【正文】 和人類活動在內(nèi)的各種因素造成的干旱、半干旱和具有干旱的亞濕潤地區(qū)的土地退化。 沙漠化：是指在風(fēng)力作用下，原非沙漠地區(qū)，由于人為活動的誘發(fā)，導(dǎo)致地表出現(xiàn)了以風(fēng)沙活動為標(biāo)志的類似沙漠景觀的土地退化過程。沙塵暴：是大風(fēng)揚起地面沙塵，使空氣變的混濁，水平能見度低于1000m的惡劣天氣現(xiàn)象。在氣象學(xué)中規(guī)定，凡水平方向有效能見度小于1000m的風(fēng)沙現(xiàn)象，稱為沙塵暴（可分為浮塵、揚沙、沙塵暴、強沙塵暴、特強沙塵暴）。 荒漠化的成因 自然因素 氣候干旱、降水少、風(fēng)力大、植被少等。 人為因素過度放牧——%過度農(nóng)墾—— %過度樵采—— %水資源利用不當(dāng)—— %工礦交通中不注意環(huán)境保護—— % 流沙的移動規(guī)律 風(fēng)沙流和起沙風(fēng)風(fēng)沙流：是指含有沙粒的運動氣流，風(fēng)吹經(jīng)沙地地表時，將疏松的沙粒揚起并納入運動的氣流中，這樣一種地表附近的含沙氣流即風(fēng)沙流。它的運動包括風(fēng)蝕、搬運和堆積的全過程。起沙風(fēng)：是指使沙粒起動的臨界風(fēng)速。起沙風(fēng)的速度取決于沙粒粒徑、沙地水分狀況和沙表狀況。 沙粒的移動方式（1）懸移：沙粒離開地面，一直在風(fēng)沙流中運動，直至風(fēng)沙流能量發(fā)生變化，最后因沉降速度大于上升速度而降落，最遠的距離可達2000km以外才降落。（2）躍移：沙粒從地面躍起，在風(fēng)沙流中沿拋物線形式運動后，又降落地面，然后繼續(xù)躍動，或在撞擊沙表時失去移動的能力，使其他沙粒發(fā)生運動。（3）蠕移：粗沙粒沿沙地表面不均勻的移動，移動速度小。在中等風(fēng)速時，躍移占50%，蠕移占15－20%，懸移占30－35％ 影響沙粒移動的因素（1）風(fēng)速：風(fēng)速越大，所能攜走的沙粒徑級也越大，攜沙量也越多。（2）水分條件：在濕潤狀態(tài)下，能增強沙粒的粘滯性和團聚作用，起沙風(fēng)速就大大增加。（3）植被條件：植物增加地面的粗糙度，消弱近地層風(fēng)沙流的速度，減少了沙粒的吹揚 沙區(qū)地形的形成（一）風(fēng)蝕地形 吹蝕作用:氣流帶走松散的巖石風(fēng)化物，使巖石重新露出新露頭，繼續(xù)遭到破壞。 磨蝕作用：風(fēng)沙流沿著巖石不同軟弱部分進行摩擦，使巖石不斷受到破壞。常見的有風(fēng)蝕洼地、風(fēng)蝕殘丘、雅丹地形、蘑菇石、風(fēng)棱石、石袋、石篩等。（二）風(fēng)積地形 風(fēng)積作用：當(dāng)風(fēng)沙流通過地面時，遇到各種阻礙，無法挾帶沙粒前進，發(fā)生物質(zhì)停積現(xiàn)象。常見的有沙紋、沙浪、新月形沙丘、新月形沙丘鏈、沙壟、金字塔形沙丘等。 沙丘的移動規(guī)律（1）新月形沙丘在單向風(fēng)作用下移動規(guī)律A. 吹揚區(qū)：當(dāng)風(fēng)沙流沒有帶來沙粒時，在吹揚區(qū)一般只產(chǎn)生沙粒離開沙丘表面的過程。B. 轉(zhuǎn)移交換區(qū)：從吹揚區(qū)吹來的沙粒在這里自然地被分開，當(dāng)風(fēng)沙流撞擊緩坡中上部時，沙粒就開始按顆粒粗細分開。C. 堆積區(qū)：被吹向沙脊的沙粒，一部分因慣性越過沙脊若干距離，在落沙坡落下，另一部分滾動到沙脊之后，因重力作用沿坡滾落。D. 低地區(qū)：指丘間低地部分。（2）多向風(fēng)作用A. 往復(fù)式移動：在兩種風(fēng)的方向相反，風(fēng)力大致相等的條件下，可形成往復(fù)式移動的沙丘。沙丘移動緩慢，危害較小。B. 前進式移動：起沙風(fēng)的主風(fēng)方向或幾個風(fēng)向相近似的風(fēng)占絕對優(yōu)勢，這時沙丘的移動基本是按一個方向運動，危害最大。C. 前進往復(fù)式：方向相反的風(fēng)不能完全均衡就會出現(xiàn)又有前進和又有后退交替移動的方式。 沙地的性質(zhì) 礦物組成沙地主要由石英粒組成，一般可達90％－98％，同時還有其它成分。沙地肥力決定于其他礦物成分的多少。 機械組成 沙粒的分級標(biāo)準 沙地溫度 由于沙地比熱小，導(dǎo)熱度大，沙地的溫度變化劇烈。白天溫度迅速上升，晚間急劇下降，晝夜溫差大。 沙地孔隙度 沙地孔隙度粗沙約為35％—39％，細沙47％—55％。隨著沙粒直徑的增大，非毛管孔隙較發(fā)達，毛管孔隙發(fā)育微弱，沙地具有滲水性強、通氣性良好的特點，但持水性差。 沙地的水分狀況裸露沙地水分特點：（1）滲水性高，持水性低，可吸收全部降雨。（2）毛管作用弱，蒸發(fā)量小。（3）具有豐富的凝結(jié)水。 毛管懸垂水及埋藏較淺的粘質(zhì)間層上所形成的地下水，為植物生長積累了淡水。 毛管作用大小密切關(guān)系到沙地植物生長。沙粒直徑 2mm時，無毛管作用； 2－ mm時，毛管作用弱； － mm時，毛管作用強； － mm時，毛管作用極強。 沙漠化指征風(fēng)沙活動強度A、輕微活動：沙丘總面積﹤10％，積沙厚 度﹤20CM，風(fēng)蝕深度﹤1／4腐殖質(zhì)層。B、中讀活動：沙丘總面積10％—30％，積沙厚度20—50CM，風(fēng)蝕深度1／4—1／2腐殖質(zhì)層C、強度活動：沙丘總面積﹥30％，積沙厚 度﹥50CM，風(fēng)蝕深度﹥ 1／2腐殖質(zhì)層。植被狀況A、輕度沙漠化：植被覆蓋度﹥ 40％。B、中度沙漠化：植被覆蓋度15— 40％。C、強度沙漠化：植被覆蓋度﹤15％。土壤粒度組成A、輕度沙漠化：沙粒含量﹤10％。B、中度沙漠化：沙粒含量10％—20。C、強度沙漠化：沙粒含量﹥20。 沙漠的共同特點氣候干旱、雨量稀少熱量資源豐富、氣溫差較大風(fēng)沙頻繁、風(fēng)力大植被稀疏、低矮沙源豐富缺水 沙地的治理 植物治沙措施 該措施收效慢，但發(fā)揮防護作用時間長，可同時得到經(jīng)濟和生態(tài)效益，是最常用的措施。為更快起到防護作用，常與機械沙障同時采用。（1）封沙育草帶：應(yīng)用范圍：① 沙漠與綠洲交界邊緣地區(qū)； ② 有寬闊丘間低地的低矮沙丘與 農(nóng)田交界的邊緣； ③ 固定、半固定沙丘的邊緣，并 有少量植被的地方。方法：區(qū)劃封禁，使旱生植物萌生和天然下種更新，增加覆蓋，固定沙表，減少沙源。由于草帶上的植物低矮，防風(fēng)作用有限，草帶寬度在300m以上，植物蓋度在30％以上可以發(fā)揮一定的防風(fēng)效果。常設(shè)在防沙林帶的前沿，減少進入林帶的沙量。（2）防風(fēng)阻沙林帶應(yīng)用范圍：①臨近綠洲的沙漠邊沿； ②沙區(qū)流動沙丘臨近農(nóng)田的地區(qū)； ③固定半固定沙地造林。方法：采用緊密結(jié)構(gòu)，迎風(fēng)林緣配置大量灌木，形成較寬林帶。一般農(nóng)田地帶帶寬30－50m；沙漠邊緣荒灘上可營造有間距的多帶式阻沙林，間距50－100m，總寬度500－1000m。具體寬度視地段的宜林程度而定，通常林帶寬度不小于10行。也可設(shè)成稀疏結(jié)構(gòu)。 目的：固沙和攔阻流沙。 樹種：速生、抗風(fēng)蝕、耐沙埋、耐干旱貧瘠、有發(fā)達的根系、萌發(fā)力強，枝葉稠密的樹種。如楊、柳、沙柳等樹種幼年期經(jīng)一定沙埋可加速其生長，有沙埋優(yōu)勢。又如1年生油蒿沙埋后比未沙埋高生長大6倍。但沙埋不得超過年平均生長量的一半。 由于沙丘前移，靠沙丘背風(fēng)坡造林時為避免幼樹被埋死應(yīng)留出一定的安全距離。 公式：式中：L —— 安全距離（m）； h —— 沙丘高度（m）； k —— 苗高（m）； S —— 樹木年生長量（m）； V —— 沙丘年前進距離（m）； C —— 參數(shù)（，）（3）流動沙地固沙林：沙灣是流動沙丘的丘間低地，水土條件較好，風(fēng)蝕輕，可直接造林。利用丘間低地人工林促進風(fēng)力拉削沙丘，導(dǎo)沙入林，第二年再在沙丘前移后新出現(xiàn)的丘間地，逐年追擊造林，使流動沙丘逐漸消滅在林內(nèi)，沙丘變成起伏不大的波狀沙地。 在一排排的流動沙丘中，把前后兩排沙丘固定，中間的沙丘采取人為的措施，如清除天然植物或大風(fēng)時人工揚沙，使其迅速移動在前一個固定沙丘上，中間的沙丘變成寬闊平坦沙地，然后造林。 在流動沙丘背風(fēng)坡附近，留出一定寬度的沙埋地，在丘間地栽植適宜的喬灌木樹種，作為“前擋”。同時采用灌木固定每個流動沙丘迎風(fēng)坡，借風(fēng)力削平丘頂部分，作為“后拉”。 選擇3－4年生枝條，截成2－5m長的高插桿，于清明前后在沙丘背風(fēng)坡造林。栽植的部位應(yīng)選在落沙坡和丘間地的交界處，該處有埋沙條件，保水力強，便于樹木成活。高桿造林種源以旱柳高桿最好，也可采取其他樹種，如小葉楊、河北楊等大苗造林，效果十分明顯。 機械沙障防風(fēng)沙措施沙障：為固定流沙，常采用各種形式的障礙物來加固流沙或消弱近地表層的風(fēng)力，通常把這些障礙物稱為沙障。常見的有：草方格沙障；粘土沙障；鋪草沙障；礫石沙障；高立式沙障等 。該措施收效快，但防護期短。常用于風(fēng)沙危害嚴重的交通、農(nóng)田和居民點地區(qū)。在不適于采用植物措施的地區(qū)可單獨采用，也可在風(fēng)沙危害嚴重地區(qū)作為植物措施的保護性措施。沙障的分類：（1）平鋪式沙障：采用柴、草、土、石等鋪設(shè)而成，主要用于固定就地流沙，而對過境流沙的攔截作用不大。（2）直立式沙障：大多是積沙型沙障，對過境流沙的攔截作用較大，根據(jù)沙障高出沙面的高度，可分為高立式（50－100cm）、半隱蔽式（20－50cm）和隱蔽式（沙障與沙面等高或小于20cm）沙障。 ：用于保護沙表，防止風(fēng)力直接作用于沙表，增加粗糙度，防止風(fēng)蝕。用植物枯枝、秸稈等全面或帶狀覆蓋沙表，濕沙蓋壓防止被風(fēng)吹走。 ：可以成行狀或格狀堆成寬20cm，高15cm地土埂，或1m，或平鋪沙表。 ：保持沙區(qū)原有地形，可阻截沙源、抑制沙表沙粒吹蝕。常用于保護造林地、種子和苗木。材料為稻草、麥秸等，方格規(guī)格1m1m。 化學(xué)膠結(jié)劑防風(fēng)沙措施該措施收效快，但成本高，只固沙表，不防外來沙。一旦沙表遭破壞，仍會流沙四起，因此，一般用于風(fēng)沙極嚴重而植物措施難以收效的重要工礦、居民點及交通沿線地區(qū)。 常見的有以下幾種：l 石油瀝青乳化劑l 各種高分子化合物l 粘土粘漿 化學(xué)材料的選擇l 天然材料：天然物質(zhì)和已有的化工產(chǎn)品（泥炭、粘土、爐渣、焦油、瀝青、渣油等）。l 人工配制材料：天然材料進行一般化學(xué)處理或乳化而成（硅酸鹽乳液，瀝青乳劑、乳化石油產(chǎn)品等）。l 合成材料：利用現(xiàn)代合成化工技術(shù)將某種或幾種材料單體聚合或縮合而成（聚乙烯酰胺、聚乙烯醇、聚胺脂樹脂、合成橡膠乳液等）。 焦油、焦油瀝青、石油等對種子和幼苗有害，惟有瀝青乳劑對植物生長無害。 重點沙區(qū)綜合治理經(jīng)驗 （1）陜西榆林、內(nèi)蒙古伊盟地區(qū)治沙經(jīng)驗 特點：①集中成片治沙造林，包圍、分割流動沙丘，治一片，固一片。 ②措施多樣，綜合治理。③植物治沙為主，以灌木為主，喬灌草相結(jié)合。 群眾治沙造林經(jīng)驗：本著先易后難和經(jīng)濟有效的原則，運用固、攆、拉、擋等措施，首先選擇沙丘迎風(fēng)坡下部和丘間低地作為突破點進行造林。 ①沙灣造林：拉平沙丘。 ②攆沙造林：在迎風(fēng)坡基部用犁耕促進風(fēng)蝕。 ③又固又放：固定一部分流動沙丘，讓另一部分繼續(xù)流動。擴大丘間低地，開辟農(nóng)田和果園，把沙地變成穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)田——榆林縣海流灘村。 ④沙丘迎風(fēng)坡中下部營造灌木林與丘間低地營造喬灌林相結(jié)合：沙丘迎風(fēng)坡中下部面對主風(fēng)方向營造沙柳等灌木林，同時在濕潤的沙灣根據(jù)水分條件分別營造喬木林、喬灌混交林或灌木林。濕潤的沙灣以楊樹、沙棘混交最好，樟子松、油松生長也較好；在干瘠的沙灣，踏郎、紫穗槐生長良好。 飛播固沙造林： 速度快，用工少，成本低，在造林人員難以進入的偏僻流沙地段，尤為重要。1958年最早開始于榆林沙區(qū)的干旱草原地帶，連續(xù)6次飛播造林，均未達到預(yù)期效果。1974年重新開展飛播試驗，歷時8年，終于獲得突破性進展。籽蒿、踏郎、沙打旺、沙拐棗、花棒等飛播都取得了很大成功。（2）遼寧章古臺流沙地 地處科爾沁沙地。 1952年在章古臺建立了遼寧省固沙造林研究所。國內(nèi)率先總結(jié)出“以灌木固沙為主，沙障為鋪，前擋后拉，綜合治理”的流沙固定措施，并成功的引進了樟子松、油松、赤松、日本落葉松、云杉等針葉樹種。有效措施 ①順風(fēng)推進：一是從流沙區(qū)的上風(fēng)方向開始治理，逐步向下風(fēng)方向推進；二是從每個沙丘迎風(fēng)坡的中下部開始固沙，隨著沙丘頂部向下風(fēng)方向移動，攆著“退沙畔”造林。 ②前擋后拉：在流動沙丘背風(fēng)坡附近，留出安全距離栽種適宜的喬灌木樹種，作為“前擋”；同時采用灌木固定每個流動沙丘迎風(fēng)坡，借助風(fēng)力削平丘頂，作為“后拉”。 ③削頂緩坡：將7m以上的大沙丘空留出1/2的丘頂，4－7m的中沙丘空出1/3的丘頂，在空出部分以下迎風(fēng)坡固沙。隨著丘頂部位為風(fēng)削平，順次在凹下部分固沙。 ④以灌木固沙為主，沙障為輔：黃柳、小葉錦雞兒、胡枝子、紫穗槐等造林，嚴重風(fēng)蝕地帶采用活“籬墻”或平鋪草沙障以保護灌木。 ⑤人工固沙地造林：適宜樹種僅有樟子松、油松和赤松。通常在灌木叢生之后，流沙基本固定時進行。在灌叢帶間，稍靠灌木帶一側(cè)，栽植二年生換床松苗。 （3）綠洲防護林體系 新疆、甘肅河西走廊、內(nèi)蒙古西部以及青海柴達木盆地的邊緣，都有不少的綠洲。主要引自天山、祁連山等高山冰雪融化而形成的水源，靠灌溉進行農(nóng)業(yè)、林業(yè)生產(chǎn)。但風(fēng)沙和干熱風(fēng)危害是綠洲減產(chǎn)地產(chǎn)的根源，為確保生產(chǎn)，必須建立綠洲防護林體系。 構(gòu)成：①綠洲外圍的灌草固沙帶； ②綠洲邊緣阻沙林帶； ③綠洲內(nèi)部的護田林網(wǎng)。 ①綠洲外圍成片的灌草固沙帶：是使綠洲和綠洲周圍防護林帶免遭沙壓沙埋的保障，是保衛(wèi)綠洲的第一道屏障。越寬越好，最小寬度不低于200m。 ②防風(fēng)阻沙林帶：在綠洲與灌草固沙帶之間，是保衛(wèi)綠洲的第二道屏障。林帶寬度視農(nóng)田與沙漠之間的空地和水源條件而定?？盏剌^寬可采用多帶式。最小寬度不小于10行樹。 ③護田林網(wǎng)：沿灌溉渠道和田間道路營造。是綠洲防護林體系的主體，在減少風(fēng)沙及干熱風(fēng)危害、改善田間小氣候中，起直接作用。（4）風(fēng)沙區(qū)鐵路防護林體系的建立 我國西北地區(qū)相繼鋪設(shè)了包蘭、蘭新、集二等鐵路干線和直線，通過沙漠和風(fēng)沙地區(qū)的鐵路總長度750km，其中86km是流沙地段。為了保證鐵路暢通