黃河上游瑪曲段高寒草地沙化現狀、成因及防治對策

收稿日期：2023-11-27

基金項目：國家自然科學基金青年項目“凍融作用對黃河上游瑪曲段沙質土壤風蝕的影響及其機理研究”（42201080）；陜

西省自然科學基礎研究計劃項目“沙漠化逆轉過程中植被碳源/匯的時空變化研究”（2022JQ-176）

第一作者：馮筱（1990- ），女，博士，講師，研究方向為沙漠化與沙漠化防治。E-mail：feng_xiaohappy@163.com

通信作者：屈建軍（1959- ），男，博士，研究員，研究方向為風沙災害與防治工程。E-mail：qujianj@lzb.ac.cn

摘要：黃河上游瑪曲段是黃河重要的水源涵養區和水源補給區，在維護黃河流域生態安全方面具有不可替代的作用。近幾十年來，瑪曲縣草地沙化問題已相當突出，直接影響到了黃河源區的生態安全、牧區經濟及社會的可持續發展。文中綜合分析瑪曲縣草地沙化現狀、成因，在此基礎上提出了瑪曲縣草地沙化防治的幾點對策和建議：1）將草原生態保護納入法制化管理體系，完善草原生態補償機制；2）在牧區草原嚴格執行以草定畜、草畜平衡制度，實行劃區輪牧制度；3）加強不同沙化程度草地的綜合治理；4）強化對草原的保護力度，加強草原鼠（兔）害的綜合治理。

關鍵詞：草地沙化；氣候變化；人類活動；防治對策；黃河源

中圖分類號：S812.6 文獻標識碼：A 文章編號：2096-9546（2024）01-0001-07

DOI： 10.12344/lczcyj.2023.11.27.0003

馮筱，屈建軍，李倩茹.黃河上游瑪曲段高寒草地沙化現狀、成因及防治對策 ［J］.林草政策研究，2024，4（1）：1-7.

Current Status， Causes and Control Measures of Alpine Grassland Desertification in the

Maqu Section of Yellow River

Feng Xiao1 Qu Jianjun2 Li Qianru1

（1.College of Geography and Environment， Xianyang Normal University，

Xianyang 712000， Shaanxi， China;

2.College of Urban and Environmental Sciences， Northwest University，

Xi’an 710100， Shaanxi， China）

Abstract： The Maqu section at the upper reach of the Yellow River is an important area for water conservancy and replenishment， playing an irreplaceable role in maintaining the ecological security of the Yellow River Basin. In recent decades， grassland desertification in Maqu County has remained a serious issue， directly affecting the ecological security of the source area of the Yellow River as well as the sustainable economic and social development in the pastoral region. This paper comprehensively analyzes the current status and causes of grassland desertification in Maqu County， and proposes the countermeasures and suggestions for its prevention and control， including： 1） Integrating the grassland ecosystem protection into the legislative and administrative framework to improve the ecological compensation of grassland; 2） Strictly implementing the requirements on the stock quotas based on grassland availability and the grassland-livestock balance in the pastoral region and adopting the system of zoned grazing rotation; 3） Strengthening the integrated control of pastures with different degrees of desertification; and 4） Enhancing the protection of grassland by intensifying the integrated control of grassland rodent pests.

Keywords： grassland desertification; climate change; human activity; control measure; source of Yellow River

隨著社會經濟的快速發展，高原地區的生態環境問題日益突出，生態安全面臨著嚴峻的挑戰。青藏高原是全球氣候與環境變化的敏感區，生態環境十分脆弱［1］。瑪曲縣地處青藏高原東緣的甘肅省甘南藏族自治州西北部，位于甘、青、川3省交界處的黃河第一彎曲部。在我國大地貌單元中，瑪曲縣處于第2和第3階梯交界帶，平均海拔3 700 m，總面積10 190 km2。黃河由瑪曲南、東和北環繞而過，呈“U”形大拐彎，形成“九曲黃河”第一彎，被稱為黃河首曲。黃河在瑪曲縣全境流程為433 km，流域面積9 590 km2，占瑪曲全縣總面積的94%［2］。黃河上游瑪曲段是黃河重要的水源涵養區和水源補給區，是國民經濟和生態環境至關重要的前沿陣地，被譽為“中華水塔”和“黃河蓄水池”［3-4］，在維護黃河流域生態安全方面具有不可替代的作用，是“青藏高原生態屏障”的核心組成部分。近幾十年來，在全球氣候變化和人類活動的影響下，瑪曲縣草地生態環境不斷惡化，草地沙化問題已相當突出，直接影響到黃河源區的生態安全和牧區經濟和社會的可持續發展［5-9］。草地沙化導致地表徑流銳減、草地水源涵養能力下降，黃河的水量補給及調蓄能力降低；同時，由于風沙活動，大量的泥沙進入黃河流域，加劇了黃河源牧區的水土流失［10］，成為區域性及全國性的重大生態環境問題。畜牧業是瑪曲縣最重要的生產活動，草地資源是維持畜牧業生產的物質基礎。隨著瑪曲縣草地沙化面積的擴張，可利用的草地資源不斷減少，畜牧業的生產受到影響，嚴重限制了當地牧民的生存和經濟的發展，不利于地區社會的穩定。

由于其特殊的地理環境，瑪曲縣草地生態系統地表土層較薄、質地較粗，加上常年氣溫低、熱量不足，空氣中氧含量稀薄，植物生長緩慢，自然生產能力低，自我調節和修復能力差，一旦遭到外界干擾和人類不合理的利用，極易產生生態失衡，并且難以恢復［11］。本文將概述瑪曲縣草地沙化現狀，闡明草地沙化成因，并提出有針對性的防治措施，可為類似區域沙化草地的防治提供理論依據，以期促進黃河流域的生態保護以及社會經濟的穩定和可持續發展。

1 瑪曲縣草地沙化現狀

自20世紀60年代以來，瑪曲縣的沙化草地由零星分布的小沙丘經不斷擴張并逐步發展，已成為集中連片的高大沙丘，成為青藏高原沙漠化發展較為嚴重的區域［5］。根據全國荒漠化和沙化歷年監測結果，1990年瑪曲縣沙化草地總面積為3 915.08 hm2，占全縣土地總面積的0.38%，其中流動沙丘占沙化草地總面積的39.84%。1990年之后的10年間，草地沙化發展迅猛。與1990年相比，1999年沙化草地總面積增加了55.30%，流動沙丘及固定沙丘面積分別增加了29.50%和72.38%。此后由于一系列生態工程和綜合治理措施的實施，草地沙化的發展在一定程度上得到了遏制，沙化面積增加幅度變緩。與1999年相比，2009年沙化草地總面積增幅為34.25%，其中流動沙丘面積增加幅度為10.62%。從2009年到2019年，沙化草地總面積變化幅度較小，基本趨于穩定狀態（表1）。瑪曲縣沙化草地主要分布于黃河沿岸洪積沖積灘地及其階地上，呈帶狀分布。目前，黃河沿岸有沙化草地分布的岸線長度已達220 km，占境內黃河總長度的43%［2］。

從沙化程度來看（表2），2014年瑪曲縣輕度、中度、重度和極重度沙化面積分別為2 109.83、2 385.35、1 229.10和2 429.82 hm2，分別占當年全縣沙化草地總面積的25.88%、29.25%、15.07%和29.80%。與2004年相比，2014年輕度和極重度沙化面積略有減少，減小幅度分別為5.82%和4.19%；中度以及重度沙化面積均有所增加，增加幅度分別為22.75%和194.49%。

2 瑪曲縣草地沙化成因

土地沙漠化是在豐富的沙源物質基礎上，由于人類不合理的活動和氣候變化導致植被稀疏，在干旱多風條件下，風沙活動加劇，造成沙丘、沙地迅速蔓延的環境退化過程［12-13］?，斍h草地沙化的原因可以歸結為2個方面：一是自然因素，包括處于高寒區的地理位置、較為脆弱的生態環境、沙源較豐富的黃河階地、氣候變化及鼠害等；二是人為因素，包括因人口增加所導致的過度放牧、不合理的草原利用方式以及濫采濫挖等。

2.1 自然因素

2.1.1 豐富的沙源

瑪曲縣境內黃河階地上發育的草原具有豐富的沙源。由于地質史上強烈褶皺、斷裂，并在反復的凍融作用下，巖層崩解、風化成松散碎屑堆積物，堆積物中的細小顆粒在雨水作用下進入河道；當河水消退后，大量的沖積沙留在河漫灘上，形成豐富的沙源［2，14-15］。在枯水季節，黃河河漫灘上的泥沙可經風力搬運不斷地到達河岸或階地，覆蓋在草地上，成為草地沙化的沙源之一［16］。受第四紀末期冰川活動的影響，黃河多次改道，舊河床堆積了大量的泥沙。這些泥沙堆積物以沙土和粉沙土為主，土層自然粘結力差，表層僅發育有10～40 cm厚的草甸層。草甸層一旦被破壞，下伏古砂土可為草地沙化提供豐富的沙源［2，5，16-18］，且沙化分布與河道走向基本一致。雖然瑪曲縣區域內植被覆蓋度高，但由于常年低溫、植物生長期短、生態環境脆弱，地表植被一旦被破壞，草皮層缺口被打開，就很難恢復，豐富的下伏古砂土在風力作用下逐漸覆蓋草地導致草地沙化。

2.1.2 氣候因素

相關氣象數據表明，近50年來瑪曲縣多年平均氣溫為1.8 ℃，年平均氣溫呈明顯的增加趨勢。氣溫升高使得地表蒸發量增加，凍土融化，水分下滲，表層土壤含水量減小，使得植物生長在一定程度上受到限制。溫度升高導致凍土層退化，易造成熱融滑坡、熱融塌陷等現象，使得草皮層與土體脫離，草皮層下沉積物質易風化或下伏古砂層裸露，在風蝕作用下草地逐漸沙化［19-22］。

近50年來，瑪曲縣多年平均降水量為604.1 mm，年降水量呈減小的變化趨勢。降水量減少導致黃河流域瑪曲段的年徑流量減少，在枯水季節河床泥沙裸露，在風力的作用下沙物質經搬運前移，覆蓋于草場之上，加劇草地沙化現象及干旱化趨勢，又進一步引起草地生產力下降、土壤質量下降，加劇了草地沙化的發生。

瑪曲縣大風日數多，全年8級以上大風日數77天，最多日數可達140天，風多而強勁，為草原沙化提供了充足的外動力［2］?，斍h多風天氣主要集中在12月至次年5月，與此同時，該時間段月降水量較小，呈現出典型的“風旱同季”的氣候特征，為風力加速地表尤其是裸露地表的侵蝕提供了條件，易導致草地沙化面積的擴張。

2.1.3 鼠（兔）害

瑪曲縣草原鼠兔種類和數量眾多，包括高原鼢鼠、高原鼠兔、喜馬拉雅旱獺和青海田鼠等，其多數生活在洞穴中，棲息于以莎草草甸為主的生態系統中，尤喜植被低矮的開闊生境，而避開植被高大密集的區域。草地退化、沙化可引發鼠兔大量繁殖，導致鼠（兔）害的形成與蔓延［23］。

鼠兔通過啃食草根、挖掘洞道，在洞穴旁堆積大面積土丘，使掩埋在土丘下的植被很快死亡，導致植被蓋度減小，次生裸地面積不斷擴大。大量的鼠洞以及土丘在雨季可引發大量的水土流失，在旱季大風作用下引起土壤風蝕，加劇草地沙化進程［24-25］；當草地沙化到不再適宜鼠兔居住的程度時，鼠兔便遷徙到另一個更適宜的環境，使草地沙化面積繼續擴張［26］，形成惡性循環。

2.2 人為因素

2.2.1 過度放牧

瑪曲縣是一個以畜牧業為主的地區，畜牧業活動往往與當地人口數量相聯系。1949年，瑪曲縣總人口數僅為6 642人，到2022年達到57 200人。該地區的人口主要以鄉村人口為主，主要從事牧業勞動。鄉村人口數在1952年為7 025人，占總人口數的99.8%；到2022年達44 800人，占總人口數的78.3%。

人口的增長使得牧民對資源的需求增加，在以純牧業為主的瑪曲地區，牧民通過增加牲畜數量來維持基本的物質生活。牲畜數量的急劇增加，導致載畜量超過草場的載畜能力，造成過度放牧，加大了對草地利用的壓力?，斍h大型牲畜年末存欄量在1949年為4.94萬頭（匹），到2022年達到52.93萬頭（匹），是1949年的10.71倍。羊只年末存欄量在1949年為19.14萬只，2017年達49.5萬只。據研究，1969—2005年瑪曲縣草地年均超載量為67.84萬羊單位，年均超載率為56%［27］。長期過度放牧使得瑪曲縣草場植物群落發生明顯的改變，植被蓋度降低，優良牧草所占比重降低，毒雜草所占比例增加，牧草產量下降［6］。另外，長期過度放牧使得牲畜食草過程中的踐踏范圍和頻率迅速增加，草場植被以及草皮層在這種條件下很容易遭到破壞，加之草皮層下伏古砂的存在，在冬春強風的作用下，草場風蝕加劇，草地沙化［2］。牛叔文等［27］研究表明，累加超載量每增加1萬個羊單位，會造成314 hm2草地沙化。

2.2.2 不合理的草場利用方式

瑪曲縣目前仍以粗放的傳統放牧方式為主，靠天養畜，嚴重依賴天然的草地資源。隨著牲畜數量的增長，牧區實行掠奪式的放牧方式，加劇草場壓力，草畜矛盾突出。此外，牧區對草原的劃分主要為冬春草場和夏秋草場，區域面積劃分不均衡，夏秋草場面積大、放牧時間短，冬春草場面積小、放牧時間長。這使得冬春草場放牧壓力大，易造成過度放牧，加之冬春季節干旱且風大風多，易引起土壤風蝕，進而引發草地沙化。部分牧民在放牧期間，對同一草場一年多次重復利用，導致草場植被與土壤沒有自我修復的空窗期，從而加速草地生產力的下降，進而引發草地退化沙化。

2.2.3 濫采濫挖

瑪曲縣名貴中草藥種類較多，如冬蟲夏草、雪蓮、貝母、紅景天等，其較大的經濟價值使得當地牧民以及外地人員大量挖采中草藥，導致上覆于地表并且厚度僅為10～40 cm的草甸層被破壞。草地植被遭受破壞后很難恢復，草原密布著大大小小的土坑，下伏古砂土裸露，形成斑塊狀沙源，在風蝕、水蝕作用下，草地沙化逐漸向四周蔓延。

同時，瑪曲縣金礦資源豐富，金礦的大面積開采導致植被破壞，地表裸露。另外，隨著社會經濟的發展，在草地上大量采石、挖沙、取土、修筑公路、修建旅游景點等作業量急劇增加。由于缺乏一定的管理和不規范的施工作業，這些工程對草地造成不同程度的破壞，加速草地的退化沙化。

3 沙化草地防治對策和建議

根據瑪曲縣草地沙化現狀以及成因，其沙化草地的防治目標主要有2方面：一是要防止草地進一步沙化，即防止非沙化草地發生沙化以及制止已經沙化的草地在程度上升級；二是對已經沙化的草地進行綜合治理，恢復草地生態。基于此，提出以下4方面的建議。

1） 將草原生態保護納入法制化管理體系，完善草原生態補償機制。將《中華人民共和國草原法》《甘肅省甘南藏族自治州草原管理辦法》等相關法律法規納入瑪曲縣草原建設和管理中，強化牧民群眾的法制意識。全面落實瑪曲縣純牧區實行的草原承包到戶、承包經營責任制，通過宣傳車、張貼宣傳海報、電視媒體、鄉鎮座談會等向當地牧民宣傳“誰使用、誰保護、誰建設、誰受益”的草原管理制度，切實提高牧民對草原的保護意識。此外，草原生態補償致力于保護草原生態系統服務質量和數量，是促進草地生態環境改善，推動草原生態系統可持續發展的重要政策之一［31-32］。建議通過設立瑪曲縣草原生態保護專項基金，為草原建設作出重大貢獻的相關單位和牧戶給予合理的利益補償，如禁牧補助、草畜平衡補助、舍飼圈養補助等，并將其作為長期的惠民政策落實到位，提高牧民參與草原生態保護的意愿和積極性，致力于牧區草原生態的可持續發展?，斍菰鳛辄S河源頭重要的水源涵養地，為黃河中下游的社會經濟發展和人民生活作出了重要貢獻。建議相關單位推動對黃河中下游地區征收生態補償基金，轉移支付給上游地區，提高上游地區的補償標準。

2） 在牧區草原嚴格執行以草定畜、草畜平衡制度，并實行劃區輪牧制度。根據草地分級、面積和產草量，按照放牧標準制定載畜量，嚴禁超載放牧。鼓勵牧民優化畜群結構，及時淘汰老齡牛羊，提高適齡母畜和良種比例，增強牲畜商品意識，加快牲畜周轉速率，提高牛羊出欄率，在提高生產效益的同時減輕對草地的利用壓力。同時，充分利用高山等區域草原，合理配置畜群，均衡利用草原，并適當擴大冬春草原面積。一方面視牧草再生能力確定輪牧周期長短；另一方面對于已經退化、沙化的草原，實行圍欄禁牧、休牧制度，禁牧和休牧周期長短視牧草恢復狀況而定。鼓勵牧民通過建設圍欄、人工種植當地優良牧草，建立一年生和多年生人工草場，對牲畜實行圈養，減輕對天然草地的壓力。對于實行輪牧、休牧制度以及建立人工草場的牧民，當地政府要給予一定的現金和糧食補貼，提高牧戶的積極性。

3） 加強不同沙化程度草地的綜合治理。根據沙化程度，可以將沙化草地分為極重度、重度、中度和輕度沙化草地。對于輕度和中度沙化草地，由于植被和土壤狀況良好，且沒有明顯的風蝕現象，可采用圍封禁牧措施使植被自然恢復。對于重度和極重度沙化草地來說，植被生長狀況差或者無法自然生長，土壤已經嚴重貧瘠化，草地生態系統的自我恢復能力已經喪失，即使在實施禁牧措施之后，植被也很難恢復。此時，需輸入一系列的人為恢復措施。針對重度沙化草地，因有一定的植被覆蓋，但風蝕現象較為明顯，可通過補播草本植物并加以圍封的治理措施來提高植被覆蓋度，從而減少風蝕的發生。針對極重度沙化草地，采用工程固沙措施、工程措施輔以植物固沙措施，并加以圍封，從而達到穩定流動沙丘，使得植被、土壤逐步恢復。例如，針對流動沙丘（極重度沙化地），可采取“固沙障＋人工補播（噴塵）＋封育”“補播+植物纖維網覆蓋+封育”模式，或者“人工培育草皮全覆蓋+封育”的治理模式，以達到固定沙丘的目的。

4） 強化對草原的保護力度，加強草原鼠（兔）害的綜合治理。嚴厲打擊違法亂挖名貴中草藥的行為，尤其要杜絕在退化、沙化草地上的濫采濫挖行為，減少對牧區草地的破壞。各級國土資源部門應嚴格規范相關企業對礦產資源的開采過程，加強對礦區開采行為的執法力度，督促礦山企業嚴格按照恢復治理方案邊開采邊治理。相關部門應規范草原基礎建設以及管理制度，減少施工作業對草原的占用，嚴禁破壞草地植被的行為。此外，加強草原鼠（兔）害綜合治理、控制草原鼠（兔）害是瑪曲縣草地生態修復的重要工程之一。可通過先進的技術，如無人機技術、人工智能識別技術等對鼠（兔）害的分布進行動態監測，采用經濟有效的措施進行精準防控［28-29］。同時，結合鼠（兔）害防控的生態經濟閾值，將鼠兔數量控制在最佳范圍內，實現草地生態的可持續性［30-32］。目前常見的防治鼠害的方法主要有生物防治、物理滅鼠、藥物滅鼠以及生態防治法。滅鼠后，采用補播、封育或半封育的措施，及時恢復草地植被。生態防治法主要是通過促進植被恢復，提高草地植被蓋度和高度，改變生態環境，破壞適宜鼠（兔）類的生存條件，降低鼠（兔）類密度，以達到控制鼠（兔）害的目的。

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