毛烏素沙地開發利用對環境的影響分析

摘要：毛烏素沙地的開發利用對補充耕地及改善生態環境具有重要的意義。本文通過對沙地開發利用過程中水資源、生物多樣性及土壤和風沙防護的影響進行分析，并對開發利用過程的影響因素進行評估，防止對沙地脆弱生態系統造成損害。

關鍵詞：毛烏素沙地；開發利用；環境影響

中圖分類號： X822 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.16.015

毛烏素沙地流沙面積達1.38萬平方公里，是我國典型的生態脆弱區，地質上屬于典型的多層次過渡帶[1]，植被和土壤反映出過渡性特點[2]，生態環境脆弱，是我國北方沙漠化最嚴重的地區之一，人地矛盾相對突出。毛烏素沙地境內廣泛存在著砒砂巖和沙兩種物質，風沙土基質為沙土或細沙粒，土壤無發育，結構疏松，保水保肥性差，有機質和養分含量很少，水分的深層損失量大、有效利用率很低。利用砒砂巖來改造沙地土壤質地，對于滿足農作物的生產要求，提高土地生產力，調動農民種植的積極性和改善區域生態環境具有非常重要的意義。

毛烏素沙地是典型的生態脆弱區，水資源條件的充裕與否對沙地開發起決定作用。適宜的水資源條件能夠支持對沙地農業的生態開發，對脆弱的生態環境具有一定程度的修復作用。因而在開發利用中，以示范區榆林市神木縣公草灣項目為例，著重分析開發利用過程中對水環境、生物多樣性、土壤及風沙防護的影響。

1 沙地開發利用的意義

在該示范項目區采用砒砂巖與沙復配成土造田技術，一方面對于補充耕地后備資源有著重要作用，另一方面對生態環境產生一定的影響。砒砂巖與沙復配成土造田技術是毛烏素沙地土地開發利用的有效途徑，隨著資源環境壓力的增加與對土地資源合理利用問題的深入探討，控制開發規模與環境影響評價對保證土地開發整理的合理性具有十分重要的作用，是確保經濟效益、社會效益和生態環境效益有機結合的重要手段[3]。自然地理條件、地形地貌、交通條件、氣候條件、水資源條件、農業種植情況和社會經濟條件對土地開發項目均有重要影響。

2 沙地開發利用對環境影響分析

2.1水資源影響分析

項目區位于禿尾河上游圪丑溝頂部，紅堿淖的南部[4]，距紅堿淖約20 km，項目區屬陜北風沙灘區，區內散布有大小不一的海子，但隨著季節變化水量變化也較大，在連續干旱季節甚至消失。

項目區水資源總量為597.73萬m3，由于當地降雨量較少，蒸發量大，地表并無較大的河流湖泊，因此無法取用地表水。項目實施后，地下水用水量占項目區地下水資源可開采量比例較小，對區域地下水資源無影響，也不影響地下水對地表水的補給，從而對區域地表水資源無顯著影響。項目區地下水資源可開采量為388.52萬m3/a。灌溉年需水總量為188.46萬m3，項目實施后灌溉產生農田灌溉回滲補給量，對項目區地下水資源還有41.12萬m3的補給作用。因此，項目區用水對區域地下水資源沒有顯著影響。由表1項目區內地下水質狀況可知，除氨氮、總氮外，大部分指標都屬于國家標準的Ⅰ類水，說明進行土地開發項目的施工與農業種植對當地地下水質影響很小。區域內地下水質狀況良好，項目區內無其他工業以及可能造成污染的污染源，因此該項目用水不會對當地地下水環境產生不良影響，說明項目區的開發利用對地下水環境不會造成不良影響，同時對地下水位的變化影響不大。

2.2 生物多樣性影響分析

示范項目區為典型的風沙草灘地區，地表以流動沙丘和半流動沙丘為主[5]。土壤以風沙土為主，占總面積的93.4%，另有部分綿沙土和淤土[6]。該區海拔1228～1243m，地勢較高。地下水資源豐富而且埋深層淺。在施工期間作業場地需要將原有的沙丘進行平整，這樣原有的地表植被完全破壞，因此原有的植被將不復存在。同時由于棲息地的破壞，原先棲息于此的動物，如野兔、野雞等陸生動物將會向周邊地區遷徙，麻雀等留鳥也會受到影響，因而造成施工作業場地生物多樣性發生變化。

2.2.1 植被多樣性影響分析 項目施工階段，對項目區內的地表植被造成一定的破壞是不可避免的，但項目實施改變了土壤的性質，更適合于農作物的生長，同時也增強了土壤抗風沙的能力，由原來的自然植被轉變為以農作物為主的人工植被，其經濟效益是顯而易見的。

從植物種類來看，被施工作業場地破壞或影響的植物均為廣布種和當地的常見種，且分布較均勻[7]。盡管項目建設會使原有植被遭到局部破壞，但不會造成周邊地區植物群落的種類組成發生變化，更不會造成某一物種的消失。在工程施工過程中栽種了大量的農田防護林，一方面對于防風固沙具有顯著的效果，一方面可涵養水源，改善區域生態環境。工程實施后對項目區周邊向外延伸1km范圍內的現有植被類型進行詳細考察，采用群落樣方法對一些典型植物群落進行了調查和分析，共設樣方15個、采集植物標本100余號。近年來由于實行封沙禁牧等措施，生態環境得到有效改善，流動沙丘大多成為固定沙丘，地表植被除少量喬木外，主要由半灌木、灌木和草本植物組成。部分裸露的地表，出現多種生物結皮，具有較強的抗風蝕功能和重要的生態效應。沙蒿群落是項目區最常見的植物群落，沙蒿群落在沙丘迎風坡、背風坡隨處可見。群落一般高100cm，沙蒿蓋度約40%；群落總蓋度在50%左右，群落結構單一，除沙蒿外，其他植物稀少。沙蒿屬于多年生半灌木，是一種典型的沙生植物，其根系發達，在沙地上生長旺盛，繁殖迅速，是荒漠草原及草原地帶沙地的重要組成部分，在沙地上容易形成優勢群落，對于固定沙丘，防治風沙有著十分重要的作用。沙蒿除形成大面積單優群落外，還與拂子茅組成沙蒿、拂子茅群落。此種群落零星分布于沙丘背風坡或沙丘間洼地，群落結構簡單，植物種類稀少。建群種沙蒿高60～100cm左右，蓋度10%；拂子茅高40cm，蓋度15%；群落總蓋度20%。偶見有棘豆、苦買菜、肉蓯蓉、阿爾泰紫菀等。巖黃芪、沙蒿群落在項目區周邊植被中所占比例不大，一般在土壤、水分條件相對較好地段出現。群落總蓋度30%左右，巖黃芪蓋度約10%；沙蒿蓋度約15%。群落高度分為2個亞層，巖黃芪高約100～200cm，甚至更高；沙蒿高約100cm左右，群落發育良好。常見草本植物有肉蓯蓉、老瓜頭、苦買菜、蒙山萵苣等。黃芪的適應性很強，既是一種良好的牧草植物，還具有固沙和改良土壤的作用。老瓜頭也叫牛心樸子，為中旱生直立半灌木；茵陳蒿為中旱生草本植物。兩種植物作為建群種組成群落，零星分布于項目區周邊沙丘間洼地，成小片狀分布。老瓜頭一般高50cm左右，蓋度10%；茵陳蒿高30cm左右，蓋度15%。群落總蓋度20%。群落結構簡單，除建群種老瓜頭、茵陳蒿外，偶見有藍刺頭、拂子茅等。周邊植被除上述常見植物群落外，在水分條件較好的地方，可見到沙柳群落；沙棘、沙柳群落等，在距項目區約3km附近，還有人工栽培的楊樹林、柳樹林等人工植物群落。

項目區內種植的馬鈴薯與周邊植物不產生種間競爭，不影響周邊原生態植被的生長，對其生態環境不會造成干擾或破壞。項目區的水利灌溉設施可以有效增加空氣濕度，改善項目區周邊土壤水分條件，促進植被沿草本-灌木-喬木的方向進行植被順勢演替，從而增強生態環境的穩定性。可見工程項目的實施對周邊植被未產生破壞作用，農作物的種植以及農田防護林的建設對于改善區域生態環境起到了積極的作用。

2.2.2 動物群落影響分析 項目施工階段，對項目區內動物棲息地會產生一定的影響。項目未實施前，得知區域動物的種類及數量十分稀少，常見有：爬行類的麗斑麻蜥（Eremias argus）；鳥類的麻雀（Passer montanus）（屬國家二級保護鳥類）；野雞（Phasianus coichicus）（又名雉雞，屬國家二級保護鳥類）和喜鵲（Pica pica）；除此之外還有野兔（Lepus capensis） （草兔）；達烏爾鼠兔（Ochtona daurica）；長爪沙鼠（Meiiones Unguiculataus）、中華鼢鼠（Myospalax fontanieri）等。項目區內還有大量昆蟲，如藍蜻蜓（蜻蜓目 Odonata）、蜜蜂（Apis cerana）（蜜蜂科 Apidae）、金龜子（金龜子科 Scarabeidae spp.）、粉蝶（粉蝶科 Pieridae）、螽（螽科 Tettigoniidae）、竹節蟲（竹節蟲目 Phasmida）、蝗蟲（蝗科 Acrididae spp.）以及各類蚜蟲（蚜科 Aphididae spp.）等。麻雀與野雞已被列入國家林業局2000年8月1日發布的《國家保護的有益的或者有重要經濟、科學研究價值的陸生野生動物名錄》。在進行項目建設時，要特別注意對野生動物的保護，由于周邊地區環境沒有發生太大的變化，動物的種類及數量也未受到大的影響。項目實施后，經實地考察和走訪當地群眾，項目的實施對當地動物群落現狀未產生明顯影響。

2.3土壤及風沙防護影響分析

通過固沙能力提升技術、高效灌溉節水技術、水肥管理技術及防護林網建設等在項目區的示范應用，取得了顯著的經濟效益、社會效益和生態效益，對生態環境產生了積極的影響。

采用砒砂巖與沙復配成土造田技術，選擇了固沙效應顯著的1∶5的砒砂巖與沙復配比例進行成土造田，復配農田土壤由于砒砂巖中粘、粉粒的引入使得土壤中粉、粘粒含量上升，并開始出現團聚體，毛管孔隙增多，土壤粒徑組成趨于優化的現象，土壤持水能力、固沙效應明顯提升，土壤結構具備良性發展的基礎[8，9]。高效灌溉節水技術對于水資源節約利用、增加產量、提高土地利用率、防止土壤沖刷和鹽堿化等具有顯著效果，有效地阻擋了風沙的侵襲，改善了項目區生態環境。砒砂巖與沙養分含量低，復配土養分難以滿足作物生長需求，通過水肥管理技術的應用，對于水資源和肥料合理利用發揮了重要作用。水肥管理技術的應用實現了對水分和養分的綜合協調和一體化管理，滿足了農作物對水分和養分的需求，實現水肥同步管理和高效利用。水肥管理技術的應用對于提高水資源和肥料的利用率，減少肥料揮發、固定以及淋洗損失，減輕環境壓力發揮了重要作用。應用水肥管理技術示范區作物長勢良好，品質好，產量高。這幾項工程技術的綜合利用和實施，將沙荒地變為可耕地，極大地提高了地表植被覆蓋率，田畦正東西走向與項目區常年風向（西北風）存在一定角度，兩者共同作用，在項目區內形成良好的消風區域。同時，項目區內防護林網工程可以有效抑制周邊流動沙丘和半流動沙丘前移，防止流沙湮沒項目區。田間道路林網建設強化了項目區內田塊的有效保護措施，有效抑制流動風沙和半流動風沙的前移速度[10]，減少項目區遭受風沙流掩蓋的可能性，為項目區內田塊保持長期有效的生產提供保障。

3結語

毛烏素沙地的開發利用原則是補充后備耕地資源，改善生態環境。本文對開發利用過程中對項目區的水資源、生物多樣性、土壤及風沙防護等方面的影響進行分析，得到開發利用過程中對水資源的影響不大，且增強了周圍的植物環境的穩定性，對動物群落的影響變化不大，同時使土壤的固沙能力提高，減少了風沙侵害的結論。

參考文獻

[1]高照良.黃土高原沙地和沙漠區的土地沙漠化研究[J]. 泥沙研究，2012（06）：1-10.

[2]許冬梅，王，龍澍普.毛烏素沙地南緣生態過渡帶植被和土壤的特性[J].水土保持通報，2008，28（05）：39-43.

[3]湯青慧.土地整理環境影響評價指標體系的研究[D]. 武漢大學，2004.

[4]范王濤，董起廣.神木縣公草灣林場土地開發項目地下水資源評價[J].西部大開發（土地開發工程研究），2016，（02）.

[5]秦富倉，姚云峰，楊勝利，等.荒漠、半荒漠地區渠道防沙措施的研究——以內蒙古阿拉善盟孿井灘揚水灌溉工程引水總干渠為例[J].內蒙古林學院學報，1996，（03）.

[6]雷娜，韓霽昌，王歡元，等.基于模糊綜合評價模型的土地整理效益評價[J].中國水土保持，2015（10）：68-71.

[7]范永軍.阿拉善地區沙地治理開發環境影響因素分析及對策探討[J].內蒙古水利，2006（03）：52-52.

[8]韓霽昌，劉彥隨，羅林濤.毛烏素沙地砒砂巖與沙快速復配成土核心技術研究[J].中國土地科學，2012，26（08）：87-94.

[9]李裕瑞，范朋燦，曹智，等.毛烏素沙地砒砂巖與沙復配農田的固沙效應及其微觀機理[J].中國沙漠，2017，37（03）：421-

430.

[10]盧楠.毛烏素沙地綜合開發規模環境影響評價指標體系[J].農村經濟與科技，2017，28（17）：3-5.

作者簡介：盧楠，碩士，工程師，研究方向：土地工程。