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摘 要：科尔沁沙地作为我国四大沙地之首，其沙漠化形成、现状、逆转对策等都有很强的代表性和研究价值。本文以科尔沁沙地东南缘为研究对象，概述了科尔沁沙地现状及成因，简介了东南缘固沙防护林的营造概况，阐述了樟子松绿色屏障对微环境改良的效果。
关键词：科尔沁沙地 东南缘 樟子松 微环境 改良效果
中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）05（a）-0034-02
1 科尔沁沙地现状及成因
（1）科尔沁沙地及东南缘现状。
科尔沁沙地处在大兴安岭东侧的辽河平原，地势西高东低，是我国四大沙地中面积最大、人口密度最高、交通最方便的沙地，属于松辽断陷平原的西北部。地理位置为：北纬42°20′～44°50′，东经117°15′～123°43′，海拔180～650 m。行政区域包括内蒙古的东南部，吉林省的西北部，东南缘为辽宁省的彰武县。科尔沁沙地总面积达42300 km2，其中92%以上分布在内蒙古境内。
由于土地沙化的发展，科尔沁沙地地表已呈现流动沙丘、固定半固定沙丘与沙质草甸交错分布的地貌特征。该地区属于半干旱大陆性季风气候，年均气温3～7°C，年均降水量395.3 mm，干燥系数1.0～1.8，年均风速3～4 m/s，沙尘暴天气10～15 d，主要出现在春季。因此，科尔沁沙地自身生态环境十分脆弱，极易出现持久的旱灾和风沙灾害。概括来说，科尔沁沙地的气候状况是春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季凉爽温差大，冬季漫长而干冷。
彰武县的阿尔乡镇、章古台镇、四合城乡和后新秋镇等乡镇，位于科尔沁沙地东南缘的前沿。我国第一个固沙造林研究所，就坐落在章古台镇，它正好处于沙地东南缘的额头上，是科尔沁沙地的脑门，属于典型的温带大陆性季风气候区。章古台沙地形成的原因主要受北部内蒙古科尔沁沙地的侵蚀影响和柳河冲击泛滥，风积所致。20世纪50年代，区内固定沙地占69.1%，流动及半流动沙地占18.9%，平缓沙地占12.0%。经过几代人50多年的艰苦创业和不懈努力，章古台的森林覆盖率由解放初期的6%提高到如今的67%，已由原来的不毛之地演变成林茂水清、农牧兴旺的鱼米之乡，成为全国特色种苗基地，每年向三北地区输送大量种子、苗木，被誉为我国人工造林治沙的一颗明珠。
（2）科尔沁沙地的成因。
科尔沁地区并非亘古以来就是沙地，特别是东南缘，曾经是林草丰茂的风水宝地。科尔沁沙地处于农牧交错带，它的形成有三个自然方面的原因：生态环境脆弱，土壤机制不稳定，风势强劲。而且风的作用和干旱季节是同期的。
从金代到民国的近一千年来，科尔沁草原的沙漠化呈现往复的变化，即在明代由于人为活动强度减弱，曾经发生明显的沙漠化逆转。18世纪初，清代康熙年间，政府为了发展科尔沁地区的经济，开始了大规模垦荒。到了18世纪末、19世纪初期，科尔沁草原的土地沙漠化，已经严重影响了当时的畜牧业，政府又开始禁止开荒。但垦荒一直处于“禁而不止”的状态，直到19世纪初期“禁荒”条例的废止。清朝后期，科尔沁地区的草地开垦规模达到了史无前例的程度，疏林草原景观已不复存在，取而代之的是荒漠草原景观，现代科尔沁沙地的轮廓自此已基本形成。
20世纪上半叶，我国军阀割据，这期间，日本军国主义者对这一地区大肆掠夺，组织开拓团进行垦荒；近半个世纪以来，特别是机械化垦殖作业的开始，使科尔沁沙地的土地沙漠化达到了空前的嚴重程度。
总之，由于清朝的放垦开荒、战乱和建国初期大力发展农业，科尔沁草原下的沙土层逐渐沙化和活化，再加上气候干旱，使这个秀美的大草原，演变成中国正在发展中面积最大的沙地。过度垦荒耕种是土地沙化最重要的原因。
2 科尔沁沙地东南缘樟子松固沙林对微环境改良的效果
（1）樟子松固沙林绿色屏障的营造。
建国初期，彰武地区沙海茫茫，沙丘滚滚，侵蚀着大片良田。1952年，国家派出科技人员在章古台镇进行固沙造林试验，经过60年人沙之战，硬是在百米厚的沙地上开垦出人工防风固沙林，有效控制了沙化扩大。从1978年开始，辽宁省用了近30年时间沿科尔沁沙地东南缘，营造了以樟子松为主的长430公里，宽100公里的防沙护林带。这条护林带使辽宁沙区林地面积，在30年内增加了400多万亩。在距离沈阳110公里的地方，把近8万亩沙丘牢牢锁定。
研究表明，樟子松生长迅速，适应性强，材质好，防风阻沙性能强。但从1991年起，树木生长量连年下降，个别地块出现林木感病和枯死的情况，1998、1999两年在30年生以上林木中普遍发生，感病指数增加到59.8，死亡率高达27.0%，实验林面临“全军覆没”的威胁。2000年末和2001年初，根据辽宁省林业厅的批示，对万亩林实验区的枯死樟子松进行了大面积皆伐。累计采伐23000 m3，万亩林实验区树木大部分被伐除。
樟子松示范林的生长出现衰退，主要问题并不在树种本身，更多的是人们过度开采地下水造成了地下水位下降，病虫害防治疏漏以及成林树种过于单一和密度过大等因素造成的。2001年在总结第一代樟子松固沙林经验教训的基础上，依据水养平衡、良种优树、植物多样性原则设计了万亩林更新方案。注重选择樟子松优良种源和抗逆性强的乔灌木树种，营造混交林。万亩林实验区现已人工栽植针阔叶树种53种，樟子松依然是造林的主要树种。为了避免大面积营造纯林的危害，还营造了包括彰武松、班克松、长白松、赤松、异砧红松、云杉等针叶树种以及杨树、色木槭、红刺榆、山杏、怀槐、沙棘、刺槐、叶底珠、杠柳等阔叶树种。登上章古台的四层防火瞭望塔，举目北望，鸟瞰四周万亩人造林海，无边无际的樟子松、连绵不断的油松、挺拔的白杨、多姿的杠柳……犹如一道绿色屏障，遏制着科尔沁沙地的南侵。
（2）樟子松固沙林对微环境改良的效果。 以樟子松为主要树种的固沙林栽培成功，改善了科尔沁沙地东南缘的土壤、气候和生物条件，促进了农牧业的发展，提高了生产生活水平，取得了良好的生态效益，经济效益和社会效益。
①生态环境明显改善。60年间，彰武林地面积由18万亩增加到183万亩，森林覆盖率由2.9%增加到34.5%。土壤侵蚀模数由20世纪50年代的3000吨/平方公里/年，降到1500吨/平方公里/年。据对多年来定位观测资料分析，固沙林与原流沙地比较，太阳辐射的反射率降低了50%，生长期多吸收辐射能量30.8千焦/平方米，林内及林缘风速降低68.5%，大气湿度增加3.3%～13.1%，日温差变幅、气温年变幅降低了4.5℃，地温年变幅降低2.8℃。固沙林每年减少向大气中输送粉尘1.4吨/公顷，林木本身每年吸附大气中粉尘0.015吨/公顷。固沙林每年还释放氧气6.4吨/公顷，并吸收相应数量的二氧化碳，调节了空气成分。有林地的草本植物增加了10倍，昆虫增加了10～15倍，土壤微生物增加了0.1至0.6倍，鸟类达到60余种。
②经济效益明显提高。据统计分析，总经济效益为总投资的7.47倍。由于生态环境的改善，大田作物播种期比过去提前20天，彰武县粮食产量由新中国成立初期的1亿公斤增长到现在的6.7亿公斤。
促进了畜牧业发展。目前，彰武县牛、羊饲养量分别由新中国成立初期的3.5万头、2.6万只增加到10万头、37万只；生猪饲养量也由新中国成立初期的8万头，增加到155万头。尤其是白鹅产业，全县饲养总量达到460万只，成为辽宁省养鹅第一县。全县实现畜牧业产值20.5亿元，占农业总产值的45.5%。
促进了林业自身发展。现在，彰武县林木蓄积量已达375万立方米，林价近20亿元，可以称得上是一个“绿色银行”；他们培育的樟子松种苗占全国总量的60%以上。如今他们变害为宝，让四季大风发电，让遍地硅沙生财。
③社会效益明显增强。造成沙尘天气的原因，主要与大气环流有关。沈阳地区处于“西风带”区域，内蒙等地逆时针旋转的气旋，将当地大量的沙尘卷到高空，再由高空西风气流接力、夹带，最终将沙尘带到了沈阳地区，造成黄沙蔽日的沙尘天气。沈阳地区的沙尘天气，一般出现在3月上旬至5月中旬。科尔沁沙地东南缘的樟子松绿色屏障，有效地阻止了沈阳地区沙尘的形成。
3 结论
科尔沁沙地的形成，经历了近千年的漫长历程，既有自然方面的原因，又有人为因素，过度垦荒耕种是造成科尔沁地区沙化的最重要原因。建国以来，党和政府非常重视对科尔沁沙地南侵的治理，在章古台建立了我国第一个固沙造林研究所。以樟子松为主的固沙林栽培成功，建造了绿色屏障，也为科尔沁东南缘带来了可惜的变化：章古台绿了，彰武县绿了，阜新和沈阳地区的风沙少了。如今的彰武县，畜牧发达，树木葱绿，粮食丰收，果菜充足，凸显了良好的生态效益、经济效益和社会效益。
参考文献
[1] 蒋德明，刘志民，等.科尔沁沙地的荒漠化过程与生态恢复[M].北京：中国环境出版社，2003.
[2] 任鸿昌，吕永龙，等.科尔沁沙地土地沙漠化的历史与现状[J].中国沙漠，2004（5）：28-21.
[3] 張继义，赵哈林.科尔沁沙地草被植物恢复演变过程中群落优势种群空间分布格局研究[J].生态学杂志，2004，23（2）：1-6.
关键词：科尔沁沙地 东南缘 樟子松 微环境 改良效果
中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）05（a）-0034-02
1 科尔沁沙地现状及成因
（1）科尔沁沙地及东南缘现状。
科尔沁沙地处在大兴安岭东侧的辽河平原，地势西高东低，是我国四大沙地中面积最大、人口密度最高、交通最方便的沙地，属于松辽断陷平原的西北部。地理位置为：北纬42°20′～44°50′，东经117°15′～123°43′，海拔180～650 m。行政区域包括内蒙古的东南部，吉林省的西北部，东南缘为辽宁省的彰武县。科尔沁沙地总面积达42300 km2，其中92%以上分布在内蒙古境内。
由于土地沙化的发展，科尔沁沙地地表已呈现流动沙丘、固定半固定沙丘与沙质草甸交错分布的地貌特征。该地区属于半干旱大陆性季风气候，年均气温3～7°C，年均降水量395.3 mm，干燥系数1.0～1.8，年均风速3～4 m/s，沙尘暴天气10～15 d，主要出现在春季。因此，科尔沁沙地自身生态环境十分脆弱，极易出现持久的旱灾和风沙灾害。概括来说，科尔沁沙地的气候状况是春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季凉爽温差大，冬季漫长而干冷。
彰武县的阿尔乡镇、章古台镇、四合城乡和后新秋镇等乡镇，位于科尔沁沙地东南缘的前沿。我国第一个固沙造林研究所，就坐落在章古台镇，它正好处于沙地东南缘的额头上，是科尔沁沙地的脑门，属于典型的温带大陆性季风气候区。章古台沙地形成的原因主要受北部内蒙古科尔沁沙地的侵蚀影响和柳河冲击泛滥，风积所致。20世纪50年代，区内固定沙地占69.1%，流动及半流动沙地占18.9%，平缓沙地占12.0%。经过几代人50多年的艰苦创业和不懈努力，章古台的森林覆盖率由解放初期的6%提高到如今的67%，已由原来的不毛之地演变成林茂水清、农牧兴旺的鱼米之乡，成为全国特色种苗基地，每年向三北地区输送大量种子、苗木，被誉为我国人工造林治沙的一颗明珠。
（2）科尔沁沙地的成因。
科尔沁地区并非亘古以来就是沙地，特别是东南缘，曾经是林草丰茂的风水宝地。科尔沁沙地处于农牧交错带，它的形成有三个自然方面的原因：生态环境脆弱，土壤机制不稳定，风势强劲。而且风的作用和干旱季节是同期的。
从金代到民国的近一千年来，科尔沁草原的沙漠化呈现往复的变化，即在明代由于人为活动强度减弱，曾经发生明显的沙漠化逆转。18世纪初，清代康熙年间，政府为了发展科尔沁地区的经济，开始了大规模垦荒。到了18世纪末、19世纪初期，科尔沁草原的土地沙漠化，已经严重影响了当时的畜牧业，政府又开始禁止开荒。但垦荒一直处于“禁而不止”的状态，直到19世纪初期“禁荒”条例的废止。清朝后期，科尔沁地区的草地开垦规模达到了史无前例的程度，疏林草原景观已不复存在，取而代之的是荒漠草原景观，现代科尔沁沙地的轮廓自此已基本形成。
20世纪上半叶，我国军阀割据，这期间，日本军国主义者对这一地区大肆掠夺，组织开拓团进行垦荒；近半个世纪以来，特别是机械化垦殖作业的开始，使科尔沁沙地的土地沙漠化达到了空前的嚴重程度。
总之，由于清朝的放垦开荒、战乱和建国初期大力发展农业，科尔沁草原下的沙土层逐渐沙化和活化，再加上气候干旱，使这个秀美的大草原，演变成中国正在发展中面积最大的沙地。过度垦荒耕种是土地沙化最重要的原因。
2 科尔沁沙地东南缘樟子松固沙林对微环境改良的效果
（1）樟子松固沙林绿色屏障的营造。
建国初期，彰武地区沙海茫茫，沙丘滚滚，侵蚀着大片良田。1952年，国家派出科技人员在章古台镇进行固沙造林试验，经过60年人沙之战，硬是在百米厚的沙地上开垦出人工防风固沙林，有效控制了沙化扩大。从1978年开始，辽宁省用了近30年时间沿科尔沁沙地东南缘，营造了以樟子松为主的长430公里，宽100公里的防沙护林带。这条护林带使辽宁沙区林地面积，在30年内增加了400多万亩。在距离沈阳110公里的地方，把近8万亩沙丘牢牢锁定。
研究表明，樟子松生长迅速，适应性强，材质好，防风阻沙性能强。但从1991年起，树木生长量连年下降，个别地块出现林木感病和枯死的情况，1998、1999两年在30年生以上林木中普遍发生，感病指数增加到59.8，死亡率高达27.0%，实验林面临“全军覆没”的威胁。2000年末和2001年初，根据辽宁省林业厅的批示，对万亩林实验区的枯死樟子松进行了大面积皆伐。累计采伐23000 m3，万亩林实验区树木大部分被伐除。
樟子松示范林的生长出现衰退，主要问题并不在树种本身，更多的是人们过度开采地下水造成了地下水位下降，病虫害防治疏漏以及成林树种过于单一和密度过大等因素造成的。2001年在总结第一代樟子松固沙林经验教训的基础上，依据水养平衡、良种优树、植物多样性原则设计了万亩林更新方案。注重选择樟子松优良种源和抗逆性强的乔灌木树种，营造混交林。万亩林实验区现已人工栽植针阔叶树种53种，樟子松依然是造林的主要树种。为了避免大面积营造纯林的危害，还营造了包括彰武松、班克松、长白松、赤松、异砧红松、云杉等针叶树种以及杨树、色木槭、红刺榆、山杏、怀槐、沙棘、刺槐、叶底珠、杠柳等阔叶树种。登上章古台的四层防火瞭望塔，举目北望，鸟瞰四周万亩人造林海，无边无际的樟子松、连绵不断的油松、挺拔的白杨、多姿的杠柳……犹如一道绿色屏障，遏制着科尔沁沙地的南侵。
（2）樟子松固沙林对微环境改良的效果。 以樟子松为主要树种的固沙林栽培成功，改善了科尔沁沙地东南缘的土壤、气候和生物条件，促进了农牧业的发展，提高了生产生活水平，取得了良好的生态效益，经济效益和社会效益。
①生态环境明显改善。60年间，彰武林地面积由18万亩增加到183万亩，森林覆盖率由2.9%增加到34.5%。土壤侵蚀模数由20世纪50年代的3000吨/平方公里/年，降到1500吨/平方公里/年。据对多年来定位观测资料分析，固沙林与原流沙地比较，太阳辐射的反射率降低了50%，生长期多吸收辐射能量30.8千焦/平方米，林内及林缘风速降低68.5%，大气湿度增加3.3%～13.1%，日温差变幅、气温年变幅降低了4.5℃，地温年变幅降低2.8℃。固沙林每年减少向大气中输送粉尘1.4吨/公顷，林木本身每年吸附大气中粉尘0.015吨/公顷。固沙林每年还释放氧气6.4吨/公顷，并吸收相应数量的二氧化碳，调节了空气成分。有林地的草本植物增加了10倍，昆虫增加了10～15倍，土壤微生物增加了0.1至0.6倍，鸟类达到60余种。
②经济效益明显提高。据统计分析，总经济效益为总投资的7.47倍。由于生态环境的改善，大田作物播种期比过去提前20天，彰武县粮食产量由新中国成立初期的1亿公斤增长到现在的6.7亿公斤。
促进了畜牧业发展。目前，彰武县牛、羊饲养量分别由新中国成立初期的3.5万头、2.6万只增加到10万头、37万只；生猪饲养量也由新中国成立初期的8万头，增加到155万头。尤其是白鹅产业，全县饲养总量达到460万只，成为辽宁省养鹅第一县。全县实现畜牧业产值20.5亿元，占农业总产值的45.5%。
促进了林业自身发展。现在，彰武县林木蓄积量已达375万立方米，林价近20亿元，可以称得上是一个“绿色银行”；他们培育的樟子松种苗占全国总量的60%以上。如今他们变害为宝，让四季大风发电，让遍地硅沙生财。
③社会效益明显增强。造成沙尘天气的原因，主要与大气环流有关。沈阳地区处于“西风带”区域，内蒙等地逆时针旋转的气旋，将当地大量的沙尘卷到高空，再由高空西风气流接力、夹带，最终将沙尘带到了沈阳地区，造成黄沙蔽日的沙尘天气。沈阳地区的沙尘天气，一般出现在3月上旬至5月中旬。科尔沁沙地东南缘的樟子松绿色屏障，有效地阻止了沈阳地区沙尘的形成。
3 结论
科尔沁沙地的形成，经历了近千年的漫长历程，既有自然方面的原因，又有人为因素，过度垦荒耕种是造成科尔沁地区沙化的最重要原因。建国以来，党和政府非常重视对科尔沁沙地南侵的治理，在章古台建立了我国第一个固沙造林研究所。以樟子松为主的固沙林栽培成功，建造了绿色屏障，也为科尔沁东南缘带来了可惜的变化：章古台绿了，彰武县绿了，阜新和沈阳地区的风沙少了。如今的彰武县，畜牧发达，树木葱绿，粮食丰收，果菜充足，凸显了良好的生态效益、经济效益和社会效益。
参考文献
[1] 蒋德明，刘志民，等.科尔沁沙地的荒漠化过程与生态恢复[M].北京：中国环境出版社，2003.
[2] 任鸿昌，吕永龙，等.科尔沁沙地土地沙漠化的历史与现状[J].中国沙漠，2004（5）：28-21.
[3] 張继义，赵哈林.科尔沁沙地草被植物恢复演变过程中群落优势种群空间分布格局研究[J].生态学杂志，2004，23（2）：1-6.