地球科学进展ADVANCE IN EARTH SCIENCES1999年 第14卷 第3期 Vo1.14 No3 1999

       中国现代沙漠动态变化及其发展趋势

                     钟德才
           (中国科学院兰州沙漠研究所,甘肃 兰州 730000)

摘 要:用遥感、地图和野外考察研究等方法,首次揭示了我国现代沙漠动态变化规律和发展趋势,认为我国现代沙漠动态变化的总趋势是向草原化和绿洲化方向缓慢发展,其变化速度为445 km2/a,我国现代沙漠还在继续蔓延,但其扩大速度比较缓慢,约为310 km2/a。
关 键 词:沙漠动态变化;发展趋势;中国
中图分类号:P931.3 文献标识码:A 文章编号:1001-8166(1999)03-0229-06

THE DYNAMIC CHANGES AND TRENDS OF
MODERN DESERT IN CHINA

ZHONG Decai
(Lanzhou Institute of Desert, CAS, Lanzhou 730000, China)

  Abstracts:In the paper,based on remote sensing, map and field investigation,the paper discussed the dynamic change and development trends of modern deserts in China. The Change regularities of modern deserts are the following aspects:①the deserts in China evolve slowly and its annual rate is 0.2%,i.e,there is 1618 km2 desert to invert,activate,enlarge and shrink every year;②the deserts in China invert significantly and its rate reaches to 1060 km2/a;③the deserts in China activate apparently and its rate is 610 km2/a;④the deserts in China enlarge unsignificantly and its rate is 310 km2/a;⑤It is rare to shrink and its rate is only 10 km2/a;⑥the total development trends of modern deserts in China are to evolve to become grassland and oasis slowly,its rate is 445 km2/a.
  The main reason of modern changes is the artificial action. Because the people harness and transform the deserts,the modern deserts invert and evolve to become grassland and oasis gradually.But overgrazing and overfelling cause to activate and enlarge some deserts.
  Key words:Dynamic changes of deserts; Development trends;China

  沙漠是指沙质荒漠,其地表由沙物质组成,气候干燥或较干燥,缺乏流水,植被稀少或较少的地区。如我国大西北的沙漠以及华北、东北的沙地等。沙漠化在一些国家和地区正威胁着人类的生存和发展。沙漠化进程,成为当今人们最关注的重大环境问题之一。我国沙漠面积约占国土面积的8%左右(见表1和表2)。我国开展沙漠化研究,虽然已有20多年之久,但是,对于我国现代(指解放以来)沙漠动态变化(包括沙漠的扩大、活化、逆转和缩小等)的确切数据、我国现代沙漠动态变化规律和发展趋势、我国沙漠最新(90年代中期)面积等问题,至今还没有人进行过全面而系统的研究。而这些有关我国现代沙漠的基本状况和趋势的资料,对于正确认识我国沙漠、治理我国沙漠和开发我国沙漠来说,是必不可少的科学依据。
  为试图寻求上述问题的答案,作者依据从事沙漠和沙漠图编制研究30多年的基础,应用最先进的技术手段,对我国现代沙漠的现状和动态变化,进行了较全面而系统的研究。

1 研究方法和过程

  作者以遥感方法和地图方法作为主要研究手段,研究沙漠随时间变化的特征。借助遥感图像,以解决沙漠信息源;采用地图形式,以便于阅读和分析研究,并获得数量特征和定位信息;最后,通过野外实地调查,验证上述方法所获得的结果。
  研究沙漠动态变化,要比研究沙漠的形态结构特征难度大得多,因为前者需要积累更多的系统资料和其它条件。
  本项研究以作者20多年前主编的《中国沙漠类型图》(1∶5万)作为基期资料,该图是利用4万多张50年代我国沙漠地区的航空像片(1∶50万)编制而成的;以作者最近四年来根据90年代中期我国沙漠地区的TM卫星彩色像片(1∶50万)编制的最新《中国沙漠类型图》(1∶50万)作为近期资料。依据这两期资料,采用“地图叠置分析”编制出我国第一幅也是世界第一幅国家级沙漠动态图,即《中国现代沙漠动态演变图》(1∶50万)。根据这幅由131个分幅组成的中国沙漠动态图,经过精心量测(用KP-80N数字化求积仪)与平差计算后,得到了近2万个中国现代沙漠及其动态演变的最新面积数据。
2 研究结果和新发现

  经作者对这2万个沙漠数据进行综合分析研究后,发现我国现代沙漠动态变化及其发展趋势有以下规律(表3,图1)。
      
           图1 中国现代沙漠动态演变略图
     Fig.1 Dynamic evolution sketch of modern deserts in China

  表1 中国有沙漠(含沙地以及海岸、河岸与湖岸沙丘、沙堤) 的省(区)沙漠面积数据(km2)
  Table 1The area data of these provinces which contain deserts (including sand lands,sand dunes and sand barriers of coast,river bank and lake shore).


省(区)名称

90年代沙漠面积(km2) 占全国
比例(%)


省(区)名称

90年代沙漠面积(km2) 占全国
比例(%)
1 新疆维吾尔自治区 438 100 54 14 广东省 1 190 0.2
2 内蒙古自治区 227 900 28 15 江西省 910 0.1
3 甘肃省 30 530 3.8 16 海南省 850 0.1
4 青海省 19 390 2.4 17 安徽省 780 0.1
5 河南省 14 200 1.8 18 辽宁省 620 0.1
6 陕西省 12 110 1.5 19 北京市 390  
7 河北省 12 090 1.5 20 天津市 390  
8 山东省 11 730 1.5 21 台湾省 340  
9 吉林省 1 340 1.4 22 湖北省 330  
10 西藏自治区 8 860 1.1 23 福建省 270  
11 宁夏回族自治区 8 030 1 24 广西壮族自治区 260  
12 黑龙江省 5 510 0.7 25 山西省 210  
13 江苏省 2 580 0.3)   全国 808 900 100

         表2 中国著名沙漠(沙地)的面积数据(km2)
       Table 2 The area data of the famous deserts(or sand lands)


沙漠(沙地)名称 90年代沙漠
面积(km2)
占全国沙
漠比例(%)
1 塔克拉玛干沙漠 365 000 45.1
2 古尔班通古特沙漠 51 130 6.3
3 巴丹吉林沙漠 50 510 6.2
4 科尔沁沙地 50 440 6.2
5 腾格里沙漠 42 320 5.2
6 毛乌素沙地 38 940 4.8
7 浑善达克沙地 29 220 3.6
8 库木塔格沙漠 21 970 2.7
9 河西走廊的沙漠 19 740 2.4
10 库布齐沙漠 17 310 2.1
11 柴达木盆地的沙漠 14 940 1.8
12 乌兰布和沙漠 10 750 1.3
13 呼仑贝尔沙地 6 410 0.8
14 嫩江沙地 6 010 0.7


            表3 中国现代沙漠动态演变数据(km2
    Table 3 The data of dynamic changes of the modern deserts in China

逆转型 活化型 扩大型 缩小型 无明显变化型
基本类型 面积 基本类型 面积 基本类型 面积 基本类型 面积 基本类型 面积
流动沙丘变为半固定沙丘 6760 固定沙丘变为半固定沙丘 14080 原始平原变为固定沙丘 5710 固定沙丘变为原始平原 395 固定沙丘 94690
流动沙丘变为固定沙丘 1 380 固定沙丘变为半固定沙平地 10 原始平原变为半固定沙丘 2 160 固定沙丘变为原始丘陵 7 固定沙平地) 1 100
流动沙丘变为农作沙平地 850 固定沙丘变为流动沙丘 1 980 原始平原变为流动沙丘 360 半固定沙丘变为水库 7 半固定沙丘 142 930
流动沙丘变为农作沙丘 20 固定沙平地变为固定沙丘 1 66 原始平原变为农作沙平地 2 100 半固定沙丘变为原始平原 7 半固定沙平地 14 490
流动沙平地变为农作沙平地 3 固定沙平地变为半固定沙丘 320 原始平原变为固定沙平地 420 流动沙丘变为水库 6 流动沙丘 432 840
半固定沙丘变为固定沙丘 14450 固定沙平地变为半固定沙平地 250 原始平原变为半固定沙平地 150     流动沙平地 2 560
半固定沙丘变为农作沙平地 4 170 固定沙平地变为流动沙丘 100 原始平原变为流动沙平地 120     农作沙平地 38 730
半固定沙丘变为农作沙丘 90 农作沙平地变为流动沙丘 20 原始丘陵变为固定沙丘 350     农作沙丘 1 940
半固定沙平地变为固定沙平地 20 农作沙平地变为固定沙丘 30 原始丘陵变为半固定沙丘 1 340        
固定沙丘变为农作沙平地 10040 半固定沙丘变为流动沙丘 5 980 原始丘陵变为流动沙丘 110        
固定沙丘变为农作沙丘 3 850 半固定沙平地变为流动沙丘 30 湖泊变为流动沙丘 20        
固定沙丘变为农作沙平地 30                
固定沙平地变为农作沙平地 620                
合计 42280 合计 24460 合计 12840 合计 422 合计 729280

2.1 我国沙漠演化非常慢
  近40年来,我国沙漠约有92%几乎无明显的变化,只有8%的沙漠出现了不同程度的逆转、活化、扩大或缩小等变化,平均年变化速率只有0.2%。
  沙漠逆转变化是指因受到人为的改造或减轻了人为的不良影响,或者气候变湿润,其活动程度减弱或趋向稳定,由原来的流动沙漠景观变成了半固定沙漠景观或固定沙漠景观等。
  沙漠活化演变是指在自然因素和人为因素的影响下,沙漠范围不变或基本不变,但沙漠的活动程度强化、加剧,由原来的固定沙漠景观变成了半固定沙漠景观或半固定沙漠景观变成了流动沙漠景观等。
  沙漠扩大变化是指原为非沙漠景观,由于沙丘在起沙风的作用下向前移动,或受人为的破坏变成了沙漠景观,沙漠逐渐蔓延扩大。
  沙漠缩小变化是指原为沙漠景观,由于风蚀作用或人为的改造作用,变成了非沙漠景观,如,原来为流动沙漠,因修建水库,沙漠被水淹没,沙漠变成了水漠。
  其原因:从沙漠形成的历史来看,我国沙漠早在1万多年以前,就已基本形成,至今凡适合发育沙漠的地区,大都早已变成了沙漠。我国沙漠进入了相对稳定时期:从自然条件来看,近40年来,我国沙漠地区的降水量变化不大;从人为因素来看,沙区人口稀少,每平方公里人口数平均不到10人,沙漠腹地则在1人以下,所以,对沙漠的影响很有限,或者只是局部沙区受到人为因素较大的影响。
2.2 我国沙漠活化较明显
  我国沙漠的活化演变,其平均年活化速率为0.08%,也就是平均每年有610 km2左右的沙漠出现活化,主要发生在科尔沁沙地、浑善达克沙地和毛乌素沙地等沙区。活化演变的主要方式是:固定沙丘变为半固定沙丘、半固定沙丘变为流动沙丘、固定沙丘变为流动沙丘等。沙漠活化的主要原因是过度放牧引起,其次是过度樵采和过度开垦。
2.3 我国沙漠扩大不明显
  自50年代以来,由于自然和社会原因,我国沙漠还在继续扩大蔓延,但其速度很缓慢,多年平均扩大速率只有0.04%,即平均每年有310 km2的土地变为沙漠(沙地)。沙漠日益扩大的地区,不在我国的西北,而主要是在我国内蒙古东部的科尔沁沙地和浑善达克沙地的周边地区。这主要是由于过度放牧造成的。
  我国的沙漠扩大缓慢,主要原因是:
  第一,我国广大沙区,在长期干燥气候作用和人为因素的影响下,凡是容易沙漠化的土地,基本上早已演化成了沙漠。而在不具备形成沙漠的物质基础条件的地区,如浩瀚的砾漠,也叫戈壁,即使气候再干燥和人为破坏再严重,最终也不会变成大片的沙漠。
  第二,在我国北部和东北部一些沙质草原地区,虽然具备形成沙漠(沙地)的物质基础条件,但因这里的降水量较多,气温又较低,所以其地表水分条件较好,植被覆盖度高。因此,只有在遭受严重的人为破坏的条件下,才会变成丘状起伏的沙地。这种景观,就全国来说,所占面积不大,而且,一旦停止破坏,又很快恢复原状。
2.4 我国沙漠缩小变化很小
  我国沙漠的缩小变化,其年均缩小速率只有0.001%。也就是平均每年只有约10 km2的沙漠变为非沙漠土地。这个数字表明,沙漠一旦形成,在短期内很难消失。
2.5 我国沙漠逆转变化颇显著
  我国沙漠的逆转变化,相当显著,其平均年逆转速率达到0.13%。这个数字表明,近40年来,我国平均每年有1060 km2的沙漠向好的方向转化。逆转的主要方式是:沙漠中流动沙丘逐渐减少,而固定沙丘和半固定沙丘不断增加。这种变化趋势,是解放以来,尤其是改革开放以来,广大沙区人民防沙治沙,大规模植树造林、改造沙漠的结果。我国沙漠的逆转变化,以嫩江沙地、毛乌素沙地、科尔沁沙地和河西走廊的沙漠等最为显著。
  我国沙漠的逆转变化,与自然因素关系不大。因为自50年代以来,我国沙区的降水量并没有发生明显的变化,如我国东北部的科尔沁沙地,90年代的年降水量与50年代的年降水量差不多,都是500 mm左右;又如,我国中北部的毛乌素沙地,80年代以来的降水量不是增多了,反而是减少了。因此,我国沙漠出现逆转,向绿洲化和草原化方向发展,主要是人为作用的结果。
2.6 我国沙漠将逐渐趋向固定
  自50年代以来,我国沙漠的年均逆转速率(0.13%)大于其年均活化速率(0.08%)。所以,实际年均逆转速率为0.05%。表明我国沙漠的生态环境,从总体来看,不是逐渐恶化,而是逐渐向良性方向发展,沙漠中的流动沙丘和半固定沙丘正缓慢地逐渐往固定方向演化。我国沙漠的这种准绿洲化和准草原化演变,主要发生在贺兰山(银川平原)以东的我国东部沙区。
  如果把贺兰山以东的我国东部沙区作为一个整体,并计算其演变速率,结果得到其多年平均实际逆转速率为0.6%。假定未来的自然和社会条件不会发生大的变化,并且和现在基本上相似,那么,根据预测公式S=P(1-x)n,便可求得我国东部沙区逐渐趋向固定的大致时间(n),计算结果n=103 a。
  由此可见,我国东部沙区,按照过去40年的平均年逆转速度继续演变发展下去,大致再经过103 a的时间,整个沙区都将演变成固定状态。
  我国西部(贺兰山以西)沙区,因其平均年降水量不足200 mm,多数地区还在100 mm以下,而其年平均气温相对较高,可达6℃以上,成为我国最干燥的地区。在这种气候条件下,沙漠的逆转演化,大部分区域是很困难的,甚至是不可能的,只有极少数水热条件较好的沙区,通过封沙育草,可以逐渐向固定方向演化,例如:河西走廊的部分沙漠,腾格里沙漠和塔克拉玛干沙漠边缘的部分地区等。
  综上所述,我国现代沙漠动态变化总趋势是向草原化和绿洲化方向缓慢发展,而并非向流沙化方向演变。从50年代以来,尤其是自80年代至今,我国沙漠的草原化和绿洲化面积达到42 280 km2,而流沙化的面积只有24 460 km2,因此,我国沙漠草原化和绿洲化的实际增长面积达17 820 km2,即我国沙漠草原化和绿洲化面积平均每年以445 km2的速度在递增。而我国沙漠扩大速度平均每年约为310 km2左右。随着改革开放的进一步深化,我国的草原逐步承包给牧民长期使用,有计划合理使用草原将成为现实,过度放牧的现象将被改变。因过度放牧引起的沙漠(沙地)扩大将逐步被制止。
3 讨 论

  本文所揭示的关于中国现代沙漠动态变化及其发展趋势的最新认识,与目前已经发表
〔7〕的关于我国沙漠(沙漠化)现状和趋势的看法,有比较大的分歧。例如,关于我国沙漠年均扩大速度和我国沙漠的总面积,作者的最新数据分别是310 km2/a和80.89万km2,而已发表的数据分别是:2100 km2/a和153.3万km2
  造成上述分歧的原因,主要是彼此对“沙漠”概念所限定的内涵不同和调查研究沙漠的年限长短不一样引起的。
  作者认为,“沙漠”,顾名思义,其最基本的组成要素,必须具备沙物质,否则就不能称之为沙漠,而只能叫做砾漠或岩漠或其他。而后者
〔7〕的“沙漠”概念,除了包含真正的沙漠之外,还包括受风蚀作用的岩(泥)漠和砾(石)漠以及一部分有可能变成沙漠的土地。因此,予以这种概念(内涵)的“沙漠”,其面积数据必然比真正的沙漠面积大得多。作者认为,把砾漠和岩(泥)漠划入沙漠概念,显然是不妥的,因为无论是从其组成物质或形态结构来看,都是截然不同的自然景观,砾漠和岩漠在我国的面积也相当大,达60万km2以上;把有可能变成沙漠的土地,即所谓潜在沙漠化土地包括在沙漠(化)之内,更不合理,因为“可能”不等于现实,“潜在”不等于存在,把还没有发生的事物,当成已经发生的事物,显然是不妥的。这样做的结果,将导致“沙漠”概念越研究概念越不清,很不利于沙漠科学的发展。因此,作者建议,不具备沙物质或沙物质所占比例很小的地表,尽管其气候干燥或比较干燥,植被稀少和缺乏径流,均不能称为沙漠,不能把其面积归入沙漠面积之内,应将其划入荒漠概念或其他概念。
  造成上述分歧的另一个原因,是彼此调查研究和统计沙漠面积数据的年限长短不同引起的。作者的我国沙漠扩大速度,是把50年代我国沙漠面积作为基期数据,然后,同90年代中期我国沙漠面积数据进行分析对比计算出来的,是长达40年的平均值;已发表的数据
〔7〕其沙漠(化)扩大速度,是对比我国部分(典型)沙漠地区70年代中期至80年代中期的沙漠(化)面积变化统计出来的,是10多年时间的平均值。一般来说,研究和统计数据的年限越长,其代表性越强,用短时间的沙漠变化趋势,作为一个区域或一个国家沙漠变化趋势是缺乏代表性的。通常,起码要有30年以上的统计数据才能说明问题,因为,短时间的变化往往带有暂行性或偶然性。

参考文献


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(1∶10万).兰州:兰州大学出版社,1994.
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〔5〕 尹泽生主编.西北干旱地区全新世环境变迁与人类文明兴
衰.北京:地质出版社,1992.
〔6〕 李克让主编.中国气候变化及其影响.北京:海洋出版社,1992.
〔7〕 朱震达,王涛.从若干典型地区的研究对近十余年来中国土地沙漠化演变趋势的分析.地理学报,1990,45(4):430~440.