风沙灾害成因及防沙对策

风沙灾害形成原因及防沙对策史培军北京师范大学资源科学研究所环境演变与自然灾害教育部重点实验室“中国地理”报告第一页，共七十六页。一、现状二、形成原因分析三、国内外研究进展、防治经验与教训四、对策第二页，共七十六页。一、现状第三页，共七十六页。HillsandRavines[Huangfuchuan]HillsandRavines(afterharness)[Huangfuchuan]SemifixedSandland[Ordos]GrapeYard[Ordos]DegradatedPasture[SonidRightBanner]DesertificatedGrassland[SonidRightBanner]NaturalGrassland[BaiyinXileFarmland]ExclosurePasture[Xilinhot]NaturalandExclosureGrassland[BaiyinXileFarmland]BasifyGrassland(Ridgeland)[ChanglingofJilinProv.]BasifyGrassland(Bottomland)[ChanglingofJilinProv.]HillsandRavines(OriginalVegetation)[Huangfuchuan]LandUse/CoverinGrasslandandFarming-pastoralZoneofNorthChina第四页，共七十六页。林地草地1（草甸）草地2（典型）裸地1（高寒）草地3（荒漠草原）灌丛农田裸地2水体难利用地（温带）退化草地1999年土地利用分类图土地利用分类与变化数据：NOAA/AVHRR;方法：监督分类;精度检验：随机取点检验精度第五页，共七十六页。宁夏陕山西河南西第六页，共七十六页。内蒙古北京河北第七页，共七十六页。内蒙古北京河北第八页，共七十六页。山东苏江韩国日本第九页，共七十六页。沙化土地荒漠沙漠几个概念的解释沙地第十页，共七十六页。中国沙漠戈壁及沙化土地分布沙漠戈壁沙化土地沙地第十一页，共七十六页。蚕食耕地埋压村庄道路加剧贫困第十二页，共七十六页。流沙埋压村庄第十三页，共七十六页。我国强与特强沙尘暴动态变化年代5060708090发生次数第十四页，共七十六页。风沙灾害形势严峻沙化1.58亿亩草地150万亩林地埋压2.4万个村庄1400公里铁路3万公里公路5万多公里的灌渠沙害年损失540亿元生态损失难以估计93.5.5黑风暴116人丧生264人受伤直接损失5.6亿元第十五页，共七十六页。二、形成原因分析第十六页，共七十六页。温度降水第十七页，共七十六页。温度降水第十八页，共七十六页。温度降水第十九页，共七十六页。温度降水第二十页，共七十六页。气候变化背景研究区与资料长度：圆点：1951以来，正方形：1880以来第二十一页，共七十六页。夏季降水的功率谱分析(根据1880年以来资料计算)有35年左右的波动,最近几十年处于降水偏少的时期第二十二页，共七十六页。夏季250mm等雨量线平均位置的变化.1979年以来明显偏南，与全球温度的显著变暖同步第二十三页，共七十六页。1950年代和1980年代夏季250mm等雨量线的位置第二十四页，共七十六页。东北路径华北路径风沙活动主要路径西北路径西部路径北京西安兰州乌鲁木齐第二十五页，共七十六页。土壤含水率(％)起沙风速(m/s)土壤含水率与起沙风速的关系第二十六页，共七十六页。悬移0.050.100.150.501.002.00跃移蠕移不同粒径砂尘颗粒的运动方式(mm)粗细粒径第二十七页，共七十六页。海拔高度(m)沙黄土带100200300400500100020000戈壁带明沙带伏沙带沙黄土零星分布区化德张北张家口北京西北东南平原沙质物二连浩特水平距离(km)600二连浩特－北京地势剖面图第二十八页，共七十六页。含量(%)粒径(mm)主要沙化地区地表物质组成粗沙细沙沙砾粉沙粘粒第二十九页，共七十六页。含量(%)粒径(mm)主要沙漠地区地表物质组成粗沙细沙沙砾粉沙粘粒第三十页，共七十六页。含量(%)粒径(mm)北京平原地表物质颗粒组成细沙粉沙第三十一页，共七十六页。7.848.278.710.23植被盖度(%)植被盖度与起沙风速的关系106起沙风速(m/s)第三十二页，共七十六页。植被盖度(%)风蚀量(kg/m2·min)植被盖度与土壤风蚀量的关系当风速为15m/s第三十三页，共七十六页。秸秆数量(kg/ha)土壤风蚀量(t/ha)作物秸秆覆盖与土壤风蚀的关系第三十四页，共七十六页。中国植被类型分布图中国气候类型分布图第三十五页，共七十六页。研究区域年降水量与NDVI空间变化的相互关系第三十六页，共七十六页。科尔沁沙地沙化动态1997年1990年通辽第三十七页，共七十六页。河北坝上草地沙化动态19871996固定沙质草地农田流沙与沙化草地灌草地与林地水域第三十八页，共七十六页。毛乌素沙地沙化动态90年代60年代榆林固定沙质草地流沙与沙化草地农田水域第三十九页，共七十六页。北京地区土地利用变化75年91年97年城镇农田灌草地水域林地草地第四十页，共七十六页。北京建筑工地裸土第四十一页，共七十六页。沙尘暴过程与下垫面性质关系示意第四十二页，共七十六页。沙尘暴过程与下垫面性质关系示意第四十三页，共七十六页。沙尘暴过程与下垫面性质关系示意第四十四页，共七十六页。滥牧草地沙化过程10年植被恢复与重建历程20-30年滥垦滥采封育保护合理利用流沙固定飞播、种草退耕还林草第四十五页，共七十六页。风沙灾害加剧人起主导作用天气候干燥多大风地表层富沙土生天然植被衰退人工植被错季人经济落后穷—垦—穷70’1560km2/年80’2100km2/年90’2400km2/年沙化土地局部治理整体恶化第四十六页，共七十六页。三、国内外研究进展、防治经验与教训第四十七页，共七十六页。国内外风沙灾害研究国外

风沙和荒漠沙丘物理学(1941)沙地风蚀过程的实验研究和沙堆防止问题(1960)风蚀物理机制与控制(1963)全球沙海研究(1979)1977联合国内罗毕防治荒漠化会议1994联合国防治荒漠化公约6月17日荒漠化日国内

中科院治沙队工作(50-60年代)《中国沙漠概论》(1974)《风沙地貌学》(1987)《中国沙漠分布图》(1:400万)(1979)《中国沙化土地分布图》(1:400万)(1999)三北防护林工程(70-90年代)中国防治荒漠化行动全国防沙治沙工程第四十八页，共七十六页。农田防护林带美国大平原地区农田土壤风蚀防治条带耕作风障小麦秸秆还田（一）国外经验与教训第四十九页，共七十六页。澳大利亚沙区利用经验林地封育保护舍饲畜牧业风能利用草地动态监测第五十页，共七十六页。以色列沙区集约化节水农业集水农业地膜覆盖咸水灌溉的花卉产业节水灌溉型人工草地第五十一页，共七十六页。以色列沙区植被建设与防护体系灌木防护体系稀树草原化工程集水造林防护林建设第五十二页，共七十六页。前苏联(现中亚五国和俄罗斯)的"世纪工程"背景行动后果启示改造沙漠建造长绒棉基地咸海每年蒸发掉500亿方水换取150万吨优质棉花50年代引阿姆河水建造卡拉库姆运河咸海流域水浇地620万公顷产棉800多万吨区域盐碱化，产量急剧下降“白风暴”(含盐分的风暴)增多咸海面积缩小干旱区大规模区域性调水工程土地开发导致生态灾难第五十三页，共七十六页。非洲萨哈尔带的"打井援助计划"背景行动后果启示70年代萨哈尔干旱国际社会广泛关注发展畜牧解决人畜饮水国际资助6.25亿美元钻出大量深水井建立固定的生活区由游牧转为定居同心圆状的土地沙化绿色植物丧失国际组织1987年中止了该计划在半干旱干旱地区人畜高度集中导致土地沙化第五十四页，共七十六页。

治沙试验站干旱区半干旱区半湿润区沙坡头阻固结合机械与植物措施综合治理民勤无灌溉植物固沙沙生植物园莫索湾白梭梭固沙绿洲沙化治理样板榆林飞播固沙提高植被覆盖度沙珠玉半隐蔽沙蒿沙障粘土沙障直播造林章古台利用樟子松防风固沙林（二）国内成就与问题第五十五页，共七十六页。沙化治理十大试验示范基地分布图新疆和田甘肃河西走廊乌兰布和伊金霍洛榆林嫩江沙地赤峰地区永定河沙地甘肃河西走廊彰武青海高寒干旱区第五十六页，共七十六页。

节水：比传统方法节约70-80%成活率高：造林成活率达到85-90%以上新疆绿洲外围流动沙丘节水造林配套技术第五十七页，共七十六页。内蒙磴口沙地渠道防渗技术低压渗水技术解决沙地渠道漏水乔、灌、草相结合的林网结构第五十八页，共七十六页。内蒙古毛乌素沙地“三圈”综合治理模式滩地绿洲高效农业软梁地经济果林硬梁地水保固沙育草第五十九页，共七十六页。飞播固沙成苗率在50%以上家庭庄园式农林牧开发毛乌素沙地南缘--榆林治沙模式第六十页，共七十六页。内蒙科尔沁沙地立体开发沙地樟子松庭院生态经济模式开沟造林防风保水沙地农田防护林体系第六十一页，共七十六页。北京永定河岸沙地综合治理开发景观型防护林体系沙地果园沙地西瓜防风林带第六十二页，共七十六页。荒漠绿洲生态农业模式草方格沙障和田绿洲衬膜水稻沙漠葡萄园第六十三页，共七十六页。宁夏广夏（银川）模式－治沙工程产业化沙丘葡萄园葡萄酒发酵厂麻黄基地第六十四页，共七十六页。广夏模式与传统农业方式的经济效益比较水稻 15000.53800小麦 5501.27700麻黄 160 12.50 2000葡萄 130 30.774000方式及作物灌溉定额(m3/亩)1m3水的产出(元)1亩沙地的产出(元)传统方式广夏模式第六十五页，共七十六页。问题

大面积搞生产小面积搞生态防沙治沙与脱贫致富相脱节水土资源利用不合理防沙治沙工程与科技不密切第六十六页，共七十六页。问题：1.大面积搞生产小面积搞生态 2.防沙治沙与脱贫致富相脱节小面积搞生态局部治理人防沙治沙脱贫致富整体恶化大面积搞生产第六十七页，共七十六页。问题3.水土资源利用不合理4.防沙治沙工程与科技不密切塔里木河胡杨林下游灌区第六十八页，共七十六页。原则科学规划先保后治提高效益发展产业四、对策第六十九页，共七十六页。思路1.整体布局长远规划2.分区治理突出重点3.先保后治以保为主4.除害兴利治用结合5.开源节流合理调配对策第七十页，共七十六页。（一）首都圈（二）农牧交错带（三）草原带（四）荒漠绿洲带分区与模式419个县市372万km21.3亿人第七十一页，共七十六页。全国防沙治沙技术分区图4.荒漠绿洲带1.首都圈3.草原带2.农牧交错带第七十二页，共七十六页。首都圈以提高植被覆盖率为重点城区：地表绿化和硬化郊区：调整农业结构发展高效生态农业周边区：退耕还林还草增加植被覆盖率涵养水源恢复生态44个县市6万km23300万人第七十三页，共七十六页。内蒙乌盟“进一退二还三”的土地利用调整与优化模式内蒙科