土地沙漠化.ppt
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1、第四章 土地沙漠化及其防治,第四章 土地沙漠化及其防治,第一节 沙漠化发生规律第二节 沙漠化的危害第三节 沙漠化防治技术措施第四节 沙漠化土地综合防治模式,第一节 沙漠化发生规律,一、荒漠化、沙漠化、沙化的概念二、风力侵蚀及风沙移动规律三、沙漠化的成因,一、荒漠化、沙漠化、沙化的概念,(一)荒漠化的概念(二)沙漠化的概念(三)沙化概念,(一)荒漠化的概念,1949年法国的奥布立维尔把非洲热带森林变成热带草原并最终演变成类似沙漠景观的退化过程,称为“荒漠化”(desertification)。1977年联合国荒漠化会议上采用了“荒漠化”这一名词。荒漠化的实质是“土地退化,是土地生物生产力下降,土
2、地资源丧失和地表类似荒漠景观的出现”。1993-1994年,国际防治荒漠化公约政府间谈判委员会(INCD)确定荒漠化的定义为:“荒漠化是指包括气候变异和人类活动在内的种种因素造成的干旱、半干旱和亚湿润干旱地区的土地退化。”,“公约”明确了干旱、半干旱和亚湿润干旱区的范围及“土地”和“土地退化”的定义。干旱、半干旱和亚湿润干旱地区是指年降水量与潜在蒸发量之比在005-065之间的地区。“土地”是指具有陆地生物生产力的系统,由土壤、植被、其他生物区系和该系统中发挥作用的生态及水文过程组成。“土地退化”是指由于使用土地或由于一种营力或数种营力结合致使干旱、半干旱和亚湿润干旱地区各类土地的生物或经济生
3、产力和复杂性下降或丧失。,“荒漠化”概念具有以下基本含义:时间上,发生于人类历史时期;空间上,发生于干旱、半干旱及亚湿润干旱区;实质上,是指由于使用土地或一种营力或数种营力结合致使特定地域各类土地的生物或经济生产力和复杂性下降或丧失;成因上,主要是由气候变化、人类活动造成的;内容上,包括风蚀、水蚀致使土壤物质流失,土壤的物理、化学和生物特性或经济特性退化,自然植被的长期丧失;后果上,导致土地生物生产量的减少,土地生产潜力的衰退,土地资源的丧失,生物多样性的减少等。,(二)沙漠化的概念,朱震达:“沙漠化乃是人类不合理的经济活动和脆弱生态环境相互作用造成土地生产力下降,土地资源丧失,地表呈现类似沙
4、漠景观的土地退化过程”。杨根生等提出沙漠化是“在具有沙物质分布的干旱、半干旱及部分半湿润地区,不同时间尺度下,以风为动力,参与其他条件作用的一系列气候地貌过程”。董光荣将沙漠化定义为“原非沙漠地区出现以风沙活动为主要标志的类似沙漠景观的环境变化过程”。董玉祥:在干旱、半干旱及亚湿润干旱区内由于气候变化与人类活动等因素作用下所产生的一种以风沙活动为主要标志的土地退化过程。,沙漠化概念的基本含义:时间上,发生于人类历史时期;空间上,发生于干旱半干旱及亚湿润干旱区;实质上,是有时空等条件限定的一种以风沙活动为主要标志的土地退化过程;成因上,是气候变化、人类活动等因素作用的结果;内容上,包括风力作用下
5、的土地风蚀、风沙流、流沙堆积、沙丘活化与前移等一系列过程;景观上,是一个以风沙活动及其造成的地表形态为景观标志的渐变过程,最终大多形成类似沙漠的景观;结果上,地表逐渐为风蚀地、粗化地、流动沙(丘)地等侵占,造成土地生产力下降、土地生产潜力衰退和可利用土地资源的丧失等。,(三)沙化(sandification)概念,“沙化”:是指受外营力(风力、水力、重力等)作用地表组成物质中细粒部分损失或外来沙砾覆盖原有地表而出现的地表粗化过程。,(三)沙化概念,“沙化”都与“沙漠化”的差别:时空尺度上,“沙化”可以发生于任何自然地带和时期;在作用营力上,“沙化”可能会是风力、水力、重力等多种营力单个或综合作
6、用的结果,而“沙漠化”则仅是风力作用的结果;在内容上,“沙漠化”的土地风蚀、风沙流、流沙堆积、沙丘活化与前移等一系列过程与“沙化”过程并无完全的对应关系,“沙漠化”的部分过程属于“沙化”,但“沙化”的过程即使是风力作用下的沙化过程也并不包含“沙漠化”的所有过程,如风蚀劣地并不一定代表地表的粗化。,第一节 沙漠化发生规律,一、荒漠化、沙漠化、沙化的概念二、风力侵蚀及风沙移动规律三、沙漠化的成因,二、风力侵蚀及风沙移动规律,(一)风力侵蚀作用原理(二)风沙搬运作用(三)风沙堆积作用,(一)风力侵蚀作用原理,1.沙粒起动的机制在风力作用下,当平均风速约等于某一临界值时,个别突出的沙粒在湍流流速和压力
7、脉动作用下,开始振动或前后摆动,但并不离开原来位置;当风速增大超过临界值后,振动也随之加强,迎面阻力(拖曳力)和上升力相应增大,并足以克服重力的作用,某些最不稳定的沙粒首先沿沙面滚动或滑动。在滚动过程中,一部分沙粒碰到地面凸起沙粒的冲击时,就会获得巨大冲量。受到突然冲击力作用的沙粒,就会在碰撞瞬间由水平运动急剧地转变为垂直运动,骤然向上起跳进入气流运动,沙粒在气流作用下,由静止状态达到跃起状态。,2.临界风速与起沙风假定地表风力逐渐增大,达到某一临界值后,地表沙粒脱离静止状态开始运动,这时的风速称为临界风速或起动风速。一切大于起动风速的风称为起沙风。,起动风速与沙粒粒径、地表性质、沙粒含水率等
8、多种因素有关。在一般情况下起动风速和沙粒粒径的平方根成正比。粗糙地表由于摩擦阻力大,必然要增大起动风速。沙粒在湿润情况下会增加颗粒之间的黏滞性,沙粒的团聚作用由此增强,因而起动风速值也相应增大。,(二)风沙搬运作用,悬移当沙粒起动后以较长时间悬浮于空气中而不降落,并以与风速相同的速度向前运动时称为悬移。(0.1mm)跃移由于下落的沙粒的冲击作用,能使其降落点周围的一部分沙粒受到撞击而飞溅起来,造成沙粒的连续跳跃式运动,称为跃移(0.1-0.15mm)。蠕移 沙粒在地表滑动或滚动称为蠕移(0.5-2.0mm)。,(三)风沙堆积作用,1沉降堆积 当风速减弱而沉降速度大于紊流与涡流的上举分速时,沙粒
9、从风沙流中堆积。2遇阻堆积 当风沙流遇到障碍物(如树林、沙丘、植被、石块等)或遇到山体时,风速减慢,形成沙粒堆积。3停滞堆积 在风沙运动的过程中,如由于风速减弱或地表结构的变化引起输沙率减小,气流中多余的沙粒就会停止运动,称停滞堆积。,第一节 沙漠化发生规律,一、荒漠化、沙漠化、沙化的概念二、风力侵蚀及风沙移动规律三、沙漠化的成因,三、沙漠化的成因,(一)沙漠化形成的自然条件(二)沙漠化形成的人为因素,(一)沙漠化形成的自然条件,1.气候干旱,干燥少雨,降水不稳定 2.风力强劲,大风频繁 3.地表组成物质松散,沙源丰富 4.地表植被稀疏矮小,群落结构简单,(二)沙漠化形成的人为因素,1.人为破
10、坏加速了沙漠化过程2.人口快速增长给土地资源带来巨大压力 3.人类不合理利用土地资源是沙漠化加速发展的直接原因 滥垦、滥牧、滥樵、滥采、滥用水资源、滥开矿,第四章 土地沙漠化及其防治,第一节 沙漠化发生规律第二节 沙漠化的危害第三节 沙漠化防治技术措施第四节 沙漠化土地综合防治模式,第二节 沙漠化的危害,对生态环境的危害破坏生态环境,威胁人类生存;使生物质量变劣,物种丰度降低,对生物多样性构成威胁。对农业生产的危害破坏土地资源;掩埋村舍、沙进人退;破坏水利设施;造成人员伤亡和经济损失。对社会经济的危害造成贫困、造成生态难民。,中国沙漠、沙漠化及风沙化土地的分布特征,沙漠 我国的沙漠主要分布在贺
11、兰山一乌鞘岭以西的广大地区,多深居于新生代盆地之中,总面积约52万平方公里,由塔克拉玛干、古尔班通古特、巴丹吉林、腾格里、乌兰布和、库布其等大沙漠组成。,我国各大沙漠的分布面积,塔克拉玛干沙漠,吉尔班通古特沙漠,巴丹吉林沙漠,腾格里沙漠,库姆塔格沙漠,乌兰布和沙漠,柴达木沙漠,库布齐沙漠,毛乌素沙地,浑善达克沙地,科尔沁沙地,呼伦贝尔沙地,我国的沙漠化土地主要分布在干旱、半干旱及部分半湿润地区,总面积已达33.4万平方公里,其中沙漠化土地约17.6万平方公里,潜在沙漠化土地已达15.8万平方公里。,半湿润地区的沙漠化土地,仅出现在科尔沁沙地东南、东辽河以北、嫩江下游和吉林的白城等地区。其分布面
12、积只占我国沙漠化土地总面积的3.9%。,半干旱地区沙漠化土地,主要分布在内蒙古的中东部、冀北坝上高原、晋西北、陕北和宁夏的东南部等地区,以及雅鲁藏布江谷地。本区是我国各类沙漠化土地分布最广、危害最严重的地段。其沙漠化土地占我国沙漠化土地总面积的65.4%。,干旱荒漠区的沙漠化土地,多散布在贺兰山以西的广大地区,呈不连续状分布在一些大沙漠的边缘、山前和绿洲和周围,占我国沙漠化土地总面积的30.7%。,我国的风沙化土地主要分布在东部平原的河谷、古河道、决口扇和滨海地带。总面积约为2.2万平方公里。主要发育在豫东、豫北、北京大兴、山东禹城、陕西大荔、江西赣江、鄱阳湖岸及一些沿海地带。,第四章 土地沙
13、漠化及其防治,第一节 沙漠化发生规律第二节 沙漠化的危害第三节 沙漠化防治技术措施第四节 沙漠化土地综合防治模式,第三节 沙漠化防治技术措施,一、沙漠化防治技术原理二、生物治沙措施三、工程治沙措施四、化学治沙措施五、农业治沙技术措施,一、沙漠化防治技术原理,防治沙害的关键:控制沙质地表风蚀过程的发展阻止流沙入侵削弱风沙流的强度和固定流沙 防治沙漠化的原理和途径:增大地表粗糙度阻止气流对地面直接作用提高沙粒起动风速改变风沙流蚀积关系,第三节 沙漠化防治技术措施,一、沙漠化防治技术原理二、生物治沙措施三、工程治沙措施四、化学治沙措施五、农业治沙技术措施,二、生物治沙措施,(一)生物治沙措施的优点1
14、.植被覆盖度的增加可增加地表粗糙度,减少风沙流对地表的吹蚀。2.建成的植被有利于多种生物的活动和繁衍;促进土壤的形成过程,增加地表物质的胶结性。3.植被具有自行繁殖和再生能力,能够长久固定流沙,防止风沙危害,大大减少了养护和管理费用。4.通过人工措施形成的人工或半人工植被,一般可以适度放牧,并能提供一定数量的薪柴和建筑用材。,(二)飞播植物固沙飞播是用飞机把植物种子撒播在地表,靠自然条件使种子发芽和幼苗成活、生长,是在水分条件较好的大面积荒山、荒沙之上广泛采用的造林措施。,飞播技术,1.选择飞播区立地条件2.选择适生的飞播植物种3.选择合适的播期 4.确定合适的播种量 5.良好的种子处理技术6
15、.播区设计与作业技术7.封禁管理,梭梭,(三)营造农田防护林农田防护林规划设计原则因地制宜,因害设防 全面规划,综合治理经济效益长短结合,以短养长 选择适生树种 设计合适的林带、林网结构和位置,农田防护林,(四)封沙育林育草 封沙育林育草是指采用各种材料将沙地围封起来,根据植被生长状况进行有限度利用或禁止利用,防止牲畜破坏和人类的过度利用,以促进天然植被的更新和恢复。所采用的材料主要有铁丝、刺铁丝、铁丝网(有的可通电)、灌木绿篱、篱笆、土墙等。,封沙育林育草采取的主要措施:科学规划,根据迎风面沙源情况以及沙丘分布状况确定封育区范围和宽度。在有条件的地区,可结合丘间低地造林,利用农田余水引水灌沙
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