艾比湖周边土地沙化主要影响因素分析

中国环境学会  2011年 03月31日

  1陆亦农 新疆师范大学地理科学与旅游学院 乌鲁木齐市新医路102号 830054

   电话:0991-3858616;13999118829 E-Mail: lynong99@sina.com
  2宋艳华 新疆林业干部学校 乌鲁木齐河南西路299号 830011;
  3吴纯渊 新疆教育学院 乌鲁木齐市光明路 830000
   
  摘要:艾比湖是准噶尔盆地西南缘最低洼地和水盐汇集中心。随着全球气候变化,人口增长及经济发展对土地资源的过度利用,湖面缩小,艾比湖的生态功能也随之弱化。沙化土地分布已扩展到湿地边缘,成为国内4大浮尘源之一。文章从气候因素、地质地貌因素、经济因素等方面进行分析,认为影响土地沙化的主要因素是在自然因素为背景叠加人为因素综合作用的结果,且人为因素起着更重要的作用。
  关键词:艾比湖  土地沙化  影响 


  研究区概况


  艾比湖是新疆最大的咸水湖,也是我国西部的国门湖泊(图1)。艾比湖湿地具有其特殊的价值,是不可替代的宝贵资源。湿地维系着新疆的绿洲,是关系生存和社会经济持续发展的首要自然因素。随着全球气候的变化,人口增长及经济发展对土地资源的过度利用,湖面面积缩小,艾比湖湿地的生态功能也随之弱化。艾比湖如再进一步干缩乃至基本干涸,将遭致严重的生态灾难[5]。艾比湖湿地在我国著名的阿拉山口大风通道下,荒漠湿地生态系统极不稳定,具有很强的敏感性和脆弱性[2、3]。
  
  2.土地沙化的影响因素


  2.2气候因素
  2.2.1空气湿度低、年降水量小
  与北疆地区(图2)1950年-2005年平均气温、降水量、湿润度指数变化比较以及该地区近45年气温与降水特点(图3),以及根据当地气象资料,艾比湖地面空气年平均温度8.3℃,年平均相对湿度为50%,由于空气干燥,极端相对湿度在5%以下。年平均降水量90.9mm。干燥日期很长[2],如图3所示,从2月中旬一直到11月上旬结束。
  
  2.2.2年蒸发量高
  年蒸发势则高达3790毫米以上。湿地西部阿拉山口是全国著名的风口,据测算,风沙天气20世纪90年代是20世纪60年代的9倍。年平均大风(大于17米/秒风速)天数高达165天,最高达185天,多集中在4-6月。所以风速大小的变化对蒸发的影响比温度、湿度更为重要。


  2.2.3浮尘日数变化
  浮尘天气日数加剧,每年平均浮尘天气日数达80天,个别年份达106天。艾比湖旁的精河县浮尘天气平均达112天,被沙化、碱化的草场占全县可利用的草场面积的70.2%。每年由湖底吹起的富含盐离子的粉尘达480万吨,其危害范围已遍及天山北坡经济带甚至更远的地区。位于风沙前沿的精河县,年平均降尘量已达288.64吨/平方公里。


  2.3地质地貌因素
  艾比湖北部是阿拉套南坡,南侧是北天山西侧北坡,艾比湖属构造带上的断陷湖泊,艾比湖湿地地处荒漠带,南北两侧山地发育砾质、石膏质漠土。艾比湖流域山地24371㎞2,占总面积的48.14%,平原面积和水体面积26250㎞2,,占总面积51.86%,平原中沙化土地、戈壁面积大,生态环境脆弱。根据大风穿流的“狭管效应”,在地形的影响下,风速显著增大。沙漠化面积增速大,从1958年的1600余万㎞迅速扩大到目前的3200余万㎞,沙丘以每年30米的速度侵蚀农田,平均每年被大风吹走的湖底盐漠约100万m3含可溶性盐类53.2%,污染严重,危害极大。


  2.4经济因素
  2.4.1人口急增,加对大土地资源承载压力
  艾比湖流域最早为游牧区,西辽时期开始出现种植业,到清代大兴屯田、屯恳戍边。从1949年的6万人到2005年达到102万人。人口增长及经济发展对土地资源的压力,导致土地资源过度利用。随着流域人口的迅速增加,农业灌溉的面积急剧扩大,导致农业用水、生活用水量大增,加快了湖面缩小速度。
  2.4.2过度开发,引起湖面萎缩
  20世纪50年代初,艾比湖入湖的补给水量为30亿m3,湖水面积为1250km2。在建国后的近50年中,在处理经济发展与环境保护关系方面,有时注重经济,忽视了环境的保护,在政策导向上也曾出现过某些失误或偏差,产生了一定的负面作用,在一定程度上助长了土地沙化的扩展。进入20世纪70年代以后,开垦土地、开发种植,使农区用水量剧增,上游灌区面积不断扩大和对水源的争夺,致使艾比湖流域内所有河流入湖水量都急剧减少。20世纪50年代初,补给的河流主要有奎屯河、四棵树河、古尔图河、精河、博尔塔拉河阿卡尔河和大河沿子河7条河流,至20世纪80年代末,仅有博尔塔拉河精河季节性入湖,其他河流相继断流。艾比湖湖面干缩加剧,湖水水面曾缩至不足500km2,地下水位下降了2-3m,矿化度升高,具有防风沙、保持水土、调节气候作用的胡杨、梭梭、红柳等植被面临衰亡。由于湖面的萎缩,使湖区荒漠化加剧,沙漠化每年以38.9平方公里的速度扩展,沙化土地分布已扩展到湿地边缘,该地区已成为我国4大浮尘源之一。一年中湖面变化(图4)也很明显。艾比湖如再进一步干缩乃至基本干涸,将遭致严重的生态灾难。
   
  2.4.3过渡垦荒放牧,生物资源破坏
  林地样地对比分析
  在艾比湖具有代表性的阿其克苏河流域选取了2块的样地,于2005年-2008年连续四年测算。每年7-9月测算数据的分析如下表1,植被物种优势度较大,盐沼处于主导地位,为优势类型;均匀度指数稍低,表明存在少数植被景观类型控制整体的现象。
  表1 保护区围栏外物种、优势度、多样性、均匀度、鲜草重量一览表

  年限

物种

优势度

多样性

均匀度

鲜重(kg/hm2

2005

5

0.7004

2.0155

0.768

1080.00

2006

3

0.6003

1.3167

0.7939

348.00

2007

1

/

/

/

201 .00

2008

1

/

/

/

270.00

  表中显示,围栏外偷牧区人类活动及牲畜对植被破坏程度很大。同期对研究区内各类形沙丘对比分析如下表2,对比表1、2近年来的监测,更能说明人类活动的破坏力度及影响力度均很大,样地围栏外的监测情况接近沙丘地带,如不加保护,则退化加速。
  表 2研究区内部各类型沙丘物种、优势度、多样性、均匀度、鲜草重量一览表

  类型

物种

优势度

多样性

均匀度

鲜重(kg/hm2

流动沙丘

1

/

/

/

130.00

半固定沙丘

1

/

/

/

206.00

 

 

  3.结论


  影响这一地区土地沙化的主要因素,从本质上说,是自然和人为两种因素叠加的结果。气候状况并未呈现明显的趋干迹象。其间虽然部分年份或部分区域也曾出现过一些极端的气候状况(旱灾),但从总体看,50年来气候变化的幅度尚不足以直接导致土地沙化的形成与扩展。土地沙化是长期历史时期在自然因素和人为因素的综合作用下,生态脆弱的覆沙地区人类过度利用或不合理的经济活动所诱发引起的。粗放式的土地经营方式一定程度上诱导加重了无序滥垦滥伐,天然植被遭破坏诱发生态脆弱覆沙地区土地沙化,不合理的开发和掠夺式的利用,一定程度上使供植物生长的土壤团粒结构破坏。加上风旱同季的气候特征。风大频繁,因而沙粒活跃,该地及其边缘地区就地起沙,随西北风向东南局部地区扩展。
   
  参考文献:
  Ruide Yu, Dieter Overdieck, Daniel Ziche, Xiang Gao, 2008, Impact of environmental changes on Populus euphratica forest in a semi-arid area of Xinjiang NW China, „Pflanzenleben in extremer und sich ändernder Umwelt -Plant life in an extreme and changing environment”, GfÖ, DGL, Tharandt, Germany.
  Ruide YU, 2008.06, Forest development along the former river Aqikesu in the Aibi Hu National Nature Reserve in P.R. China, Fakultät VI - Planen Bauen Umwelt der technischen Universität Berlin.
  Ruide Yu, 2008.11, Waldentwicklung entlang des ehemaligen Flusses Aqikesu im Aibi-See Nationalpark in der Volksrepublik China, Fakultät VI - Planen Bauen Umwelt der technischen Universität Berlin. Berlin, Germany.
  钱亦兵, 吴兆宁, 蒋进, 等. 近50a年艾比湖流域生态环境演变及其影响因素分析[J]. 冰川冻土, 2004, 26(1): 17-26].
  陈蜀江,侯平等,新疆艾比湖湿地自然保护区综合考察,新疆科技出版社2006年5月。
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  基金项目:中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目(IDM200901);中国沙漠气象科学研究基金项目(Sqj2009004)。
  作者简介:陆亦农(1963-),女,浙江湖州人。新疆师范大学地理科学与旅游学院,副教授,硕士生导师,主要从事环境与可持续发展研究。
   

 
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