇沙漠的特色治沙技術(shù)就采用了植物—工程固沙措施,優(yōu)點(diǎn)是由風(fēng)蝕沙埋規(guī)律和地帶性規(guī)律選擇不同的固沙模式。在低風(fēng)速沙區(qū),采用石方格或土工格柵欄來(lái)防風(fēng)固沙;在中度風(fēng)蝕沙區(qū),栽種抗風(fēng)性能較強(qiáng)的植物形成叢林植被來(lái)固沙;在強(qiáng)風(fēng)蝕區(qū),將生物措施和機(jī)械固沙措施相結(jié)合提升固沙效益。
2. 封沙育林防護(hù)模式
土地沙化的主要原因是植被破壞,因此,通過(guò)有效措施,對(duì)荒漠區(qū)域中滿足植物生存基本條件的區(qū)域?qū)嵭蟹庥?,使得植物能夠恢?fù)生長(zhǎng)并可以繁殖更新,即以自然修復(fù)能力為主,輔以人工技術(shù),實(shí)現(xiàn)緩解甚至扭轉(zhuǎn)土地沙漠化的狀態(tài)。在成本方面,封沙育林節(jié)省勞力和物資,其綜合成本僅為人工造林的三分之一,通過(guò)封育可以形成穩(wěn)定的喬灌木群落。
3. 復(fù)合套種模式
復(fù)合套種模式要求地域土壤水分含量要好,營(yíng)養(yǎng)成分較多并有一定的科研條件。這種模式要依據(jù)不同區(qū)域的生態(tài)條件,結(jié)合生態(tài)修復(fù)與資源開(kāi)發(fā),挑選適合的套種植物才能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展?;谶@種特點(diǎn),復(fù)合套種模式最大程度吸附雨水,提高土地的儲(chǔ)水能力和利用率,進(jìn)而提高土地生產(chǎn)力。比如庫(kù)布齊沙漠陳紅灣區(qū)采取甘草與梭梭,甘草與紅棗套種,在紅旗柴登區(qū)采取甘草與沙柳套種模式。
4.沙產(chǎn)業(yè)模式
沙產(chǎn)業(yè)模式通過(guò)高效利用沙漠中光、熱、水土等豐富資源,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)生態(tài)修復(fù)和經(jīng)濟(jì)協(xié)同發(fā)展。首先,可以在沙漠地區(qū)建設(shè)大型牧場(chǎng),在環(huán)境可承載能力下發(fā)展沙區(qū)畜牧養(yǎng)殖業(yè);其次,可以種植優(yōu)良的沙生植物品種來(lái)防治沙漠范圍的擴(kuò)張。將以上兩種做法結(jié)合起來(lái),利用工業(yè)手段將合適的固沙植物加工成生物復(fù)合飼料、造紙、化肥等等。針對(duì)沙漠地區(qū)充足的光能與風(fēng)能資源,可以開(kāi)展清潔能源產(chǎn)業(yè)。
二、澳大利亞荒漠化治理措施
澳大利亞是世界上受荒漠化嚴(yán)重影響的國(guó)家之一,其中干旱和半干旱土地面積占75%,沙漠面積269萬(wàn)平方公里,占國(guó)土面積的35%,。二十世紀(jì)八十年代以來(lái),防治荒漠化方面進(jìn)行了有效的科學(xué)研究。
1.制定環(huán)境保護(hù)法規(guī),大力投資防治項(xiàng)目
在1936年,澳大利亞制定了《草場(chǎng)管理?xiàng)l例》。1989年,又制定了《土壤保護(hù)和土地愛(ài)護(hù)法案》,確立了土地監(jiān)測(cè)評(píng)估制度,并設(shè)有土地專員,負(fù)責(zé)執(zhí)行相關(guān)法律。隨后,制定了《澳大利亞生物多樣性保護(hù)國(guó)家戰(zhàn)略》等法規(guī),在沙漠治理方面提出主要實(shí)施生物措施。澳大利亞利用指數(shù)種草等多種生物工程綜合治沙的戰(zhàn)略(趙興華,2006),并以社區(qū)行動(dòng)為基礎(chǔ),開(kāi)展并投資多種多樣的土地保護(hù)項(xiàng)目。
2.注重宣傳教育和技術(shù)培訓(xùn)
實(shí)施相應(yīng)法規(guī)還不足以調(diào)動(dòng)起人們治沙的積極性,澳大利亞聯(lián)邦、州和地方政府都意識(shí)到對(duì)居民進(jìn)行環(huán)境教育的重要性,因此,采取了一系列措施。針對(duì)政府資助的土地保護(hù)項(xiàng)目,對(duì)農(nóng)民進(jìn)行相關(guān)土地保護(hù)技術(shù)的培訓(xùn)來(lái)更好的完成項(xiàng)目。針對(duì)學(xué)校方面,政府在中學(xué)和大專學(xué)校均設(shè)置農(nóng)業(yè)相關(guān)課程教育, 來(lái)為澳大利亞、培養(yǎng)農(nóng)業(yè)方面的技術(shù)人才。目前,在澳大利亞超過(guò)30%的農(nóng)業(yè)從業(yè)人員具有大學(xué)文化程度,并且所占比例還在不斷上升(任育峰,2015)。
3.控制牲畜量,畜種合理搭配,嚴(yán)格實(shí)行輪牧制度
為了使得生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益有機(jī)結(jié)合,澳大利亞政府當(dāng)年都會(huì)對(duì)各個(gè)牧場(chǎng)進(jìn)行一次普查來(lái)確定第二年的載畜量。因此,在同一個(gè)畜群,牛羊的數(shù)量搭配都是經(jīng)過(guò)科學(xué)測(cè)算的。另外,每個(gè)羊或者牛的農(nóng)場(chǎng),都會(huì)把農(nóng)場(chǎng)土地分成面積不等的幾塊圍欄區(qū),這樣有助于畜群能夠定期輪換草場(chǎng),達(dá)到牧草再生的目的。同時(shí),澳大利亞政府大力推廣圈養(yǎng)制度,來(lái)保護(hù)草場(chǎng)。
4.因地制宜種植固沙植物,防治鹽漬化
對(duì)海岸沙丘的治理,降水量不同,植物的種植種類和順序也不同。年降水量大于 500毫米的海岸沙丘要先種草固定流沙,之后依次種植豆科植物、喬木和灌木;年降水量超過(guò) 250毫米的內(nèi)陸沙丘, 則主要是種草。L.E.Commander(2013)研究得出優(yōu)化種子播種和綠化種植,能夠?yàn)槠渌珊淀?xiàng)目提供有效的辦法。政府建立鹽堿地控制計(jì)劃,研究和發(fā)展鹽堿地的管理辦法。
三、以色列荒漠化治理措施
總所周知,以色列是一個(gè)沙漠面積廣、土壤鹽化并且水資源嚴(yán)重匱乏的國(guó)家。但以色列政府積極采取一系列措施進(jìn)行生態(tài)治理,使以色列的荒漠化治理處于世界領(lǐng)先的位置。
1.制定防沙治沙相關(guān)法律
一方面,以色列通過(guò)制定防沙治沙的相關(guān)法律,如:《植被護(hù)法》《國(guó)家公園和自然資源法》以及《規(guī)劃與建筑法》運(yùn)用法律手段規(guī)范土地利用行為,從而達(dá)到防防沙治沙的目的。另一方面,為了加強(qiáng)對(duì)水資源的管理,政府出臺(tái)一系列水資源管理法律,如《水法》《水井控制法》《溪流法》,其中不僅規(guī)定用水額度,而且對(duì)生活用水、農(nóng)業(yè)用水以及工業(yè)用水制定不同的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。還規(guī)定了灌水期,制定了灌水標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于超標(biāo)用水實(shí)行高價(jià)水費(fèi),以此達(dá)到節(jié)水目的。
2.實(shí)施“邊緣水資源”工程。
“邊緣水工程”主要是指對(duì)廢水進(jìn)行回收,對(duì)咸水進(jìn)行淡化。以色列政府于1999 年制定了“大規(guī)模海水淡化計(jì)劃”以期緩解淡水的供需矛盾。目前以色列國(guó)內(nèi)用水的55%來(lái)自海水淡化。近二十年來(lái),以色列海水淡化能力不斷增加,預(yù)計(jì)2020 年增加到7.5億年。在咸水淡化方面,約35%作為冷卻水用于工業(yè)水,其余部分用于農(nóng)業(yè)進(jìn)行灌溉或者作為魚(yú)塘用水。另外,以色列政府還投入大量資金進(jìn)行廢水循環(huán)建設(shè)工程。目前,以色列以75%的廢水處理率位居全球第一。
3.效率優(yōu)先,大力發(fā)展旱區(qū)農(nóng)業(yè)新技術(shù)
以色列位居世界領(lǐng)先水平的農(nóng)業(yè)技術(shù)還有灌溉技術(shù),如:滴管灌溉技術(shù)、微咸水灌溉技術(shù)和水肥一體化灌溉技術(shù)。滴灌經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)實(shí)現(xiàn)了按植物生長(zhǎng)需求和根區(qū)土壤條件進(jìn)行灌溉,極大地降低了耗水量,提高了水分利用效率。另外,以色列在研究微咸水灌溉方面做出巨大貢獻(xiàn),雖然作物產(chǎn)量下降,但是產(chǎn)品質(zhì)量卻得到提升。至于水肥一體化技術(shù)可以借助滴灌來(lái)實(shí)現(xiàn),因?yàn)樗誓軌蛲瑫r(shí)進(jìn)行供應(yīng),就會(huì)加快植物對(duì)養(yǎng)分的吸收,提高肥料利用率,進(jìn)而改善土壤狀況,對(duì)灌溉、施肥、播種、栽培形成良性循環(huán)。
四、美國(guó)荒漠化治理措施
美國(guó)荒漠化程度曾經(jīng)十分嚴(yán)重,美國(guó)治理荒漠化,是以防為主、恢復(fù)為輔,在治理荒漠化過(guò)程中特別關(guān)注荒漠化土地生態(tài)系統(tǒng)的平衡及可持續(xù)利用問(wèn)題。
1.確立和執(zhí)行嚴(yán)厲的土地政策和合理的放牧法規(guī)
20世紀(jì)30年代,美國(guó)專門制定荒漠化防治法律,從限制載畜量、水土保持標(biāo)準(zhǔn)以及土地分類利用等方面指導(dǎo)荒漠化治理工作。同時(shí),在牧區(qū)積極實(shí)施種草計(jì)劃、推行輪牧制、等高線耕作等各項(xiàng)防治荒漠化的措施。隨后,美國(guó)又加大治理力度,實(shí)行禁牧制度。到了20世紀(jì)70年代,又制定了《環(huán)境法》和《公共土地法》,確立了“誰(shuí)破壞誰(shuí)治理”的環(huán)境保護(hù)原則,盡量避免土地濫用情況發(fā)生。
2.重視生態(tài)原理與高新技術(shù)的應(yīng)用
美國(guó)幫助荒漠化地區(qū)引進(jìn)畜牧業(yè)優(yōu)良品種,推廣圍欄放牧。投資建設(shè)水利設(shè)施和水土保持示范區(qū),實(shí)施節(jié)水灌溉,作物種植、輪耕輪種、等高線耕作等技術(shù);使用沙塵固化劑。動(dòng)員各級(jí)政府,民間團(tuán)體和土地經(jīng)營(yíng)者共同參與,在技術(shù)、設(shè)備、資金上政府給予大力支持。
五、其他國(guó)家荒漠化治理措施
A.G. Hassan等(2019)對(duì)尼日利亞約貝州的干旱問(wèn)題及其管理進(jìn)行了研究研究表明,一般情況下,事后反應(yīng)性措施會(huì)比主動(dòng)制定措施花費(fèi)更多(Wilhite, 2005)。降雨不足是他們的主要問(wèn)題,如果預(yù)計(jì)會(huì)發(fā)生嚴(yán)重干旱,那么應(yīng)確定易受災(zāi)地區(qū),并為及時(shí)干預(yù)做好準(zhǔn)備,應(yīng)該采取綜合的方法來(lái)減輕干旱,包括考慮不同部門、可能的影響和過(guò)程中的利益攸關(guān)者,可以協(xié)助干旱管理。在考慮社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和管理等方面的情況下,制定全面管理和緩解干旱體系。所以,采取反應(yīng)性和前瞻性措施相結(jié)合的集體抗旱戰(zhàn)略將有助于減少貧困和社區(qū)的脆弱性。
Mona Sadat Mirhashemi等(2018)研究可以利用生物柴油來(lái)應(yīng)對(duì)伊朗地區(qū)的荒漠化問(wèn)題。辣木是一種生長(zhǎng)迅速、抗旱能力強(qiáng)的樹(shù)種,這種作物的發(fā)展可以同諸如沙漠化和土地退化等嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題作斗爭(zhēng),它最近被確定為生物柴油的潛在來(lái)源之一,也是在防治荒漠化中發(fā)揮重要作用的植物之一。通過(guò)提高生物柴油的生產(chǎn)效率和油品轉(zhuǎn)化率,仍有很大的降低成本的空間。
Federico Rossi等(2017)研究藍(lán)藻接種用于土壤施肥和沙漠化逆轉(zhuǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化多功能技術(shù)的發(fā)展前景。幾十年來(lái),人們斷斷續(xù)續(xù)地研究了藍(lán)藻作為土壤調(diào)節(jié)劑的使用,一些研究證明藍(lán)藻接種直接與土壤的穩(wěn)定與改善、營(yíng)養(yǎng)物富集和含水量的增加有關(guān)。文章第一次證明了這種技術(shù)在農(nóng)業(yè)實(shí)踐中土壤肥力較差,在松散的干旱土壤上引發(fā)復(fù)雜的微生物層(生物土壤結(jié)皮)的形成,可以抵消并可能逆轉(zhuǎn)荒漠化的蔓延。而B(niǎo)lue Green Technologies等(2018)利用生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室成功地分離出綠鱗藻原生質(zhì)體。海藻生物技術(shù)創(chuàng)造一種特殊的耐高溫菌株,之后經(jīng)過(guò)與自然地圈-生物圈過(guò)程相結(jié)合,可能在中期(幾十年)扭轉(zhuǎn)全球變暖的趨勢(shì),可以防治荒漠化,有助于減緩氣候變化,并增加全球可再生可耕地面積的潛力。
六、結(jié)語(yǔ)
荒漠化防治主要兩點(diǎn):防沙固沙和水資源。在防沙固沙方面,我們要努力進(jìn)行創(chuàng)新研究。加大科研力度,針對(duì)中國(guó)的特殊環(huán)境綜合各種模式進(jìn)行治理。無(wú)論實(shí)施何種方法治理沙漠,其實(shí)都離不開(kāi)水資源。我們應(yīng)該針對(duì)沙漠中珍貴的水資源展開(kāi)研究,輸水、儲(chǔ)水、節(jié)水等等方面,讓我們的治理方法和模式能夠適應(yīng)更多難以治理的沙漠。在我國(guó)目前情況下,荒漠化問(wèn)題的解決依然重而道遠(yuǎn),需要加大科學(xué)宣傳,使環(huán)境保護(hù)觀念深入人心,對(duì)于荒漠化地區(qū)周圍采取合理的生態(tài)防治措施,統(tǒng)籌規(guī)劃,利用科學(xué)手段與沙漠化進(jìn)行抗?fàn)?,促進(jìn)綠色可持續(xù)發(fā)展。
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