面向二十一世纪探索中国荒漠化的防治技术，本文主要内容关键词为：中国论文,二十一世纪论文,技术论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
荒漠化是国际社会普遍关注的重大环境问题。中国是世界是受其危害最严重的国家之一，已有大约1／3陆地总面积、1／3人口受到影响，而且荒漠化仍呈蔓延之势，由此造成的直接经济损失每年达540亿元，间接损失更大。荒漠化地区又是我国少数民族主要居住地，是光热、矿产、煤、油、气等自然资源富集地区，对保障国家安全、解决粮食紧张、能源紧缺等具有重要的战略意义。因此，防治荒漠化是我国走向可持续发展的重要组成部分。
荒漠化地区的生态环境极度脆弱，一旦开发不当，后果不堪设想。科学技术是第一生产力，只有依靠科技进步才能最终控制荒漠化发展，实现荒漠化地区进而整个国家的可持续发展，这也是世界经济发展和防治荒漠化的新动向和大趋势。但是，目前我国荒漠化防治技术还远远满足不了实际需要，一些领域与先进国家相比还很落后。为此，在前三个五年计划国家科技攻关的基础上，“九五”期间国家单独将“荒漠化治理技术研究与示范”列为国家科技攻关项目，其目标是：①分别在10个典型荒漠化类型区建立环境治理和经济建设协调发展的“优质、高效、和谐、稳定”的试验示范样板。试区内荒漠化得到根本遏制，作物或畜产品产量提高8～15%，灌溉水利用率提高30～40%，风蚀量减少30 ～40%，造林保存率达到70～90%，群众收入提高20～40%；②在各试区内组装、集成、完善现有科技成果，形成大面积荒漠化土地治理开发的综合技术体系，集约经营取代粗放经营，科技贡献率由不足22%提高到50%；③开展高抗逆性（抗旱、抗盐碱、抗病虫害等）植物新品种的筛选与繁殖技术研究，提供2～4个推广良种；研究植物资源的开发技术并使之产业化，开发出可形成较大规模效益的植物种植材料2～5种；④提供全国沙质荒漠化监测的指标体系及动态评估方法，为制定国家防治对策和决策支持系统做好技术储备。
一、攻关项目研究内容
针对防治荒漠化的新材料新技术、集约经营、节水、退化生态系统恢复与重建、农林牧复合系统配置等关键问题，“九五”攻关项目共设5个专题18个子专题。
1.干旱区荒漠化土地治理技术研究与示范。 我国干旱区面积142.7万公里，是重要的粮棉油肉生产基地，如新疆棉花、河西走廊商品粮、河套粮仓、青藏畜牧等。本区的特殊问题是：绿洲土地退化特别是次生盐渍化严重；青藏高原是世界上独特的高寒干旱荒漠化类型，存在游牧方式，研究基础薄弱。本专题试区分别位于塔克拉马干、库布齐、塔里木及乌兰布和沙漠，主要研究内容：①优良种植材料选繁及高产优质栽培技术；②节水灌溉技术；③水土光热高效利用（时空序）农林复合系统配置技术；④贫困沙区生态经济区开发技术；⑤绿洲稳定高效防护林体系各林种节水机理及其补水调控技术；⑥盐渍化土地生物防治、改造利用配套技术；⑦高寒地区多用途草牧场防护林优化模式及其营造技术；⑧绿洲可持续发展多因子、多目标互作机理及其调控模型。
2.半干旱区荒漠化土地治理技术研究与示范。我国半干旱区面积113.9万公里，是重要的畜牧基地，更是国家重点能源基地， 其中煤炭储量占全国的1／3。本区的特殊问题：典型农牧交错地带，人口大幅度波动造成时农时牧，过度农垦与超载放牧严重；水蚀、风蚀、土壤盐渍化均较严重；煤田开发区生态系统退化严重；中高大沙丘飞播技术。本专题试区位于毛乌素沙地，主要研究内容：①②③④同前；⑤各种荒漠化景观类型的水分特性与水分平衡模型；⑥沙地径流园林的持续发展措施；⑦河流两岸高大沙丘群飞播技术与原有飞播地的更新、综合利用；⑧低效防护林更新与樟子松大面积造林技术；⑨煤田开发区恢复生态平衡植被建设技术；⑩半干旱地区荒漠化土地治理专家系统及优化生态模式。
3.亚湿润干旱区荒漠化土地治理技术研究与示范。我国亚湿润干旱区面积75.1万公里，是重要的粮油肉生产基地。本区的特殊问题是：典型农牧交错地带，过度农垦与超载放牧严重；降水极不稳定；沙地旅游资源开发。本专题试区分别位于嫩江沙地、科尔沁沙地及永定河沙地。主要研究内容有：①②③④同前；⑤退化土地综合治理、集约经营技术，包括大面积低产杨树林的多用途改造技术、大面积樟子松固沙林复壮技术、人工草牧场轮封轮牧高效开发技术等；⑥生态经济园林景观型防护林体系营造技术；⑦退化土地治理景观生态格局对环境影响评价技术。
4.沙区优良抗逆性植物选繁及产业化技术研究。面对荒漠化导致植物资源破坏、生物多样性锐减的严峻局面，在对荒漠化地区植物遗传资源全面保护的基础上，定向筛选抗逆性强、经济价值高的优良植物材料，并进行产业化技术研究。本专题在蒙京晋陕宁青等省区设有12个试点，主要研究内容：①干旱区和亚湿润干旱区高抗逆植物种选繁技术；②干旱区资源植物的收集保存与决策支持系统建立；③沙区优良饲用植物及仁用杏、沙葱、沙蒿选繁；④干旱区青杨基因库建立及抗病虫新品系选育；⑤木本油料元宝枫丰产栽培及产业化技术；⑥干旱区食用植物蘑芋北移引种及产业化技术；⑦沙参药效成分提取技术及产品应用研究；⑧可降解聚乙烯薄膜育苗容器研制。
5.沙质荒漠化指标体系及动态评估。国际上对荒漠化土地类型的划分及评价指标体系已进行了20多年的研究，但尚未取得共识。现有的指标体系都存在准确性和实用性差的问题，指标选取和等级划分等的主观成份较多，且难以通过遥感技术获取。本专题在蒙新甘宁陕晋等省区设10个试点，主要研究内容：①土地荒漠化过程的机理；②土地荒漠化评价等级、定量指标和临界值；③模拟和建立荒漠化监测预报系统的部分研究；④荒漠化土地恢复能力的评价。
二、攻关项目进展
1.初步建成10个荒漠化土地治理与开发的试验示范样板。它们是干旱区的新疆和田、甘肃临泽、青海贵南和内蒙磴口，半干旱区的内蒙伊金霍洛旗和陕西榆林，以及亚湿润干旱区的黑龙江泰来、内蒙赤峰、辽宁彰武和北京大兴。总面积达8.3万亩，已完成计划任务的83%。 包括围封流动沙丘、飞播造林、各类防护林营建、新垦沙荒地、退化土地试验示范区、节水灌溉区、高效农林（牧）复合实验区、沙生及旱生植物园等类型。
2.优良植物材料选育工作逐渐铺开。①在12个试点对70多种植物近300个品种进行了初步选育。 研究特色有四：一是进行高产优质、抗逆性多目标联合选择；二是收集重要种的基因资源，如杏（榆林27个品种）、枣树（北京23个品种）；三是建立沙生、旱生植物引种试验园，如磴口、伊金霍洛、北京等试点；四是利用计算机建立植物种选、引、繁的决策支持系统。②对魔芋、元宝枫、沙参等进行了产业化研究。取得的成果有：魔芋甘露聚糖提取工艺（得率达90%以上）；以魔芋为主的保健新药“青轻复方胶囊”完成一期临床药效试验；元宝枫翅果脱粒机研制成功（脱皮率85%以上）；完成了沙参药理、毒性试验及药效成分分离纯化技术。
3.水分平衡和节水灌溉方式的研究全面展开。研究在和田、临泽、磴口、伊金霍洛旗、彰武、及北京等6个试点进行。包括：喷灌、 滴灌、渗灌等不同灌溉方式的对比研究（6个试点）， 主要植物种需水需肥规律（北京），人工林及农田的节水机理及其补水调控技术（临泽、彰武、北京），径流集水与保水剂试验（伊金霍洛），绿洲水资源利用分配（临泽）。其中新疆初步提出经济有效的节水灌溉技术措施，临泽提出绿洲水资源利用分配综合模型的框架，磴口采用自行设计的低压渗水管道解决了沙地渠道大量渗水的问题。
4.综合治理、集约经营技术研究取得阶段性成果。一是完善了高效防护林体系建设技术。新疆提出多树种多功能型防护林营建技术，在绿洲外围高大流动沙丘上采用滴灌技术营建核桃、巴旦杏防风固沙经济林是一突破性成果，具有节水、无盐害等优点；青海研究了高寒风蚀地多用途草牧场防护林配置模式，建立起有高原特色的高寒灌丛型旱作防护林；赤峰提出的“两行一带式”农林间作防护林模式，已在科尔沁沙地普遍推广；北京提出园林景观型防护林营建技术及皆伐萌蘖更新技术；二是次生盐渍化防治技术进一步发展。新疆、北京等试点提出节水控盐培肥技术，甘肃提出“以草治碱又养畜，以畜富民又肥田”的盐碱地创高产途径和配套技术的雏形；三是注重地力保持（中低产田改造）技术的开发。伊金霍洛、辽宁开展沙地改土研究，北京利用木竹炭改良沙质土壤结合多种施肥处理；四是飞播技术进一步完善；五是复合生态系统立体开发初见成果，伊金霍洛建立了高效农牧复合实验区，赤峰提出林农牧复合经营模式；六是高寒荒漠化治理有进展，青海发展出旱地留茬越冬技术和干旱草场带状复垦技术；七是矿区植被恢复技术的研究起步，榆林已完成规划设计。此外，通过技术组装集成及绿洲农林牧结构比例研究，提出了一系列可持续发展的优化生态一经济管理与生产模式，如“小生物经济圈”（科尔沁沙地）、“庄园（庭院）式高效经济”（彰武、北京、榆林）、以及“三圈”模式（鄂尔多斯沙地）。这些模式一般分为经营核心区、生态防护区和外围封育区三部分，经营区域面积50～100亩或更大，封育区面积不限。 和田则建立了范围更大的“沙丘生态经济示范村”模式。
5.沙质荒漠化指标体系及动态评估进展顺利。重点开展了量化数据及遥感图象解释与地面信息复合技术的研究。已完成毛乌素沙地和科尔沁沙地两试点的内外业工作，绘制了沙质荒漠化现状图和植被一沙质荒漠化关系图，建立了评价指标体系和荒漠化土地分类指标遥感影像与实地解译标志，筹建了图像、文本数据库。
四、经验和体会
1.以市场经济为导向，多学科多部门联合攻关。本项目由国家林业局和中国科学院共同主持，促进了应用研究和基础理论研究的相互补充。科研、教学、生产和管理等部门联合攻关，发挥各自优势，使科研水平大大提高。此外，还和地方部门紧密结合，面向市场经济，拓宽多部门结合方式和推广模式，使科研成果及时得到推广示范，有效地解决了科研和生产中存在的实际问题。
2.与防沙治沙工程、农业综合开发项目相结合，广开投资渠道。本项目10个试验基地落实在有一定规模、实际经验丰富的全国防沙治沙工程试验示范区或重点县，为课题的顺利实施奠定了良好基础。同时，攻关项目的开展又吸引和带动了工程建设项目、国家农业综合开发项目等的投入，缓解了攻关项目经费不足的矛盾，也拓宽了课题的研究领域。
3.突出优势集成，形成样板示范，辐射推广带动地区发展。本着加大规模效应，以经济效应吸引和开导群众，用典型引路的总体思路，本项目逐步建成一批环境治理与经济建设协调发展，高起点、高质量、高效益、并各具特色的样板和典型，如“庭院式或庄园式经济”、“三圈模式”等，为不同类型区的防治荒漠化工程建设起到了示范、带头和对周边地区的辐射作用。
4.加强管理，保证重点，狠抓工作落实，依章监督检查。项目管理办公室在局科技司的领导下，抓紧各项研究工作的落实、信息交流和监督检查。项目的《信息简报》深受各承担单位、合作单位的重视和好评。通过组织专家检查和互查，促进了各子专题工作的顺利进展和相互交流，为提高项目整体水平创造了条件。在完成面上管理工作的同时，还要求各专题重点落实抓好以下几项工作：保证示范区建设规模、狠抓沙产业开发、加速科研成果转化、加大科研创新力度等。
五、展望
我国荒漠化防治技术的研究虽然取得了长足进展，但还存在一些问题，一是宏观领域的研究不够。如对荒漠化地区人口容纳量及其提高潜力不十分清楚，以致有引入移民与限制人口两种观点之争，也导致了区域土地利用与保护决策的盲目性；草原利用也是一个模糊的问题，目前草原利用率和生产率很低，单位面积载畜量只及美国1／4，新西兰1 ／10强，却发生了超载过牧和草原大面积退化；管理技术落后，流域上下游的水资源分配、防护林树种单一、区域间公共资源分割、盲目生产等都与管理不善有关；市场未经开发就盲目大规模营建果园而造成过量生产的情况很常见，结果是为改善经济而开展的果树生产事与愿违。二是微观领域的研究有待加强。①优良植物材料选育不足：我国荒漠化地区约4000多种植物，大多数优良的种质资源仍处于野生状态，一些种类已处于濒危的境地，许多重要种类的遗传侵蚀在加剧；②实用技术欠缺，特别是防治土地退化技术、水资源高效利用技术（如微盐水和废水利用）、农村能源技术（如沼气）等。我国荒漠化地区有限水资源的浪费严重，渠系利用系数一般仅0.35，井灌区水利用率约60%；河西走廊每年用72.6亿方水只养育了400万人，而以色列每年用16亿方水使500万人达到发达国家的生活水平；新疆每方水的农业产出仅0.15公斤粮食；③荒漠化监测及灾害预警技术需进一步完善。此外，试验示范区建设、政策研究、退化生态系统的恢复与重建、生物多样性保护等也是亟待加强的领域。
我们认为，防治荒漠化的策略是：以人类的生存和发展为中心，治理与开发利用并重，形成新的经济增长点，在富民的前提下富国；通过对少部分优良土地的集约经营达到维护大面积土地的目的；因人多地少，应注意提高资源利用率而不是节省劳动力的各种技术和设施；控制适度的人口密度促进劳动力与生产资料的匹配；优化系统内部的结构及其各种功能关系，促进与外部的能力、物质及信息交流。
籍此，中国荒漠化防治技术的未来研究重点应当是：①荒漠化地区资源环境承载力与可持续发展战略研究。包括：荒漠化地区资源环境承载力、缓冲能力与开发潜力；不同荒漠化类型区可持续发展的评价标准和指标体系以及决策支持系统；荒漠化地区生态防护工程体系合理布局与环境影响评价；管理技术与政策研究，如改进土地利用、促进公众参与、刺激林业投资的政策法规。②不同类型区荒漠化防治综合技术与可持续经营模式和示范。包括：人工绿洲的建设和保护，如土地利用规划、农林牧复合配置的可持续经营技术；植被与防护林体系建设技术，如飞播技术；土地治理开发实用技术，如雨养农业、盐碱地改造、牧场保护利用、温室、沼气等。③不同荒漠化类型区生态系统（森林、灌丛、草原、荒漠植被）的恢复、重建和保护技术；生物多样性保护技术。④荒漠化地区水量平衡与高效利用技术。包括：以稳定雨养农业为目的的流域管理技术，如河流水文预测与水量平衡；高效节水配套技术；地表径流的汇集技术、盐水灌溉技术和废水利用技术。⑤荒漠化地区优良植物材料选育技术。包括：抗逆性植物材料选育；优良经济植物的产业化开发技术。⑥土地荒漠化动态评估及灾害预警技术研究。包括：荒漠化动态评估指标体系、遥感和制图技术；自然灾害预警技术。