邢媛媛
(新疆維吾爾自治區林業規劃院,新疆 烏魯木齊 841000)
溫宿縣隸屬新疆維吾爾自治區西部天山中段的托木爾峰南麓,塔里木盆地西北邊緣,北緯40°52~42°15′,東經79°28′~81°30′,東西長171 km,南北寬158 km,東與拜城、新和兩縣交界,南和阿克蘇市毗鄰,西隔托什干河與烏什縣相望,北同吉爾吉斯斯坦共和國、哈薩克斯坦共和國及新疆伊犁哈薩克自治州的昭蘇縣接壤,總面積14 569.3 km2。
溫宿縣2017年地區總人口為26.06萬人,少數民族20.41萬人,其中鄉村人口18.25萬人。農作物總播面積82 511.71 hm2,全年完成生產總值51.65億元。其中,第一產業增加值20.26億元,占總生產值的39.2%;第二產業增加值12.43億元,占總生產值的24.1%;第三產業增加值18.96億元,占總生產值的36.7%。
以研究區兩期(2004年、2014年)衛星影像為主要數據來源,按照新疆維吾爾自治區林業廳發布的《新疆維吾爾自治區第三次荒漠化與沙化監測技術規程》和《新疆維吾爾自治區第五次荒漠化與沙化監測技術規程》的分類標準,通過實地調查和數據分析方法,劃分圖斑統計各類型沙化土地面積。
兩期數據的疊加分析考慮到數據的范圍不一致性,因此選擇疊加后的共同區域作為可比區域。溫宿縣的可比區域代表溫宿縣的整體情況。為更好地描述兩期沙化土地動態變化的時間過程,本文采用生態學中的馬爾科夫模型[1]。這是在景觀生態學中常用的方法,利用轉移概率矩陣分析說明兩期沙化土地轉化狀況。動態變化情況根據本次調查數據與前期調查結果對比分析后獲得,以分析沙化土地空間分布特征和動態變化。
在已有的兩期沙化土地成果監測數據基礎上,從降水、大風、沙塵暴日數等自然環境因素以及人為活動等社會因素出發[2-4],采用定性定量結合分析的方法,揭示兩期監測期沙化土地變化的驅動機制。
如表1和表2所示,通過對比分析,研究區沙化土地面積減少72 525.83 hm2。研究期內,轉移面積較大的是流動沙地轉非沙化土地、半固定沙地轉戈壁和半固定沙地轉非沙化土地。其中,流動沙地面積有小幅度減少;半固定沙地增加32 166.39 hm2;35 509.23 hm2沙化土地面積發生轉移,占前期半固定沙地面積的68.82%,24544.80hm2轉為戈壁;固定沙地減少1705.8hm2;2 863.32 hm2沙化土地面積發生轉移,占前期固定沙地面積的95.6%,2 269.77 hm2轉為非沙化土地;沙化耕地增加1 160.98 hm2;風蝕劣地減少6 224.89 hm2;戈壁減少33 524.04 hm2;72 299.14 hm2沙化土地面積發生轉移,占前期戈壁面積的28.13%,71 985.44 hm2轉為非沙化土地;非沙化土地增加72 196.18 hm2;有明顯沙化趨勢土地增加329.65 hm2。可見,發生變化最大的是非沙化土地、半固定沙地和戈壁,說明監測區沙漠化土地面積減少,沙化土地有正向發展趨勢。
如表3所示,第5次監測程度為輕的沙化土地較第3次減少10 473.72 hm2。輕度沙化土地轉移總面積為10 706.32 hm2,最多轉移為無程度(有明顯沙化趨勢的土地和非沙化土地)的沙化面積為6 310.02 hm2;第5次監測程度為中的沙化土地較第3次減少16 589.98 hm2,轉移總面積為43 694.73 hm2,最多轉移為重度沙化面積28 705.54 hm2;第5次監測程度為重的沙化土地較第3減少44805.71hm2。重度沙化土地轉移總面積為87 505.21 hm2,最多轉移為無程度(有明顯沙化趨勢的土地和非沙化土地)沙化面積為62 956.17 hm2;第5次監測程度為極重的沙化土地較第3次減少656.42 hm2,全部轉移為無程度。第5次監測程度為無程度的沙化土地較第3次減少72 525.82 hm2。無程度的沙化土地轉移總面積為18 016.92 hm2,最多轉移為重度沙化面積為10 802.36 hm2。

表1 溫宿縣不同類型沙化土地動態表 hm2

表2 溫宿縣不同類型沙化土地轉移矩陣表 hm2

表3 溫宿縣不同程度沙化土地動態表 hm2

表4 溫宿縣不同程度沙化土地轉移矩陣表 hm2

表5 溫宿縣不同植被覆蓋度沙化土地動態表 hm2
如表5所示,兩期對比顯示,有植被蓋度的沙化土地(不含沙化耕地)減少了73 686.81 hm2,其中植被蓋度0%~10%減少656.42hm2,蓋度11%~30%減少56060.60 hm2,蓋度31%~50%減少16967.48hm2,50%以上減少2.32 hm2。
干旱、多風、沙物質豐富等環境條件,是一個地區出現沙漠化過程的基礎,氣候變化和人類活動是沙漠化變化的主要成因,即自然因素和人為因素。自然因素在長時間大范圍對沙化過程有所影響,而人為因素則在短時間小區域對沙化土地的動態變化起主導作用[1-6]。
根據收集的氣象資料,在監測期內,溫宿縣降水量均值為103.23 mm。2010和2013年降水量較高,為171.2 mm和183.8 mm,2009年最少,為46.1 mm,降水量整體有上升趨勢。沙塵暴日數變化較大,年均沙塵暴日數為7.4 d,最高2008年達12 d,但有下降趨勢;大風日數在監測期內較其他研究區較少,多年變化不大,年均為7.4 d,最高為2008年為12 d;揚沙日數在監測期內變化不大,年均日數為8.4 d,在2008年最高達到了15 d;浮塵日數在監測期內變化不大,略有下降趨勢,年均日數為20.8 d,最高在2007年,達到了39 d。
自1986年實施柯柯牙生態綠化工程以來,阿克蘇地區先后組織近210萬人次進行了51次植樹造林大會戰,累計造林7.69萬hm2,筑起了一條集生態林、經濟林于一體的防風治沙“綠色長城”[7]。
①研究區沙化土地類型以戈壁為主,占總面積的80.56%。研究區今后的治理方向應該是以戈壁為主,探討戈壁治理新方法新技術。
②自2004年以來,區域沙化逆轉過程中,沙化類型為流動沙地轉為非沙化土地、半固定沙地轉為戈壁、半固定沙地轉為非沙化土地最大,沙化程度為重度的沙化土地轉移為無程度(有明顯沙化趨勢的土地和非沙化土地)沙化的面積最大。各等級的植被蓋度的沙化面積均有減少,其中植被蓋度等級為11%~30%減少得最多。從整體看,沙化土地面積的擴張得到了控制,但是土地沙化具有可逆性和反復性特點[5],沙化類型為非沙化土地中有18 036.57 hm2沙化土地面積發生轉移,大部分轉為戈壁,沙化程度為無程度(有明顯沙化趨勢的土地和非沙化土地)的沙化土地轉移總面積為18 016.92 hm2,最多轉移為重度沙化面積為10 802.36 hm2。因此,在加大沙化土地治理力度的同時,還應注重治理成果的鞏固,堅持邊治理邊鞏固,反對邊治理邊破壞。
③盡管風沙天氣是形成土地沙漠化的重要因素,但是在短期內風沙天氣對區域沙化土地動態變化的影響并不明顯。研究區沙化土地得到有效治理,主要是一系列防沙治沙工程的實施,使區域生態環境得到了有效治理,有效緩解了沙化趨勢,故人為因素在防沙治沙中的作用比較明顯。
④土地沙化是一個極其復雜的過程,受自然條件、社會經濟發展、國家宏觀政策以及人類干擾等諸多因素的影響[2]。本研究僅就溫宿縣局部區域的動態變化原因做了初步探討,沒有詳細分析導致沙化的所有因素,在今后的研究中還需進一步探索。