科尔沁沙地生态系统退化特征及原因

维普资讯 http://www.cqvip.com ２００８年　辽宁林业科技　２００８　第１期　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｌｉａｏｎｉｎｇ　Ｆｏｒｅｓｔｒｙ　Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　№１　科尔沁沙地生态系统退化特征及原因　・李建华　（辽宁省林业调查规划院，辽宁沈阳１１０１２２）　摘要：生态系统服务功能是人类生存和发展的物质基础，然而由于种种原因造成生态系统的退　化，使生态系统的生态服务功能下降，在很大程度上影响和制约了当地社会与经济的可持续发展。　文章以科尔沁沙地为研究对象，总结了科尔沁沙地生态系统退化特征，分析了退化的原因。　关键词：生态系统；退化；科尔沁沙地　中图分类号：Ｑ１４９　文献标识码：Ａ　文章编号：１００１—１７１４（２００８）０１一ＯＯ４６—０４　１前言　科尔沁沙地处于我国北方半干旱农牧交错区生　中国是世界上人口最多的发展中国家，同时也　态脆弱带内，全区大部分为西辽河平原和大兴安岭　是世界上受荒漠化危害最严重的国家之一。１９９６　山前洪积冲积平原。在冲积平原上堆积着深厚的第　年中国防治荒漠化协调小组办公室公布，中国可能　四纪以来所形成的冲积湖积沙物质　ｊ。近几十年　发生荒漠化的地理范围，即干旱、半干旱及亚湿润干　来，气候变化和人类滥垦、过牧、滥樵等不合理的经　旱地区的总面积为３３１．７万ｋｍ２，占国土面积的　济活动，破坏了良好的原生植被和土壤层，使原本脆　３４．６％。而实际发生荒漠化面积（即荒漠化土地总　弱的生态环境更加恶化，形成了今日的沙地景观。　面积）为２６２．２万ｋ　，占国土面积的２７．３％，其中　深厚的沙层在干旱和强风作用下容易发生风蚀风　主要是以风蚀和水蚀为主的荒漠化土地，此外，还有　积，形成风沙地貌。这是科尔沁沙地的主体部分。　大面积的盐渍化土地。以风蚀为主的荒漠化土地主　目前科尔沁沙地主要地貌类型有沙丘、低缓起伏沙　要分布在中国北方干旱、半干旱地区，以水蚀为主的　地、丘间低地、冲积平原和石质山丘。其中沙丘按植　荒漠化土地主要分布在黄土高原和石质山地丘陵。　被盖度可分为固定沙丘（植被盖度＞４０％）、半固定　我国土地荒漠化涉及１８个省（区、市）的４７１个县　沙丘（植被盖度２０％一４０％）和流动沙丘（植被盖度　（旗），每年因荒漠化的直接经济损失达５４０亿元．　近　＜２０％）。。沙丘的相对高度　般在１０ｍ左右，最高可　４亿人口受到土地荒漠化危害…。　达２０　３０ｍ。低缓起伏沙地相对高度一般在３—　２科尔沁沙地生态系统退化特征　５ｍ。丘间低地可分为湿甸子、碱甸子和沙甸子。　２．１地理位置与地形地貌　２．２土壤类型　．　科尔沁沙地是我国东北西部东西长４００余ｋｍ　科尔沁沙地地处温带半干旱草原地带。地带性　的一条大沙带，地处科尔沁草原的西南部，是东北平　土壤主要有暗棕壤、栗钙土和黑垆土；非地带性土壤　原向内蒙古高原的过渡地带，自西向东缓慢倾斜。　主要有沙土、草甸土和盐碱土。由于地处温带向暖　西起内蒙古自治区翁牛特旗的巴林桥，东至吉林省　温带、半湿润向半干旱两种过渡带，自然条件和成土　通榆县和双辽市，南北介于燕山北部黄土丘陵和大　过程表现出复杂多样性。该区风力较强，沙物质丰　兴安岭东麓丘陵之间。东经１　１８ｏ３５　１２３ｏ３０　，北纬　富，人类活动频繁，土壤风蚀严重，在土壤风蚀及各　４２￣４１　一４５。１５　，面积５．１７万ｋｍ２，海拔１７８．５ｍ（通　种活动的作用下，塑造了本地区的风沙环境。沙土　辽）一６３１．９ｍ（乌丹）。包括内蒙古自治区通辽市的　在本地区可分为风沙土、生草沙土、草甸沙土、栗钙　大部、赤峰市的一部分以及吉林省的西部和辽宁省　土型沙土，其中风沙土是科尔沁沙地目前分布面积　的西北部。　最大的一类土壤Ｌ３】。根据地表的固定状态和植被盖　收稿日期：２００７—１０—３１　・－－——４６－－——　维普资讯 http://www.cqvip.com 第１期　李建华：科尔沁沙地生态系统退化特征及原因　２０Ｏ８正　度，风沙土可分为固定风沙土、半固定风沙土和流动　风沙土。草甸土广泛分布在西辽河、西拉木伦河、老　哈河、教来河等流域的河漫滩和河谷平原上，母质为　尽，目前植被表现出强烈的次生性　Ｊ。只是在一些　特殊地段仍然保存有多种植物区系典型植物种的植　被类型，如位于科尔沁沙地西部翁牛特旗境内的松　树山上，分布着以油松、蒙古栎、山杨、色木槭、大果　榆、山杏和小叶朴等树种组成的针阔混交林。科尔　沁沙地尽管水热条件无较大差异，但基质的固定程　河流泛滥冲积物和湖积物。因地下水位较高，土壤　养分含量高，草甸植被发育较好。本地区草甸土可　分为碳酸盐草甸土、碱化草甸土和盐化草甸土。盐　碱土可分为碱化盐土和草甸碱土，在本区面积较小，　主要分布在甸子地中，呈零星分布，常与草甸土呈复　度不同，沙丘、低缓起伏沙地和甸子地交错分布以及　一些特殊地貌引起的小生境的差异，使植被类型多　区分布。　２．３气候特征　科尔沁沙地光照条件较好，太阳辐射总量为　５　２００～５　４００　ＭＪ／Ⅱ１２，生长季节（４～９月）的总辐射量　占全年总辐射的６５％。总辐射量的月变化呈单峰　型，６月份最高，１２月份最低。日平均气温≥１ＯｃｌＣ的　太阳辐射总量为２　８００　ＭＪ／ｍ￣，约占全年的５０％。生　长季节有效光合辐射为１　７００　／Ⅱ】２。全年日照时　数约２　９００～３　１００　ｈ，日照百分率６５％～７０％，生长　季节日照时数占全年日照时数的５５％左右。　科尔沁沙地远离海洋并受蒙古高压气流的影　响，表现出较强的性气候。春季干旱多风，夏季　炎热而雨量集中，秋季凉爽短促，冬季漫长而寒冷。　年均气温５．８～６．４＇ｔ２，１月平均气温一１２．６～　一１６．８＇ｔ２，７月平均气温２Ｏ．３～２３．５＇ｔ２；极端最高气　温３９＇１２，极端最低气温一２９．３＇ｔ２，≥１ＯｃｌＣ积温为　３　０００～３　２００￣Ｃ。５—９月是日均气温≥１ＯｃｌＣ最集中　的时期，这期间光照和降水亦集中，即所谓的“雨热　同季”。　科尔沁沙地地域辽阔，降水量分布不均匀。年　降水量为３４３～５００ｒｎｍ，降水空间分布为北部少南部　多，东部多西部少。受大气环流制约，年降水分配极　不平均，６～８月份降水量占全年的７０％以上，３～５　月份只占１０％。降水年际变化很大，一般年降水变　率在２Ｏ％以上。　科尔沁沙地处于中纬度西风带，是西路、西北路　及偏北路冷空气流经地带。冬季受蒙古冷高压控　制，盛行偏西或偏北风。年平均风速３．５～４．５ｍ／ｓ，　极大风速３１ｍ／ｓ，其中ｌ～３月平均风速可达５．０～　６．Ｏｍ］ｓ。＞８级大风日数较多，主要集中在春冬季，　平均超过７５ｄ。　２．４植被类型　科尔沁沙地是蒙古植物区系、长白植物区系和　华北植物区系的交汇地，但分布最广、种类最多的是　蒙古植物区系的植物。本区地带性植被是典型的草　原到森林草原的过渡类型一疏林草原。但由于自然　因素和人类长期的经营活动，原生植被已被破坏殆　种多样。本区代表性的植物有：小黄柳（Ｓａｌｉｘ　，ｚａｖｉ。　如）、小红柳（Ｓ．ｍｉｃｒｏｓｔａｃｈｙａ）、小叶锦鸡儿（Ｃａｒａｇａ。　，ｚｎ　ｍｉｃｒｏｐｈｙｌｌａ）、麻黄（Ｅｐｈｅｄｒａ　ｄｉｓｔａｃｈｙａ）、白草（　肌一　ｉｓｅｔｕｍｆｌａｅｃｉｄｕｍ）、雾冰草（Ｂａｓｓｉａ　ｄａｓｙｐｈｙｌｌｕｍ）、羊草　（Ａｎｅｕｒｏｌｅｐｄｉｕｍ　ｃｈｉｎｅｎｓｅ）、沙蓬（Ａｇｒｉｏｐｈｙｌｌｕｍ　ａｒｅｎａｒｉ一　）和差巴嘎蒿（Ａｒｔｅｍｉｓｉａ　ｈａｌｏｄｅｎｄｒｏｎ）等。　２．５生态系统退化的特征　２．５．１土地荒漠化迅速发展，生态环境明显恶化，　土地生产力严重衰退　随着人口的增加和人类经营活动强度的加大以　及受全球气候变化的影响，科尔沁沙地土地荒漠化　面积迅速增加，生态环境急剧恶化。２Ｏ世纪５Ｏ年　代末，科尔沁草原荒漠化面积约为２０％，到７Ｏ年代　中期已增加到５３％，８０年代末期又发展到７７．６％，　年均荒漠化发展速度高达１．９２％。这种大范围的　土地荒漠化使可利用土地资源急剧减少，生态系统　生产潜力迅速衰退。主要表现在：气候的改变引起　大风日数增加，造成流沙面积增加，每年冬春季节，　农田风蚀，流沙割打庄稼，埋没农田、道路，侵入院　舍；同时由于地面植被的破坏引起水文条件改变，个　别地段地下水位上升，导致土壤盐渍化。　土地荒漠化的发生和扩展，不论是固定沙丘的　活化还是耕地的风蚀，都严重引起土壤的粗化和肥　力下降，大大降低了土地对物质能量的转化效率和　产出能力，土地生产能力急剧下降，作物单产长期处　于低产状态。目前在科尔沁沙地腹地，玉米、大豆、　荞麦等作物每公顷产量仅１　５００ｋｇ，同时由于生态环　境的恶化，产量具有很大的波动性和不稳定性，稍有　旱象往往颗粒无收。　２．５．２降水减少，旱灾及其它灾害频率加快　干旱多风是本区气候条件恶劣的主要特征。近　几十年来又出现了气温升高、降水减少和风力增大　的趋向，使本地区气候条件更加恶化。科尔沁沙地　２Ｏ世纪５Ｏ年代平均降水量为４４４　ｍｉｌｌ，７０年代末只　有３７０ｍｍ，８０年代降水量又比７Ｏ年代有所减少。科　尔沁沙地２Ｏ～４Ｏ年代平均每５ａ发生１次旱灾，４Ｏ～　６０年代每３ａ发生１次旱灾，到了７Ｏ年代每２～３ａ　－－－——４７－－－——　维普资讯 http://www.cqvip.com

第１期　辽宁林业科技　２ＯＯ８生　就发生１次旱灾。同时最长连续干旱日数由２０多　辽宋时期，该区出现了沙漠活化的现象。尤其是辽　建国初期，大批汉民北迁，促进了这里农业的巨大发　展，引起了沙漠化的迅速发展。元明时期，这里又基　本变成蒙古族的活动范围，本区一度因游牧地带人　烟稀少而又逐渐恢复为森林草原景观。１８世纪初　清向该地区大量移民，开始了大规模的农垦，逐　天增加到５０多天。由于降水量减少，该区水资源贮　量相应下降，主要河流７０年代后经常发生断流。　２．５．３草场严重退化，载畜能力差　近几十年来，由于盲目追求牲畜存栏头数，造成　草场超载，牧草不能正常生长发育，草场质量严重下　降。主要表现在：土壤沙化碱化严重，１年生和有害　植物增多，多年生牧草减少，产草量降低，载畜能力　低。目前科尔沁沙地每公顷干草产量只有１　５００ｋｇ　渐使之变成半农半牧的经济结构，大肆倡导开　垦科尔沁沙质草地。当沙质草原被开垦后，一般只　经过１—２ａ即因风沙灾害而撂荒，随后又重新开垦　左右，草高由１．５ｍ降到０．５０—０．６０ｍ。据奈曼旗调　查，过去０．４７—０．６７　ｈｍ２可养１只羊，现在需１．３３　２．０　ｈｒｎ２才能养１只羊。　由于对林地和草地的过度开垦，加之经营活动　的粗放，加剧了土地荒漠化的进程，形成“越垦越穷，　越穷越垦”的恶性循环；在草场退化的条件下，沙区　的广大牧民不是通过缩减牲畜数量提高质量的办法　来获取较高的收益，而是继续一味盲目地扩大牲畜　数量，忽视对草场的投入。这实际上是对天然草地　的一种掠夺式经营。虽然短期内牧民收入有所增　加，但付出的代价却造成草场的更加恶化。草场的　恶化直接影响到牧民收入，又促使他们继续通过扩　大牲畜数量与掠夺范围的办法来提高经济收入。由　此引发草场不断退化和牲畜数量盲目增长之间的恶　性循环。这些恶性循环在科尔沁沙地普遍存在，是　造成当地生态环境恶化、制约经济发展的重要因素。　３科尔沁沙地生态系统退化的原因　科尔沁沙地生态系统退化的原因分为自然因素　和人为因素。　３．１　自然因素　科尔沁沙地除北部石质山地外，大部分为西辽　河平原和大兴安岭山前洪积冲积平原。在冲积平原　上自第四纪以来堆积厚度最深约２００ｍ的松散沙质　沉积物，这些粘性很差的松散沙物质是沙漠化发生　发展的物质基础。其组成以物理性沙粒　（＞０．Ｏｌｍｍ）为主，结构松散，内聚力差，在干旱和强　风作用下容易发生风蚀风积，形成风沙地貌。以沙　粒成分为主的表层沉积物和沙性土壤在本区的广泛　分布，构成了本地区地表物质的主体和风沙环境的　物质基础【３Ｊ。　３．２人为因素　根据土壤剖面和历史资料考证，早在５千年前　的新石器时代，科尔沁沙地就有人类活动。到秦汉　时期，本区受到了人类较大规模的破坏。汉朝以后，　本区相继为匈奴、乌桓、鲜卑族等少数民族统治，农　业衰退，畜牧业兴旺，科尔沁沙地又得到了恢复。在　一４８一　沙地，由此导致植被破坏，表土松动，丧失保护，久而　久之，沙漠活化，兼存在半干旱多风的气候，必然形　成半流动和流动沙丘，并以斑点状首先呈现于居民　点、放牧聚散点、饮水处、耕地附近以及河流的沿岸，　进而扩展连片　Ｊ。　３．２．１人口膨胀　在脆弱的半干旱生态环境中，人口的大量增加　往往是造成环境退化的第一性压力，各种过度经济　活动往往由此而引起。以位于科尔沁沙地西部的翁　牛特旗为例，据１９８６年统计，全旗总人口４１．９４万　人，比１９５０年增加２．５３倍，人口密度由１９５０年的　１３．９６人／ｋｍ２，增加到１９８６年的３５．６人／ｋｍ　。随着　人口的增长，畜牧业也得到迅速发展。随着人口的　增长和牲畜数量的不断增加，人类活动强度加太，在　有限的自然资源基础上，人们为了生存，必须获取基　本的能量和食品，使单位面积土地上的压力增加，在　目前经济技术水平较低的情况下，只能靠扩大耕地　和增加牲畜数量来满足农牧民日益增长的经济需　求。其直接后果是植被破坏，土地沙化，土地生产力　进一步降低，使原本脆弱的沙地生态系统陷入无法　逆转的恶性循环。　３．２．２过度垦荒　由于人口和牲畜数量的增加，对粮食和饲料的　需求不断增多。人们片面地追求作物产量，过度开　垦荒地，往往采用广种薄收的落后生产方式，种植２　—３ａ进行撂荒。尤其是后，在科尔沁沙地，仅　开荒种打瓜、散糜黍然后弃耕，每年就有１　３００　多ｈｍ２草原沙漠化。到１９８５年翁牛特旗新开沙荒　地是原耕地面积的１．７５倍。目前有些地区甚至把　基本打草场也开垦为农田。垦荒的结果是，植被遭　到进一步破坏，草原面积缩小，土壤失去植被的保护　作用，加上土壤的沙质特性，在土壤表层开始风蚀沙　化，为土壤沙漠化的发展打开了缺口。随着风蚀的　进一步发展，形成风蚀坑，流沙开始蔓延，最后形成　片状流沙。　３．２．３过度放牧　（下转第６ｏ页）　维普资讯 http://www.cqvip.com

第１期　辽宁林业科技　２００８年　较好。据了解，目前国内报道的施药浓度为３００—　数天为好。　４００倍液，甘肃省临夏、嘉峪关等地利用４００倍液喷　⑤除蛀干害虫外，上述方法中的有些方法还适　雾６０ｄ时的杀虫效果接近１００％。生产中常用８％　用于侵害林果的蚜虫、介壳虫、螨类、瘿蚊、锈壁虱等　绿色威雷微胶囊剂（有效成分为氯氰菊酯），在天牛　食叶、潜叶、吸汁害虫和对褐斑病、炭疽病、烟煤病等　成虫羽化始盛期前（一般在７月中下旬左右）喷施，　病害的防治，以及对缺素症的矫治。农药要选用内　对树干、大侧枝常规喷雾，以树皮湿润不淌为度。　吸性强的杀虫剂、杀菌剂，诸如乐果、氧化乐果、甲胺　８相关注意事项　磷、托布津、多菌灵等。　①不能使用树木敏感的农药，以免造成药害。　如桃、李、杏树对乐果、氧化乐果较敏感，要慎用。　参考文献：　．　②涂药方法防治前需要刮皮时，不得刮至形成　［１］牛广瀑，张忠清．国槐锈色粒肩天牛物候预测方法与防　层，达到防效后及时拆除包扎。　治［Ｊ］．昆虫知识，２ＯＯ２，３９（１）：６５—６６．　③果实收获前３０ｄ停止用药，以免污染果实。　［２］万少侠，张立峰．应用野生芫花防治林木蛀干害虫技术　④理论上讲，树干涂药和打针的方法，其扎药时　［Ｊ］．中国森林病虫，２０Ｏ５，２４（２）：２９．　间从春季树液流动至冬季树木休眠前均可进行，但　［３］薛勇．毒签熏蒸法防治蛀干害虫［Ｊ］．河北农业科技，　２００１，（７）：４５．　以４～９月效果较好。一般药液在树体内每天可向　［４］章德全．林木卫士一树干注射机［Ｊ］．中国林业，１９９７，　上移动１ｍ左右，故其扎药时间应比常规喷药提前　（８）：３９．　（责任编辑：苑辉）　（上接第４８页）　年代以前，为解决燃料问题，当地居民冬季大量搂草　近几十年来由于盲目追求牲畜存栏头数，羊均　也非常普遍，不仅使地表失去仅有的地被物，而且活　占有的草场面积迅速减少，造成草场超载过重。以　化了表土，促进了沙漠化的发展。同时副业性采集，　赤峰市北部五旗为例，五旗共有３．５９５×１０６ｈ　天　如割柳条、挖甘草和割麻黄等也使原有植被遭到很　然草场，丰年、平年和欠年暖季理论载畜量分别为　大的破坏，为沙丘的活化打开了缺口，导致沙漠化的　５７６．２，４６０．９和３４５万羊单位，冷季理论载畜量分别　发生和发展。　为５２８．３、４２０．４和３１２．６万羊单位，而１９８５年暖季　另外，在西辽河及其支流上游兴建了数座水库，　和冷季实际拥有的牲畜头数分别为６７２．１５和５８９．２　层层拦截防洪，蓄水扩灌，使下游地区地下水位下　万羊单位。以这一年为标准，平年各旗超载１５％～　降，不少湖　白、池沼及河道干涸，造成生境的干旱化，　７２％，欠年超载７６％～１３１％，即使是丰年也超载　不少地区喜湿的植物种类减少甚至绝迹，代替的是　４％以上，冷季阿鲁科尔沁旗甚至超载８３．１９％。　耐旱的植物种，植被盖度减小，对地面的保护作用减　在长期严重过度放牧条件下，牧草不能正常生　弱，使沙丘开始活化。同时经常出现的河水断流情　长发育，植被没有恢复和生息的时间，逐步遭到毁　况，使河床上的沙物质为沙漠化的发生发展提供了　坏。中国科学院兰州沙漠所曾做过连续放牧试验，　新的物质来源。由于以上各种因素的综合作用，最　当试验进行到第２年７月中旬时，植被盖度由放牧　终使丰美的科尔沁草原沦为严重的沙漠化土地。　前的４２．１４％减到重牧后的４．９１％。群落高度由　２２ｃｍ降低到４ｃｍ。植株变得低矮稀疏，地面裸露，　参考文献：　地表沙质土壤失去植被的保护作用，从秋季开始，在　［１］曹成有，寇振武，蒋德明，等．科尔沁沙地丘间地植被演　大风的作用下，地表流沙开始蔓延。同时由于牲畜　变的研究［Ｊ］．植物生态学报，２ＯＯＯ，４２（３）：２６２—２６７．　密集的践踏使沙质草原地表破损，形成沙地缺口，经　［２］曹新孙．内蒙古东部地区风沙干旱综合治理研究（１）　大风吹扬，大量出现风蚀坑、槽，在下风处发生沙土　［Ｍ］．呼和浩特：内蒙古人民出版社，１９８４．　堆积。又由于畜牧业生产管理水平低，居民点集中，　［３］川锅佑夫，南寅镐，张素君，等．沙化草地恢复过程中植　长期就近放牧，使居民点周围的草场沙化、碱化面积　被及土壤的变化［Ｊ］．水土保持科技情报，２ＯＯＯ，（４）：１６—　２１．　不断扩大。　［４］冯季昌，姜杰．论科尔沁沙地的历史变迁［Ｊ］．中国历史　３．２．４过度樵采　地理论丛，１９９６，（４）：１０５—１２０．　随着人口的增长，人们对薪材的需求量增加。　［５］侯兆伦，杨国庆，朱宇旌，等．科尔沁沙区草地的成因及　本地区的薪材来源主要是沙区的灌木和半灌木。由　治理［Ｊ］．中国草地，１９９７，（３）：２４—２７．　于大量樵采使植被遭到严重破坏，尤其是２０世纪８０　（责任编辑：韩素梅）　—６０一