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[科普中国]-沙质沙漠

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沙质沙漠指被风搬运的岩石碎屑,因风速减弱或风沙前进中遇到阻碍物而产生堆积,这些堆积在干燥地区形成沙丘遍布的沙漠,称为沙质沙漠,如新疆塔克拉玛干沙漠,其景观与成因均与侵蚀而成的砾漠与岩漠不同。

简介沙质沙漠相比于其他沙漠,可以说是生气蓬勃的。一阵微风,便会把广大沙丘的脊上的沙粒吹起来。此后风力增加或风向改变,则沙丘的形状往往会跟随变化。但就一般的外貌来说,这只是一点很小的变化。沙脊往往不对称,向着最猛烈或最常来的风的那一面倾斜。倾斜度极缓,常有一种极特殊的弯的轮廓,成新月形的状态,称为新月形沙丘。

气候沙漠气候干燥,雨量稀少,年降水量在250毫米以下,有些沙漠地区的年降水量更少至10毫米以下(如中国新彊的塔克拉玛干沙漠),但是偶然也有突然而来的大雨。沙漠地区的蒸发量很大,远远超过当地的降水量;空气的湿度偏低,相对湿度可低至 5% 。1

气候变化颇大,平均年温差一般超过摄氏30度;绝对温度的差异,更往往在50度以上;日温差变化极为显著,夏秋午间近地表温度可达60度至80度,夜间却可降至10度以下。沙漠地区经常晴空,万里无云,风力强劲,最大风力可达飓风程度。

热带沙漠成因:主要受到副热带高压笼罩,空气多下沉增温,抑止地表对流作用,难以致雨。若为高山阻隔、位处内陆、或热带西岸,均可以形成荒漠。例如澳洲大陆内部的沙漠,就是因为海风抵达时,已散失所有水其而形成的。有时,山的背风面也会形成沙漠。地面物质荒漠并非全是沙质地面,更常见为叠石地面或岩质地面;地面尚有湖和绿洲。

危害沙质荒漠化造成了土地无法耕种利用,使土地不被沙质荒漠化甚而逆转可使用是门深入的多探讨议题。造成沙质荒漠化主因是由于自然的干燥因素和本可储水的土地经过气候变迁或人为过度的畜牧与耕种不存水不耐风寒作物造成沙质荒漠化。2

沙质荒漠化是我国干旱半干旱地区特定自然环境下产生的地质灾害。它所造成的危害涉及多方面,但就实质而言,主要是降低土壤肥力,使人类丧失赖以生存的土地资源。

侵吞农田、牧场沙质荒漠化的危害主要是破坏土地资源,它使可供农牧业生产的土地面积减少。到20世纪90年代初,全国约有39254.7 km2旱田、49234.7 km2草场、2000 km长的铁路、公路受到沙质荒漠化威胁。沙质荒漠化使耕层内的细粒物质损失10%~30%,造成地表颗粒变粗、沙丘堆积,可利用的土地资源减少。

土地质量降低、农牧业生物生产量减少沙质荒漠化不仅使可利用的土地面积减小,而且还造成土地质量逐渐下降。由于风蚀的影响,耕地表层有机质和养分被吹蚀,土壤肥力变差,进而导致单面积产量下降。以大风著称的内蒙古后山地区七旗,有耕地8755.8km2,其中80%受沙质荒漠化危害,有3260.1km2耕地每年表土风蚀1cm 以上,有665.3 km2耕地每年表土风蚀3cm 以上。每年每公顷农田平均损失沃土28.05×105 t,其中有机质0.255 t,氮206 kg,磷400 kg。可见,沙质荒漠化的实质是土壤风蚀,它从根本上毁损土壤肥力,使土地退化。

破坏建设工程和生产设施据估计,全国有1500 km铁路,3000 km公路由于风沙危害造成不同程度的破坏。风沙还造成各种水利工程及河道的淤积,使之难以发挥正常效益。全国约有50×104 km引水灌渠遭受沙害,水库的淤积问题更加严重。

污染环境由于沙质荒漠化,使干旱半干旱甚至部分半湿润地区,在大风天气状况下出现土壤吹蚀、流沙前移、粉尘吹扬等沙尘暴过程,是严重威胁我国北方地区人民生产、生活的环境问题。

防治防治沙质荒漠化的根本途径在于保护天然植被、建立人工植被,加强人工草场生态系统的建设,合理开发利用水资源。主要采用以下几个措施进行防治。

工程与水利措施利用杂草、树枝以及其他材料,在流沙上设置沙障或覆盖沙面,称为工程措施。

覆盖沙面

即采用各种覆盖物,使沙质表面与风的作用完全隔绝。广泛采用砂砾石、黏土或柴草、枝条铺于沙面,使沙子不被吹蚀。

机械沙障

其作用是降低地表风速,削弱风沙活动。应用较广的主要有草方格沙障和防沙栅栏。草方格沙障是用麦草、稻草、芦苇等材料,将草直接插入沙层内,直立于沙丘上,在流沙上扎成方格状的半隐蔽式沙障。一般采用高出沙面20~30 cm的沙障,就足以控制沙丘表面风沙流的活动。草方格沙障在我国包兰铁路、干武铁路的防沙中曾大面积应用,取得了很好的效果。防沙栅栏(高立式沙障)主要用于阻拦前移的流沙,使之停积在其附近,达到切断沙源、抑制沙丘前移和防止沙埋危害的目的。

防沙栅栏采用高秆植物,如芦苇、灌木枝条、玉米或高粱秆等,直接成行栽植在沙上,或将这些材料编成篱笆块,钉在木框上,制成防沙栅栏。

水利措施

利用灌溉水增加沙地水分、增强土壤颗粒的黏结力,从而增强地表的抗蚀性,以减小风沙危害。主要用于引水拉沙修渠、拉沙造田等。

林草措施林草措施包括营造农田防护林网和防沙林带、封沙育草、造林固沙、退耕还林还草等。对不同的地带采取不同的治理方法,根据地形地貌特征和风力选取合理、高效的生物措施对中国北方灌溉绿洲和旱作地区,营造农田防护林网、防沙林带是防止土地沙化的重要措施,而对大面积的沙区则采取造林固沙和封沙育草的方法。实践证明,沙漠边缘种植胡杨林防沙极有效。

农业耕作措施覆盖耕作

通过增加地面覆盖物来增强地表抗蚀能力的农业技术措施。主要有保留作物残茬覆盖,秸秆粉碎铺地覆盖,果园及茶园裸地种豆科作物覆盖,地膜覆盖等。覆盖耕作有利于保留耕作层养分和细粒物质、增加土壤抗蚀能力。

间作、轮作

粮草结合耕作指粮食作物与豆科牧草间作、轮作、套种及复种等组合形式,改良土壤结构,增强土壤的抗蚀力。

不同作物间作

调整农业结构、不同作物间作可防止沙漠化的扩展。如在垂直主风向上和绿洲外围边缘地带间种玉米、高梁及向Et葵等作物,可达到降低风速、固结土壤的目的。

完善政策措施①深化宣传教育,杜绝过度放牧、垦地行为。

②强化法制观念,加大执法力度。用各种法律法规,把保护土地、保护资源、开发土地、利用资源纳入法制轨道,改变盲目乱垦、乱樵、乱采的现象。做到有法必依、执法必严。

③依靠科技进步,提高防治成效。土地沙化防治是一项多部门、多学科、跨行业的综合性系统工程,因而必须增加科技含量,才能取得更大成绩。

④合理利用资源,推动可持续发展。根据当地具体情况,因地制宜地确定土地利用方向。改变传统的掠夺式资源开发利用模式,提高水资源利用率,退耕还林还牧,少耕免耕等。3

砾质沙漠布满岩石碎块的漠地,若经风力的吹送,细小物质多被吹走,使得地表砾石满布,形成砾质沙漠,如蒙古高原的戈壁,就是一种砾质沙漠。

石质沙漠如果砾石被风化、搬运殆尽,地表绝少流沙及尘土,仅残留光秃秃的大片岩床,则称为石质沙漠,简称岩漠,如澳洲西部的内陆高原,就是典型的石质沙漠。

在砾质沙漠或石质沙漠地区,地表因常年受风力的吹蚀,也有可能被侵蚀成风蚀洼地,如内蒙的滂江洼地,就是风力侵蚀的结果。

本词条内容贡献者为:

刘勇 - 副教授 - 西南大学资源环境学院