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《西北农林科技大学》 2007年
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毛乌素沙地沙漠化驱动因素的研究

杨永梅  
【摘要】: 沙漠化被称为“地球癌症”,是人类当前面临的最为严重的生态环境问题,因而对沙漠化驱动机制的研究倍受关注。毛乌素沙地是我国重要的生态屏障,对我国有重要的社会和生态意义。该地区在历史上曾是北方重镇,其沙化记载才仅有千年之久,关于其沙漠化成因也是众说纷纭,相关研究资料丰富,该地区成为研究人为因素和自然因素交互作用的一个典范。本文选择毛乌素沙地作为研究对象,重点分析了典型旗县的自然因素和人为因素对毛乌素沙地沙漠化的驱动作用,确立了其中的主导因素,预测了该地区今后10年内的人口增长,确立了该地区的农牧业可持续发展途径。 研究内容及结果如下: 1.通过总结文献资料,得出在人类历史时期的唐宋及明清时期,该地区寒冷干旱,人为滥垦、滥牧、滥樵活动剧烈,同时该地区是中原抗击外掳的军事要地,军垦、战争的践踏、土地撩荒严重,这段时期沙漠化扩展速度很快;经过横向比较发现这段时期位于河套地区的毛乌素沙地与科尔沁沙地沙漠化的波动规律具有一致性;从民国到新中国成立初期,气候对沙漠化影响很大,由于人口膨胀,繁重的人口承载加重了该地区的垦殖、过牧和樵采,沙漠化继续扩展;这一时期该地区与全球沙漠化的趋势一致,继续扩展;以上情况充分说明,毛乌素沙地沙漠化的波动与气候密切关联,不应是“人为沙漠”。 2.现代时期主要研究了影响毛乌素沙地的自然因素和人为因素,具体分为3个方面,(1)气候变化,选取了毛乌素沙地4个典型旗县作为研究对象,研究了60年代以来年均气温、年降水量、年大风日数及蒸发量的变化情况,结果表明70年代到80年代,毛乌素沙地气候发生了很明显的变化,开始向好的方向发展,年均温度升高,主要表现为暖冬和暖春,年降水量和年均温度变化具有同步性,大风日数逐年降低,蒸发量逐年下降,这些变化有利于该地区的植被生长,对生态恢复有利;东南部地区的气候明显好于西北部地区,东南部地区年均温度高,降水量大,大风日数少,表现为暖湿,而西北部地区为冷干;在现代时期,气候变化在时间和空间上与该地区沙漠化的变化相符合,说明该地区气候变化与沙漠化关系密切。(2)水资源,研究了毛乌素沙地国民经济各部门水资源的利用变化情况、水资源的分布特征以及水资源的变化,结果表明毛乌素沙地国民经济各部门用水量显著增加,过去的十年中城镇人口用水、工业用水量增加了几倍至十倍,农业用水也增加不少;需水量的迅速增加导致了水利建设发展很快;过度开采对该地区水资源影响很大,地表水、过境水及地下水都呈现不同程度的减少趋势;根据国民经济各部门的用水状况来看,首要的还是农业用水,占85%;毛乌素沙地水资源分布呈现出自东南向西北逐渐减少的特征。(3)人为经济活动,分析了毛乌素沙地人口数量变化、耕地面积变化、土壤养分变化以及牲畜数量变化情况,运用正规化处理分析了人口增长率、耕地面积变化、牲畜数量变化三者的关系,通过建立数学模型预测了该地区今后10年的人口增长,结果表明50年代到70年代初期,毛乌素沙地的耕地面积和牲畜数量不断增加;80年代以后,该地区的牲畜数量和耕地面积都相应减少;进入90年代,人口不断增加,耕地面积扩大,牲畜数量相应增加;自1998年以来,随着国家退耕还林还草工程的实施,耕地面积和牲畜数量下降;经正规化处理分析得出人口增长率、耕地面积变化、牲畜数量变化之间吻合较好;该地区10年以后的人口数量变化不大,增长率很小,未来人口对环境的压力不会增加;对人为因素的分析得出人为活动与沙漠化扩展与固定的具有同步性,说明该地区在现代时期沙漠化与人为因素密切相关。 3.在毛乌素沙地沙漠化过程中,自然因素和人为因素对沙漠化驱动作用呈现耦合性,对3个典型旗县的数据进行主成分分析,结果表明3个旗县的主成分分析结果中,第一主成分均以人为因素中的人口密度负荷量最高,但是气候因素中年平均气温因子的负荷与人为因子负荷相差不多;同时还反映出三个旗县的自然因素和人为因素对沙漠化的作用不同,对乌审旗的分析表明,人为因素的作用稍大于自然因素;榆阳区的结果是气候因素略大于人为因素,盐池县的结果与榆阳区类似;经空间比较得出自然因素是主导因素,人为因素是加速作用。 4.根据对该沙地的沙漠化驱动因素的分析,制定农牧业的发展途径为:(1)发展节水农业,(2)推行保护性耕作措施,少耕免耕法(3)实施禁牧圈养,发展农区畜牧业。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:X171

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