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黄河源区地处青藏高原东北部,是我国重要的生态功能区。黄河源区集水面积12.2×104km2,仅占黄河流域面积的15%,但提供了黄河总水量的35%,被形象地称为“黄河水塔”。黄河源区干流河道弯曲,峡谷和宽谷、盆地相间,形成了以扎陵湖和鄂陵湖为主体的玛多宽谷湖盆、若尔盖盆地和共和盆地三个较大的盆地,盆地内堆积了河湖相第四纪沉积物。黄河源区生态环境脆弱,具备土地沙漠化发生发展的环境条件和潜在因素,形成了以玛多、若尔盖、共和为主的三片沙漠化土地分布区。近数十年来,受全球气候变暖和日趋频繁的人类活动的影响,黄河源区冻土退化、湿地退化、草地退化、土地荒漠化日趋严重,受到了政府及学者高度关注。 本论文针对以上问题,通过野外调查、粒度分析和卫星遥感影像解译等手段,对黄河源区沙漠化现状及趋势、沙漠化物质来源和沙漠化驱动机制进行了系统地研究。主要结论如下: (1)黄河源区多年平均气温0.6℃,平均降水量536mm,平均风速2.3m/s。受到全球气候变暖的影响,年平均气温升高速率为0.029℃/年,冬季增温幅度更大,为0.044℃/年。年平均降水量变化率为0.19mm/年,春季为0.086mm/年。黄河源区三片沙漠化土地分布区人口数量呈增长趋势,玛多县、若尔盖盆地和贵南县年平均增长率分别为8.8%、2.0%和1.1%。1949-1978年,玛多县、若尔盖盆地和贵南县牲畜数量迅速增加,年平均增长率分别为8.6%、4.4%和3.7%。1979-2003年,增长速率迅速减小,年平均增长率分别减小到-2.3%、1.5%和-0.2%。2004年以后,除玛多县,增长速率减小外,为-6.7%,若尔盖盆地和贵南县增长速率都增加,分别为2.3%和3.4%。 (2)1994-2009年期间,黄河源区三片沙区沙漠化土地面积都呈快速增长趋势。2009年,玛多、若尔盖、贵南沙漠化土地面积分别为56.7×104hm2,7.24×104hm2,10.2×104hm2,分别占土地面积的22.5%、6.8%和15.3%,年增长率分别为10.5%、10.5%、3.3%。 (3)黄河源区三片沙区沙漠化的沙物质主要来自古风成沉积物及河流冲积物。古风成沉积物主要为古风成沙丘沙和粉沙土。风成沙丘沙粒度组成以细沙为主,占45.57%-82.54%,其次为中沙和极细沙,分别占8.54%-23.07%和12.41%-45.82%,粉沙和粗沙极少。粉沙土粒度组成以极细沙、粉沙、细沙为主,分别占35.75%-50.93%、24.37%-33.12%和15.98%-35.79%。古沙丘为黄河源区沙漠化提供了大部分的沙源,粉沙土提供了部分沙源,也提供了粉尘源,由河流冲积沙直接转化为风成沙的现象较少。 (4)在黄河源区,地表草皮层发育良好,根系发达,能把土粒紧紧粘结在一起,有较高的力学强度。粉土层胶结较好,较硬实,不易被风吹蚀,对下层古沙丘具有很好的保护作用。草皮层和(或)粉土层是古沙丘的保护外壳。 黄河源区沙漠化的诱发因素为古风成沉积物的保护壳层破坏,引起保护层破坏的原因是冻土退化导致的沉陷、滑塌(玛多、若尔盖),旱獭洞的崩塌(若尔盖),牲畜践踏、车辆碾轧(贵南)。草皮层或粉土层完整性的破坏,使下伏沙层暴露,遭受风力侵蚀,形成侧蚀凹槽,引起上层土体在重力作用下崩塌,使更多沙层暴露,风力侵蚀作用与重力侵蚀作用交替进行,导致陡坎后退和风蚀坑扩展。此过程循环往复,导致古沙丘活化,风沙活动加剧,形成风沙沉积。 (5)主成分分析结果表明,沙漠化驱动因子中,人为因子和自然因子的贡献率玛多县分别为49.9%和50.1%,若尔盖盆地分别为57.5%和42.5%,贵南县分别为49.5%和50.5%。黄河源区沙漠化是在自然因子与人为因子共同作用下形成的。 (6)黄河源区三片沙区都进行了沙漠化治理,成效显著,但有些措施不合理。本论文根据黄河源区沙漠化驱动机制的特点,提出应从导致沙漠化发生的“源头”来进行防治。对有沙漠化发生趋势的陡坎或沉陷坑、风蚀坑,进行覆盖保护,并进行围封,防止牲畜的破坏。当把源头控制住后,再对流动沙丘进行防治。