土壤沙化：风蚀和风力堆积过程的环境问题及危害

1．土壤沙化的概念

土壤沙化泛指良好的土壤或可利用的土地变成含沙很多的土壤或土地，甚至变成沙漠的过程。土壤沙化主要过程是风蚀和风力堆积过程。在沙漠周边地区，由于植被破坏或草地过度放牧或开垦为农田，土壤因失水而变得干燥，土粒分散，被风吹蚀，细颗粒含量降低。而在风力过后或减弱的地段，风沙颗粒逐渐堆积于土壤表层而使土壤沙化。因此，土壤沙化包括草地土壤的风蚀过程及在较远地段的风沙堆积过程。

2．土壤沙化的现状

土壤沙化是当今世界性的环境问题，发展中国家尤为突出，有“地球癌症”之称。地球陆地面积为1.49亿km2，其中1/3属干旱、半干旱地带，受到沙漠化的威胁。据联合国环境计划署资料，现今世界上平均每分钟有10 hm2土地变成沙漠，每年因沙化要损失600万hm2的农田和牧场，有90多个国家和近1/5的人口不同程度地受到沙漠化危害。全世界每年因沙漠化带来的直接损失约420亿美元，沙漠化最严重的地区是非洲大陆。世界上最大的撒哈拉沙漠，每年向南扩展近150万hm2，向北吞没农田10万hm2。

我国也是沙漠化危害较严重的国家之一。一是面积大、分布广。据国家林业局第二次沙化土地监测结果显示，截至2005年底，全国沙化土地面积达174.3万km2，占国土面积的18%，涉及30个省（区、市）841个县（旗）。八大沙漠、四大沙地是我国主要沙源地，南方沿江、河、海也有零星沙地分布。全国流动沙丘面积42.72万km2，固定及半固定沙地46.30万km2，戈壁及风蚀劣地71.14万km2，其他14.14万km2。我国西北、华北、东北，形成一条西起塔里木盆地，东至松嫩平原西部，长约4 500 km，宽约600 km的风沙带，危害北方大部分地区。二是扩展速度快，发展态势严峻。据动态观测，20世纪70年代，我国土地沙化扩展速度每年1 560 km2，80年代为2 100 km2，90年代达2 460 km2，21世纪初达到3 436 km2，相当于每年损失一个中等县的土地面积。

3．土壤沙化的危害

沙漠化是当今世界人类共同面临的一个重大环境及社会问题，对我国的危害也十分惊人。沙漠化缩小了中华民族的生存和发展空间。全国沙化土地面积相当于10个广东省的辖区面积，5年新增面积相当于一个北京总面积，我国每年新增1 400万人口，而耕地却在逐年减少，新中国成立以来，全国已有1 000万亩耕地，3 525万亩草地和9 585万亩林地成为流动沙地。风沙逐步紧逼，2.4万个村庄、乡镇受危害，使数万农牧民被迫沦为生态难民，一些村庄、县城被迫多次搬迁。内蒙古阿拉善盟85%的土地已经沙化，并以每年150万亩的速度在扩展，专家预言额济纳绿洲50年后将成为第二个“罗布泊”并非危言耸听。北京风沙源地之一，浑善达克沙地7年流沙面积增93%，坝上地区9年流沙面积增91%。

沙漠化导致土地生产力严重衰退。据中科院兰州沙漠所测算，我国每年风蚀损失折合化肥2.7亿t，相当于全国农用化肥产量的数倍。沙漠化使全国草场退化达20.7亿亩，占沙区草场面积的60%，每年少养羊近5 000多万只；耕地退化1.16亿亩，占沙区耕地面积的40%。沙化地区耕地产量个别地方亩产仅几十斤，且要多次播种耕作。

沙漠化造成严重的经济损失。据《中国荒漠化灾害的经济损失评估》，我国每年沙化造成的直接经济损失达540亿元，相当于西北数省财政收入的数倍。1993年5月5日，甘肃、宁夏、陕西、内蒙古四省区的72个县受到沙尘暴袭击，造成85人死亡，31人失踪，200多人受伤，70万人受灾，丢失伤亡牲畜6万多头（只），500多万亩农作物受灾，河西走廊局部农田风蚀达10～50 cm，吹蚀土量平均近2 100 m3/亩，16万亩林果严重遭灾，11万株防护林及用材林连根拔起或折断，造成直接经济损失达2.36亿元。

沙漠化还加剧了生态环境的恶化。我国每年输入黄河的16亿t泥沙中有12亿t来自沙化地区，严重的水土流失使黄河开封段成为“悬河”。全国特大沙尘暴频发，20世纪60年代8次，70年代13次，80年代14次，90年代23次。大气尘埃增加，空气污染加重，环境质量下降，北方城市沙尘暴、南方泥雨影响到韩国、日本，引起国内外关注。

4．土壤沙化的成因

土壤沙化是自然因素和人为活动共同作用的结果。我国北方降水稀少，植被稀疏，加之全球气候变暖，持续干旱少雨，对土地沙化起到了加剧作用。然而，人口增长对生态环境容量的压力，“五滥”等人为因素是造成土地沙化扩展的根本原因。

（1）滥牧。据统计，我国沙区草场牲畜超载率为50%～120%，个别地区高达300%，致使草场“三化”严重。内蒙古草原牧草亩产量由20世纪60年代的109 kg降到80年代的43 kg，昔日“风吹草低见牛羊”的地方，变成“老鼠跑过现脊梁”。1999年国家林业局监测区域61.9% （115.2万km2）的草地沙化、退化，就是由于超载过牧造成的。

（2）滥伐。局部地区因滥伐导致土地沙化十分严重。新疆和田地区因樵采烧柴，使胡杨、灰杨等天然荒漠林5年共破坏5.7万亩。青海柴达木盆地原有固沙植被3 000万亩，20世纪80年代中期因樵采破坏致使1/3的土地沙化。内蒙古兰泰镇盐湖西北部105万亩天然梭梭林仅剩30万亩，5.6万亩盐矿床已有一半被流沙埋没。

（3）滥挖。沙区滥挖中药材，搂发菜及无序采矿等破坏植被现象十分突出。每年进入阿拉善盟搂发菜的农牧民达10万人，内蒙古全区因搂发菜破坏草原面积达1.95亿亩，其中6 000万亩已经沙化。陕西榆林地区因煤田开发就使26万亩植被被毁，土地沙化。甘肃省因挖甘草5年间破坏草场502万亩。

（4）滥垦。1994—1999年全国在固定沙地及草地上开垦的耕地面积达1.7万km2，年均开垦3 400 km2，其中变成流动和半固定沙地的面积约占一半，当地群众痛心地说：“一年开草场，二年打点粮，三年变沙梁。”

（5）水资源的无序利用。上游截水，大水漫灌，浪费水资源，造成土地盐渍化，下游缺水，荒漠植被死亡。塔里木河及下游270 km河道断流，530万亩胡杨林枯死；黑河进入内蒙古绿洲的水量由过去的9亿m3降至2亿m3，东西居延海已干涸，1 400万亩梭梭林枯死，沙化加剧。民勤绿洲，由于大规模开采地下水，造成地下水位急剧下降，大片沙生植被干枯死亡，沙丘活化。

5．土壤沙化的防治

土壤沙化的防治必须重在防。从地质背景上看，土地沙漠化是不可逆的过程。防治重点应放在农牧交错带和农林草交错带，在技术措施上要因地制宜。主要防治途径如下：

（1）营造防沙林带。中国沿吉林白城地区的西部—内蒙古的兴安盟东南—通辽市和赤峰市—古长城沿线是农牧交错带地区，土壤沙化正在发展中。中国已实施建设“三北”地区防护林体系工程，应进一步建成为“绿色长城”。一期工程已完成600万hm2植树造林任务。目前已使数百万公顷农田得到保护，轻度沙化得到控制。

（2）实施生态工程。中国的河西走廊地区，昔日被称为“沙窝子”、“风库”，当地因地制宜，因害设防，采取生物工程与石工程相结合的办法，在1 220多公里的北部沿线营造了防风固沙林13.2万hm2，封育天然沙生植被26.5万hm2，在走廊内部营造起约5万hm2农田林网，河西走廊一些地方如今已成为林茂粮丰的富庶之地。

（3）建立生态复合经营模式。内蒙古东部、吉林白城地区、辽西等半干旱、半湿润地区，有一定的降雨量资源，土壤沙化发展较轻，应建立林农草复合经营模式。半干旱地区脆弱的生态条件在理论和实践上都不允许进行反复的耕翻种植，从资源特征和生态安全的要求出发调整其产业结构，协调生态、经济和社会效益的关系，获得农业资源耦合效益的最大化和可持续发展，农林牧复合经营的高效生态农业模式是半干旱地区农业和农村经济可持续发展的主导战略。(www.xing528.com)

（4）合理开发水资源。这一问题在新疆、甘肃的黑河流域应得到高度重视。塔里木河建国初年径流量100亿m3，20世纪50年代后上游站尚稳定在40亿～50亿m3。但在只有2万人口、2 000多公顷土地和30多万只羊的中游地区消耗掉约40亿m3水资源，中游区大量耗水致使下游断流，300多公里地段树、草枯萎和残亡，下游地区的4万多人口、1万多公顷土地面临着生存威胁。因此，应合理规划，调控河流上、中、下游流量，避免使下游干涸，控制下游地区的进一步沙化。

（5）控制农垦。土地沙化正在发展的农区，应合理规划，控制农垦，草原地区应控制载畜量。草原地区原则上不宜农垦，旱粮生产应因地制宜控制在沙化威胁小的地区。内蒙古草原的理论载畜量应为0.49只羊/hm2，而实际载畜量达0.65只羊/hm2，超出33%。因此，从牧业持续发展看必须减少放牧量，实行牧草与农作物轮作，培育土壤肥力。

（6）完善法制，严格控制破坏草地。在草原、土壤沙化地区，工矿、道路以及其他开发工程建设必须进行环境影响评价。对人为盲目垦地种粮、樵柴、挖掘中药等活动要依法从严控制。土壤沙化主要过程是风蚀和风力堆积过程。在沙漠周边地区，由于植被破坏或草地过度放牧或开垦为农田，土壤因失水而变得干燥，土粒分散，被风吹蚀，细颗粒含量降低。而在风力过后或减弱的地段，风沙颗粒逐渐堆积于土壤表层而使土壤沙化。因此，土壤沙化包括草地土壤的风蚀过程及在较远地段的风沙堆积过程。

6．沙化防治取得的成绩

（1）《防沙治沙法》正式出台。这是我国乃至世界上第一部关于防沙治沙的专门法律，从根本上解决了治沙工作的管理体制，明确规定了沙区植被保护、建设和利用的法律制度，标志着我国防沙治沙工作步入法制化轨道。初步建立了从国务院到乡镇防沙治沙组织领导和管理体系。加强了沙区植被的保护，滥挖甘草、搂发菜的行为得到了有效制止；加强了沙区生态水管理，为生态的良性循环创造了条件。

（2）启动实施了环北京地区防沙治沙工程和以防沙治沙为主攻方向的“三北”四期工程。这两大工程覆盖了我国沙区90%以上的土地，构筑了全国防沙治沙的骨架。黄河故道沙化土地综合治理项目和南方湿润沙地与石漠化防治试点示范也正在进行中。新疆和田治沙生态建设项目、西藏一江两河沙化土地治理项目已完成了规划编制工作，正在审批中。以大工程为龙头的全国防沙治沙整体推进的格局已经形成，防沙治沙跨越式发展的局面已经打开。

（3）国家对防沙治沙投资有了较大幅度增加。近两年，国家对防沙治沙的投资由20世纪90年代每年仅3 000万元，每亩补助3元，增加到目前环北京工程每年投资近10亿元，治沙造林每亩补助100元，减轻了沙区群众无偿投工投劳压力，为防沙治沙提供了有力的保障。

（4）初步建立了荒漠化、沙化土地监测和预警体系。通过1994年和1999年两次全国荒漠化、沙化土地监测，摸清了我国荒漠化、沙化土地的面积、分布、成因和变化趋势。在此基础上，建立荒漠化、沙化土地地理信息数据库和动态变化模型，为开展沙尘暴趋势的预测预报工作，为防沙治沙科学决策提供了有力依据。

（5）形成了一套行之有效的防治技术和模式，居世界领先水平，不仅为中国，也为世界防治荒漠化做出贡献。网格状沙障及飞、封、造生物固沙技术等多项技术，属于我国人民的首创，效果良好。编辑出版的《中国防沙治沙实用技术与模式》和《中国防治荒漠化传统知识与实践技术》受到国内外欢迎，《中国防治荒漠化传统知识与实践技术》（英文版）还获得了联合国开发计划署最佳实践奖。对干水、保水剂、吸水剂等治沙新技术、新产品进行了试验和推广，取得了良好效果。组织了百名专家科技送乡村活动，培训了农牧民防沙治沙技能。

（6）履行《联合国防治荒漠化公约》进展顺利，对外交流合作领域逐步扩大。利用防治荒漠化国际舞台，宣传我国防沙治沙工作，深受国际社会的好评。去年在北京成功地举办了有40多个国家和20多个国际组织参加的“支持中国履行《联合国防治荒漠化公约》建立伙伴关系暨筹资会议”，联合国开发计划署援助中国监测能力建设、德国援助宁夏治沙项目等援助项目正在积极运作之中，对外合作交流领域前景广阔。公约的有效履行，提高了我国的国际地位。

（7）充分利用宣传阵地，提高全民防沙治沙意识。围绕“6·17”世界防治荒漠化和干旱日，利用各种途径，多种媒体，进行宣传。1997年组织了百万人签名治沙活动；1998年在全国100多个城市开展了街头宣传；1999年在中央电视台播出公益广告；后来又在人民日报、科技日报、法制日报等报纸刊出了整版文章；为履行“绿色奥运”的承诺，对实施防沙治沙重点工程的重大意义作了重点宣传，增强了国际社会、全国人民对治理好京津地区风沙危害的信心。通过声势浩大的宣传，提高了公众防沙治沙的紧迫感、责任感和使命感，社会各界治沙热情空前高涨。

7．面临的问题

从目前来看，防沙治沙工作仍是我国生态环境建设的薄弱环节，处在国民经济和社会发展初级阶段的较低层次，体制不顺，机制不活，投入不足，管理粗放等问题制约防沙治沙快速发展，突出表现在以下几方面：

（1）管理体制不顺，协调难度较大。我国治沙技术、经验、模式处于世界领先水平，经50年不懈努力而全国仍然沙化扩大，原因之一就是管理体系有问题。省、地、县林业牵头治沙的协调机制尚未完全建立，国家、部门合力不够，林业部门工作难度较大，综合治理的措施未落到实处。在一些地方由综合部门设立生态办等机构，将具体的项目审批、管理、施工和资金调配集中于这些机构，致使农、林、水职能部门难以发挥作用，而这类机构又缺乏专业人才，业务不熟瞎指挥及监管力度不够，造成生态工程质量较差、资金浪费严重。三北地区涵盖我国90%以上的沙化土地，是全国防沙治沙的重点区域，但国家治沙行业主管部门在该地区缺乏管理手段，宏观指导“三北”工程治沙工作相当乏力。

（2）政策、机制不活、不优惠，难以调动社会力量防沙治沙。沙区开发税费、农林特产税仍然居高不下，造林治沙仍要缴纳土地占用费、支付水资源费，治沙贴息贷款期限短，贷款难，以及沙地治理承包期不稳定，导致其他非公有经济和群众投资治沙的积极性不高。

（3）资金投入仍显不足，治理工作进展缓慢。有限的资金投入，难以形成规模治理，工程只在局部展开，质量现状有待提高，遏制沙化扩展仍需时日。

（4）对沙区不合理的人为活动约束不力。“五滥”屡禁不止，边治理，边破坏。认识不到位，摆不上重要位置。没有纳入地方政府的重要职责及地方政府领导政绩考核指标。

（5）治沙组织机构不健全，专业人才缺乏。在很多县、乡治沙站处境举步维艰，拖欠人员工资、技术人员流失较为普遍，技术推广体系薄弱，基层技术力量不足，难以保证防沙治沙质量和效果，造成治沙工作仍处于低水平徘徊的境地。

事实上，我国大规模治沙从20世纪70年代末三北防护林建设开始，而全国推进起于《1991—2000年全国治沙规划要点》的实施。几十年来治沙的基本结论是：“局部改善，整体恶化”和“治理赶不上破坏”。石元春院士指出当前治沙与退耕的四个误区是：林草误区、点面误区、标本误区（数十亿资金投入“环京津防沙林带工程”，却冷落了主要沙尘源区的防治）、天人误区（人力工程仅在于点线，自我修复可普惠大地；人力工程靠投入，自我修复靠系统的自组织功能）；并进一步指出退牧退耕封育飞播要在沙化源头上做文章，改放牧为舍饲、半舍饲畜牧业方式，以现代农业替代资源农业。

理清种树与种草的关系就是对提升草业位置的再认识。草业学术界早已对我国退耕“以林为主”的主体观点提出了异议与建议。我们始终认为退耕应该把林草置于同等位置，坚持“宜林则林，宜草则草”的原则，在年降雨量500 mm以下的半干旱地区应以退耕还草为主。草地植被可以减少降水对地表土壤的冲刷，截留相当的降雨量。草地植物根系密集，其强大的根系对土壤有较强的吸附力和黏着力，在防止土壤侵蚀，减少地表径流方面的效果非常显著。一些调查研究资料表明，在20°坡地上种草，可以减少地表径流 30%～40%，固着地表土壤85%～90%。在黄土高原地区，农田比草地的水土流失量高40～100倍，种草的坡地与不种草的坡地相比，地表径流可减少47%，冲刷量减少77%。大量的试验研究表明，生长7～8年的森林拦蓄地表径流的能力为34%，而生长2年的草地拦蓄地表径流的能力为54%，高于森林20%。草地可减少径流中的含沙量70.3%，而森林仅能减少径流中的37.3%。在一些贫瘠、陡坡和土壤砾石含量高、蓄水力低的土地上种草是恢复植被覆盖最有效的方法。在林下缺少灌草植被的林区，由于林间地表光板，水土流失造成树根高悬地上，甚至树木倒伏。所以，防止水土流失，抵御风沙侵蚀，采取“草灌乔”立体防护系统，缺少草是不科学的。苜蓿草是发展草业的主打品种，二年生的苜蓿草，繁茂的枝叶在地面形成绿色覆盖，覆盖率可达95%以上，不仅减少或避免雨水对土地的侵蚀和冲刷，而且有效地扼制了裸露的农田出现风沙或扬尘。同时，凭借深达3 m盘根错节的发达根系，像一张巨大的网把土壤牢牢地连接成一个整体，既是一个巨大的天然蓄水库，截留降水，又是一个巨大的水分调节器和温度微调器，同时对大气候也产生良好的生态效应。另外，苜蓿能够改良土壤结构，生物固氮作用又能增加土壤中的有机氮，提高土壤肥力，而这些功效是林地难以取代的。