西北荒漠化案例(通用5篇)
在新课程理念的指导下,本节课的教学采用了“学案+小组”的导学模式,体现了在课堂教学中教师是课堂的组织管理和引导者,学生是课堂教学的主体的教学理念。
1、落实案例教学的要求。根据课程标准的要求,我在进行区域可持续发展教学时,采用的是案例教学,要求教师不能仅就教材选取的区域案例深挖知识点,而是要利用这些最经典的区域案例来分析理解该条标准涉及的内容,强调地理原理的迁移再现使用能力。据此,本节课依据学生分析荒漠化形成原因的思路进行教学设计,先让学生掌握形成荒漠化的概念和表现,然后以西北地区为案例,详细讲解其基本地理原理,通过案例教学帮助学生掌握分析荒漠化形成原因的一般规律和方法,并通过板书环节和课堂总结环节,加深学生对分析荒漠化成因的一般过程的理解,最后配合相关练习巩固学生对原理的掌握和使用,强化学生对方法的迁移运用。这样,既符合案例教学的要求,也符合学生的学习心理。
2、关注课程资源的整合。人教版教材在本节上精心设计了活动、思考题,提供了充分的案例材料。在教学设计中,充分发挥人教版教材这一优势,着眼于如何整合好教材中的图文、活动题、思考题、案例材料等。对活动题、思考题中的问题设计进行了整合。这样处理,充分考虑到了所教学生的实际,充分发挥人教版教材的优点,体现了“用教材教,而不是教教材的理念”。
3、运用联系框图进行教学。地理学具有综合性的特点,运用联系框图进行教学有利于引导学生运用综合的观点分析地理事物之间的关系,而且有利于激活学生的思维,培养学生的逻辑思维。在教学设计中,根据教学内容特点及学生实际,采用恰当的方式运用联系框图进行教学:教师提供联系框图让学生根据联系框图解释地理现象。教师提供联系框图的内容让学生使用简头等符号进行连结,完成联系框图。在教师的引导下学生独立完成联系框图。多种教学策略的运用强化了教学效果。
“荒漠化”是法国植物和生态学家A.奥布雷维莱 (A.Aubreville) 针对非洲热带草原退化为类似荒漠的环境变化现象, 于1949年首次提出的。但荒漠化作为一个生态环境问题开始引起重视, 源于20世纪60年代末, 70年代初发生在非洲撤哈拉地带的连续干旱和随之而来的饥荒。随着人类对自然环境的影响日益加剧, 荒漠化问题也越来越突出。在1994年全球112个国家签署的《联合国防治荒漠化公约》中明确指出:“荒漠化是包括气候变异和人类活动在内的种种因素所造成的干旱、半干旱和亚湿润干旱地区的土地退化”。它包含了三层含义: (1) 造成荒漠化的原因, 包含“气候变异和人类活动在内”的种种因素; (2) 荒漠化范围, 是在“干早、半干早和亚湿润干旱地区”; (3) 表现形式为“土地退化”。荒漠化危害到全球近10亿人口, 100余个国家和地区[1]。我国是世界上荒漠化面积大、分布广、危害最严重的国家之一。现荒漠化总面积达262.2万km2, 相当于国土总面积的27.3%。近4亿人口受其危害。西北地区的生态环境在长期历史演变中出现种种问题, 如干早缺水、河湖干涸、水土流失等, 所以我国西北及内蒙古6省区是我国荒漠化最严重的地区, 总面积达187.99万km2, 占全国荒漠化总面积的71.1%。据国家林业局1994年与1999年两次调查对比, 5年间荒漠化土地面积扩大了5.2万km2, 年均净增1.04万km2, 其中沙化土地面积年净增3436km2, 1999年全国荒漠化土地总面积为267.4万km2, 而西北地区则占218.3万km2。调查对比显示, 这些土地退化面积的扩展主要发生在西北地区。
2 荒漠化的治理对西北地区经济发展的意义
2.1 荒漠化的治理可以挽回荒漠化引起的直接经济损失
土地荒漠化给我国西北地区造成严重危害, 例如1993年5月5日我国西北地区的一场沙尘暴袭击了四个省, 被大风吹起的沙墙几十米高, 失踪、死亡113人, 经济损失5亿多元;1996年5月29日一场强沙暴袭击了甘肃省敦煌市, 顷刻这座美丽的旅游城陷入沙海之中, 死亡5人, 0.33万公顷棉田、2600座温室大棚、30km长渠道被毁, 直接经济损失5000万元;1998年4月18日, 发生在新疆的特强沙尘暴天气, 受害地区有10个地州的52个县 (市) , 直接经济损失逾10亿元[2]。
2.2 荒漠化地区的治理在国家的经济、社会发展的意义
(1) 西北潜在荒漠化地区含有丰富的自然资源。这里是我国主要的畜产品基地和小麦、玉米等谷物的粮仓:这里的光、热、风资源, 以及煤、石油、金属矿、放射性元素、天然盐、碱、芒硝等工业原料都极为丰富, 居全国前列[3]。因此, 防治荒漠化, 对于解决我国的粮食紧张、矿产资源危机、能源紧缺等问题具有重要意义。 (2) 荒漠化的治理缩小地区间的发展差距。目前我国西北荒漠化地区的经济相当落后, 与发达地区的差距正在拉大。地区间差距一旦过于悬殊, 必然引起多方面的社会经济问题, 最终损害国民经济稳定发展的根基。 (3) 发展民族团结和促进政治稳定需要防治荒漠化。荒漠化地区是我国少数民族的主要居住地区。当前, 世界上不少国家已在发展过程中面临民族矛盾的困扰。这一问题必须引起高度重视。发展民族团结、巩固国防安全和促进政治稳定需要经济发展过程中的民族合作和共同繁荣。 (4) 新欧亚大陆桥的长期稳定需要防治荒漠化。这条对我国的全方位开放和国民经济具有重要战略意义的“新丝绸之路”, 有许多地段通过沙漠、戈壁和潜在荒漠化地区, 极易遭受风沙等的危害, 保障其安全畅通十分必要。
3 引起我国西北地区荒漠化的主要因素
荒漠化的成因有自然的原因和人为的原因两种, 但后者是主要的。研究表明, 在过去的3000年内, 气候虽然有波动, 但都是在不大的幅度内摇摆, 没有根本性的重大变化。
3.1 我国西北地区荒漠化的自然成因
3.1.1
西北地区的陆地生态系统退化严重, 水土流失面积增大我国西部水土流失面积92.3万km2, 水土流失最严重的省区依次是四川、甘肃、陕西、内蒙古。其中黄土高原是水土流失最严重的地区, 每年的水土流失总量22亿t。此外, 长江上游地区的水土流失面积达35.2万km2, 以重庆和贵州两地尤甚。
3.1.2
西北地区区域气候因素荒漠化与区域气候的变化关系密切, 它发生、发展的整个历史过程随着气候的变化而变化, 呈现荒漠化和逆转期交替演变;气候变干时, 原有的植被消退, 土壤受到侵蚀, 趋向沙漠化;气候变湿时植被繁衍, 地表侵蚀速率降低。西北部地区属于过渡性大陆性季风气候, 并向干旱方向发展, 降水减少;新疆、甘肃等地沙漠逐渐形成并不断扩大。
3.2 我国西北地区荒漠化的人为因素
3.2.1 西北地区不合理的水资源利用方式
西北地区水资源不合理利用普遍, 土壤盐渍化严重。西北农业多采用大水漫灌的作业方式, 水资源利用率低, 浪费严重。例如新疆年降水量2400亿t, 每公顷土地用水量16500~30000m3, 每立方米水仅产粮0.15kg。由于蒸发强烈, 再加上重灌轻排, 导致土壤严重盐渍化。据统计, 西北地区土壤盐渍化面积已经达到200万hm2。在新疆塔里木河流域由于几十年来上游不断超量用水, 使下游270km河道断流, 造成35万hm2胡杨林枯死, 6.7万hm2草场退化, 1.7万hm2农田弃耕。由于以上原因, 导致西部植被大幅退化, 物种分布区缩小, 野生动物种群大量消失, 有的甚至濒临灭绝。
3.2.2 不合理的矿产开发
我国西部有大量的矿产资源, 在开发过程中, 破坏植被、污染环境, 并且形成地质灾害, 这些都加剧了西部生态环境的退化。此外, 在交通、水利等工程项目的建设中, 运作方式粗放, 也对西部生态产生了严重的影响。
3.2.3 过度的人口增长迅速
人口增长迅速, 部分地区人口超载。西部地区是我国人口增最快的地区。联合国环境署提出, 半干旱地区每平方公里的最大人口承载量为24人, 而我国西部地区大多地方都大大超过了这个标准。比如陕西榆林地区人口密度为73人, 米脂县是177人, 神木大柳镇是154.6人[4]。人口压力导致农业无节制地扩大, 林地草地不断缩减, 与此同时, 一些地方由于产量低引发的土地撂荒又导致了荒漠化。
4 我国西北地区荒漠化治理的措施研究
4.1 加强政府对西北地区荒漠化治理的管理
成立专门组织:中央各相关部委、沙漠地区政府和受沙尘暴影响地区政府参与, 形成统一组织、统一规划、统一行动、统一监督、成本分担、利益共享的新机制。创新体制:要树立“大沙漠治理观”, 将城镇基础设施建设和教育投入列入生态建设资金开支范畴尤为重要[5]。这样才能使农牧民真正脱离土地, 融入到城镇化的大潮之中, 为此必须更新观念和创新制度。落实经费:除了中央财政拨款进行生态建设工程外, 还可以开辟其它渠道筹集沙漠治理资金:如接受国际环保组织和友好国家的捐款;接受国内外热心环保人士的个人捐款;面向全国发行生态建设彩票, 切出一块用于沙源治理、草场恢复和生态移民;防治沙尘暴受益地区, 通过利益补偿机制向沙源地区的财政转移等。
4.2 政府在西北地区荒漠化防治的政策指导
4.2.1
坚持牧区以牧为主的方向。加强草地畜牧业建设草原牧区应以牧为主, 但目前仍有大面积草地被滥垦而导致荒漠化[6]。建议在考虑了我国粮食生产已基本稳定的情况下, 国家对牧区的粮食政策, 应作些有力度的调整, 减轻牧区在粮食生产上的压力。国家要制定相应的新政策, 以支持草地畜牧业建设, 尽快扼制住草地荒漠化东移的势头。为此, 建议中西部应把建设草原、绿化荒漠, 发展高效林草、牧业, 作为基础建设投资的重点。
4.2.2
重视沙产业的开发充分利用沙区的动植物资源, 加快沙产业开发进程, 依据实际情况, 选择条件好的地区, 建立新绿洲, 有计划地发展沙区旅游业和加强经济林、瓜果、药材等生产基地建设, 引进先进技术, 变分散、粗放经营为集约、规模经营。要加强对荒漠化的科学研究。科学技术能否有革命性的突破, 是我国中西部草原牧区生态建设和荒漠化防治的关键。我们建议, 在荒漠区着手开展以新物种为基础的科学研究, 这是解决荒漠化地区产业开发的根本措施。
4.2.3
制定优惠政策, 加大资金投入。建议各级地方政府除多方筹集资金外, 还应把防治荒漠化行动与农业综合开发项目、农田基本建设以及扶贫工程等相结合。国家应对荒漠区加大资金投入力度, 并给予一些优惠政策, 实行“谁治理、谁开发、谁受益”的政策。也可考虑以荒地拍卖、租赁、转让、股份合作等筹集治理资金的方式进行荒漠化的防治。资金应集中用于规模治理上, 防止多方“钓鱼”分散使用。要鼓励工商企业投资荒漠化防治工程, 积极引进国外资金进行较大规模的荒漠化治理工程, 真正形成国家、集体、个人一起上, 国内外资金一起用的全社会共同参与防治荒漠化的新格局。
4.3
在西北地区加强防治荒漠化的宣传教育, 加大防治荒漠化的宣传教育力度, 唤起全民族的防治荒漠化意识
4.4
荒漠化防治的立法建设积极创造条件, 尽快制订《荒漠化防治法》
目前, 我国已颁布了一些与荒漠化防治有关法律 (如《森林法》、《水土保持法》、《草原法》等等) 这些法律如能严格执行, 无疑对我国荒漠化防治是极为有利的。但随着我国荒漠化扩展的加剧, 需要有专门的法律出台。为此, 组织有关专家研究制订有关条文, 为《中国荒漠化防治法》尽快出台作基础工作是必要的。《草原法》虽已颁布多时, 但实施过程中发现其条款不够具体, 可操作性差, 执法难度大。因此进一步完善《草原法》, 使其法律条文具体化, 使之更具可操作性, 成为扼制非法开垦草原行为的有力武器。据统计, 目前北方草地退化面积为137.77万km2, 占我国草地总面积的50.24%, 而且近15年来还以每年1.9%的速度扩展。因此, 修改《草原法》, 加强草原管理, 严禁草原开垦也是很有意义的。
参考文献
[1]蒋德明, 刘志民, 曹有成, 等.科尔沁沙地荒漠化过程与生态恢复[M].北京:中国环境科学出版社, 2003
[2]董玉祥, 刘玉璋, 刘毅华.沙漠化若干问题研究[M].西安:西安地图出版社, 1995
[3]廖咏梅, 王琼.我国西部地区土地荒漠化及其生态防治措施[J].环境与可持续发展, 2006, (3) :44-47
[4]高志海, 李增元, 丁国栋, 等.基于植被降水利用效率的荒漠化遥感评价方法[J].中国水土保持科学, 2005, 3 (2) :37-41
[5]王涛, 吴薇, 薛娴, 等.中国北方沙漠化土地时空演变分析[J].中国沙漠, 2003, 23 (3) :230-236
关键词:西北地區;荒漠化;辩证法
辩证法对分析、阐释和解决地理问题有重要的指导意义。如能合理运用,可达到提纲挈领、把握问题实质的效果。用辩证法认识中国西北地区的荒漠化,不仅可以加深对该问题的认识,而且有助于探索防治该地荒漠化的基本思路。
一、用对立统一的观点认识荒漠化现象
1、荒漠化与绿洲化的对立统一
根据《联合国防治荒漠化公约》,荒漠化是指“包括气候变异和人类活动在内的多种因素造成的干旱、半干旱和半湿润地区的土地退化”,绿洲化则是与荒漠化相反的过程。
案例1:甘肃省民勤县绿洲的荒漠化
民勤绿洲的生态功能非常显著,是插在腾格里沙漠和巴丹吉林沙漠之间的巨大楔子,对阻隔两大沙漠合拢后严重威胁武威市、丝绸古道、亚欧大陆桥有非常重要的作用。目前,民勤绿洲退化严重,国务院总理温家宝指出:“决不能让民勤成为第二个罗布泊,这不仅是个决心,而是一定要实现的目标”,并就此做出14次批示。[ ]
总理多次批示,从侧面反映出该地遏制荒漠化、加大绿洲化刻不容缓。荒漠化和绿洲化是辩证统一的。两者是统一的:如果没有荒漠的概念,绿洲的涵义也将不复存在;荒漠在一定条件下可以转化成绿洲,绿洲在一定条件下也可以转化成荒漠。两者又是斗争的:荒漠的进逼和拓展,意味着绿洲的萎缩和消失;荒漠化造成土地退化,意味着需要采取措施加强绿洲化。
矛盾双方在一定条件下相互转化。当西北地区气候发生异常,比如气温偏高、降水偏少、蒸发变旺盛、降水变率增大、极端天气事件发生的频次和强度增加时,荒漠化的强度和范围就会扩大。反之,当气候变湿润、降水的变率减小时,植被生长趋于良好,有利于绿洲化。同理,当人类过度开发自然资源,超过其再生速度时,荒漠化加重。反之,如果人类减轻对自然资源和环境的开发利用强度,防治荒漠化,生态环境就会逐步改善。
2、对立统一规律对防治荒漠化的启发
治理荒漠化,实质上就是加强绿洲化。对于绿洲的核心区域,应大力保护,预防其潜在的荒漠化的威胁;对于绿洲和荒漠接壤的地带,应扭转其正在发生或者有可能发生的土地退化趋势;对于已经发生了荒漠化的土地,应想方设法恢复其土地生产力,使其重新变为绿洲。
二、用质量互变规律理解荒漠化的过程
1、荒漠化是一个从量变到质变的过程
对荒漠化的认识,侧重于“化”字,即原来的绿洲转化成荒漠。根据量变和质变的辩证关系,地理环境及其各要素的变化,先是从量变开始的,当量变逐渐积累超过一定限度,就会发生质变。由荒漠变为绿洲,就经历了一个从量变到质变的过程。
案例2:新疆南部的荒漠化和城镇位置的变迁
位于塔克拉玛干沙漠古丝绸之路南道上的古城遗址,如楼兰古城、且末古城、莎车古城,曾经是水草丰美、生机盎然的绿洲,现在几乎全部被深埋在沙漠腹地,而现代公路干线及其连接的绿洲城镇,更贴近昆仑山的山前地带,古今道路平均相距100千米之遥。[ ]16-25也就是说,现代城镇更靠近河流上游,而古城遗址多位于河流下游。
古城曾经是绿洲,但由于人口的增加及过度利用河流水、地下水,水资源供应日趋紧张,人们不得不向水源条件比较好的中上游迁移,而中上游大量用水,自然导致下游来水量减少,久而久之,绿洲萎缩、荒漠化扩展、城镇衰败。
最近几十年来,西北地区的荒漠化土地面积正在不断扩大。“西部沙漠化仍呈扩展之势,20世纪50~60年代,沙化土地每年扩展1560平方千米,80年代每年扩展2100平方千米,90年代每年扩展2460平方千米,目前扩展速度已达到每年3436平方千米。[ ]可见,中国西北地区荒漠化严重,正是由于历史上植被的量的不断减少,导致了今天生态环境发生质的变化。
2、质量互变规律对防治荒漠化的启发
质量互变规律表明,荒漠化是一个土地生产力逐步下降甚至最终丧失的过程,冰冻三尺,非一夜之寒。同样,要想改变西北地区荒漠化严重的现状,也需要采取法律手段、经济手段、行政手段、技术手段,使大量的有利因素日积月累地汇聚,把有效的方法和措施都持之以恒地坚持相当长的一段时间,才能逐渐地用量的积累,换取质的改善。急躁冒进、急于求成,必然事与愿违。
通过对西北地区荒漠化的分析,可以发现,辩证法对解决自然地理问题有深刻的启迪,而荒漠化这一具体的地理现象也充分地解释和印证了辩证法的基本原理。
参考文献:
荒漠化的防治——以我国西北地区为例
(建议用时:20分钟)
下图为新疆塔里木河下游绿洲环境变化示意图,读图回答1、2题。
1.图中甲表示()A.土地盐碱化严重 C.河流水量减少
B.沙丘移向绿洲 D.冰川融水减少
2.综合治理和保护塔里木盆地绿洲的合理措施是()A.禁止经济活动
C.加强矿产开发 B.节约并合理用水 D.大力发展畜牧业
【解析】1选C,2选B。第1题,气候变干与用水量增加均影响河流补给,使河流水量减少。同时,河流水量减少会使地下水位下降。第2题,节约和合理用水是干旱地区保护生态环境、防治土地荒漠化的措施之一。【知识拓展】我国不同地区的荒漠化治理
不同地区有不同的生产状况,形成不同的荒漠化问题,具体的分布特点、防治措施也不相同,针对我国西北不同地区的荒漠化,分析要点如下图所示:
读我国某地气候统计图,回答3、4题。
3.下列现象与该地区相符的为()A.降水量多,季节变化大 B.流水作用强烈,物理风化微弱 C.河湖众多,水系稠密 D.植被稀少,土壤有机质含量低
4.该地区主要的生态环境问题为()A.水土流失
B.土地荒漠化
3【解析】7选B,8选B。第7题,沟头防护工程防止了沟头的溯源侵蚀,也就减少了水土流失。土地荒漠化指土地的生产能力下降的现象,是土地退化。沟头工程对防止土地荒漠化、土壤盐渍化、生物多样性减少作用不大。第8题,防护埂是用来拦蓄水流的,泥沙在这里沉积,减少水土流失,调蓄水流速度,减少对沟头坡地的侵蚀。在A、C、D点种树,不能减少对沟头B点的侵蚀。在B点可以减少防护埂上下来的水流对B点的侵蚀,减少溯源侵蚀的力量,起到防护作用。9.阅读图文材料,完成下列要求。
古尔班通古特沙漠位于天山北侧,面积4.88万平方千米,海拔300至600米,是中国第二大沙漠。下图示意古尔班通古特沙漠局部及边缘绿洲分布状况。
(1)简述古尔班通古特沙漠的自然成因。
(2)古尔班通古特沙漠南缘有众多优良的冬季牧场,分析其冬季牧场形成的主要原因。(3)简述古尔班通古特沙漠的扩张对当地经济发展的危害。
【解析】第(1)题,古尔班通古特沙漠地处我国新疆准噶尔盆地,为温带沙漠,自然成因主要从地理位置、气候、外力作用等角度作答。第(2)题,冬季牧场的形成,从气候、牧草和地表积雪等角度分析。第(3)题,应从土地面积、农牧业生产、交通等角度分析。
答案:(1)深居内陆,高大山脉阻挡,海洋水汽难以到达;降水少,气候干旱,地表植被稀疏;光照强,气温年变化和日变化大,岩石风化强烈;大风天气多,风力作用强。
(2)海拔较低,冬季气温较山区高;多绿洲,水源丰富,草类茂盛,提供冬季所需牧草;冬季地表积雪较少,利于牲畜越冬。
(3)破坏土地资源,耕地面积减少;土地退化,生产能力下降,土地载畜量下降;作物单位面积产量降低;掩埋村镇、道路等。
(建议用时:25分钟)
(2017·安康模拟)在荒漠广布地区,常因过量开采地下水导致绿洲和荒漠过渡地带生态环境进一步退化,形成“生态裂谷”。读民勤北部荒漠草场至县城(绿洲)地下水位变化图,完成1~3题。
之称,光、热、水、矿产资源丰富,水土流失严重。下表为元阳县水土流失强度变化情况统计。读表,回答4~6题。
4.2005~2010年元阳县水土流失增长速度最快的侵蚀强度等级是()A.轻度侵蚀
C.强度侵蚀 B.中度侵蚀 D.极强度侵蚀
5.元阳县水土流失极强度侵蚀与剧烈侵蚀多呈点状,其成因最可能是()A.修筑公路
C.矿产开采 B.居民点建设 D.过度放牧
6.在农业生产中,该县防治水土流失的有效措施是()①调整农业结构
②修建梯田
③发展“处方”农业
A.①② B.②③ ④采用滴灌技术 C.③④
D.①④
【解析】4选B,5选C,6选A。第4题,读表可知,2005~2010年元阳县水土流失轻度侵蚀呈负增长;中度侵蚀变化比例为2.93%;强度侵蚀为1.3%;极强度侵蚀为1.52%。第5题,修筑公路造成的水土流失呈线状;一般情况下,居民点建设不会造成剧烈的水土流失;山区过度放牧造成的水土流失呈片状。第6题,调整农业结构,退耕还林还草,修建梯田来蓄水、保土等措施都能有效地防治水土流失。“处方”农业主要是为了控制化肥、农药的施用;采用滴灌技术主要是为了节水,多用于干旱缺水地区。
D.林间放牧、坡耕地退耕还草、农田防护、坡耕地退耕还林
【解析】(1)选B,(2)选D,(3)选A。第(1)题,c为北方山地丘陵区,g为云贵高原区,h为青藏高原区,根据名称可知三者的划分依据为地形。第(2)题,a为东北山地丘陵区,天然林面积广,其水土流失的原因为滥伐森林;b为西北方风沙区,植被以草原和荒漠为主,水土流失的原因为过度放牧;e为南方山地丘陵区,f为四川盆地及周围山地丘陵区,两者水土流失都与森林砍伐有关。第(3)题,坡耕地坡度较大,为保持水土应退耕还林、还草,因而坡耕地的种植业应改为林果业和牧业;树木(林果业)又对农田(种植业)具有保护作用;同时在林间可以放牧。
7.(2016·肇庆模拟)阅读图文材料,完成下列要求。
20世纪50年代,在L湖沿岸地区大规模垦荒,图示平原地区在20世纪60年代频发沙尘暴。因沙尘中含有较多的盐尘,该地区的沙尘暴被称为“白风暴”。
(1)从气候角度说明图示平原地区频发沙尘暴的原因。(2)说明在该地区不合理灌溉产生次生盐渍化的发生过程。(3)分析“白风暴”中盐尘的主要来源。
(4)分析大量引R1、R2河水灌溉对L湖渔业资源的影响。
【解析】第(1)题,该地区地处亚欧大陆内部,气候干旱,多大风天气。第(2)题,过度灌溉会使地下水水位上升,而该地蒸发旺盛,则水中的盐分会在土壤表层积聚,而导致土壤盐碱化。第(3)题,沿岸地区大规模垦荒使L湖缩小,出露地表的湖床部分和盐碱化土地成为“白风暴”的盐尘来源。第(4)题,大量引R1、R2河水灌溉会使湖泊面积缩小,湖水盐度增大,导致鱼的种类和数量减少。
答案:(1)气候干旱,(气候异常)降水变率大,干旱年份出现的频率很高,冬春季多大风。
伴随着人类干扰的日益加剧, 啮齿动物在荒漠区逐渐减少甚至灭绝, 进一步加速了沙漠化的过程[3]。这一过程的持久深远影响往往波及荒漠化地区附近的其他区域, 同时还极大地加快了全球气候的变化, 使得全球气候变化速度加快以及全球生物多样性丧失, 从而导致全球的生态系统落入恶性循环的圈子, 其后果不堪设想。
1 我国西北荒漠干旱区啮齿动物群落存在的问题
1.1 人为干扰使得啮齿动物生物量下降
过牧区啮齿动物生物量小于轮牧地区啮齿动物生物量。同时月份中群落中总的物种数永远总是大于群落中的物种数, 这也就是说所有物种并未同时在群落中出现过。这也从另一个侧面反映了因为人类干扰的加剧使得荒漠区的草地、林地退化, 土地沙漠化越来越严重, 从而使得以这些植物为食的荒漠啮齿动物生物量的减少。
1.2 人为干扰使得啮齿动物群落稳定性下降
过牧地区的啮齿动物生物量月动态变化幅度小于轮牧区啮齿动物生物量月动态变化幅度。群落中各鼠种种群数量的季节和年度变动均表现出不稳定性, 最高年份和最低年份相差较大, 荒漠区的气候因素在一定程度上导致了鼠类种群动态的波动越来越大。月份以及季节间的差异较明显。总体看来, 过牧区比轮牧区波动大。人为干扰使得啮齿动物群落稳定性下降。
1.3 气候使得啮齿动物群落不稳定
由于人为干扰程度不同以及荒漠区十分艰难的气候条件, 导致了啮齿动物群落物种数具有明显的季节性。啮齿动物群落生物量月份变化大。7 月啮齿动物生物量的变化幅度大于10 月啮齿动物生物量的变化幅度, 这说明了气候使得啮齿动物群落不稳定, 同时也从另外一个方面说明了人类活动使得啮齿动物群落稳定性受到影响。
1.4 过牧区啮齿动物物种的个体分配均匀程度差
过牧区由于长期受到人类活动过度干扰, 使得啮齿动物栖息地破碎化, 导致生态系统中各类资源的改变和生态系统结构的重组, 从而改变了其原有的生活方式和生活习性, 使得啮齿动物物种的个体分配缺乏均匀性, 从而使得啮齿动物群落稳定性下降。
1.5 啮齿动物群落分布具有明显的区域性特征
西北荒漠干旱区是我国典型的温带荒漠和干旱脆弱生态系统, 生态环境条件十分严酷, 动物的可利用资源在数量和质量上都十分严酷。然后, 伴随着人的干扰, 导致生态系统中各类资源的改变和生态系统结构的重组, 啮齿动物为了生存必然做出改变, 从而使得了啮齿动物群落分布具有明显的区域性特征, 这非常不利于啮齿动物群落的稳定性。
2 不同干扰下啮齿动物群落的生物量稳定性分析
2.1 数据的获取及假设
文章数据来源于“第八届‘认证杯’数学中国数学建模网络挑战赛C题”[4]。为便于分析, 提出以下假设:一是啮齿动物优势种百夹捕获率当作生物量进行计算。二是将3 个啮齿动物的优势种捕获率总和作为该月份的总生物量。三是啮齿动物生物量与生存环境中多个随机变量之间相互影响, 相互制约。从而可以得到啮齿动物生物量与生存环境存在一种客观的关系。四是所有的数据是在6 年中完成的, 这里没有明确说明年份, 于是暂时忽略时间的影响。
2.2 不同干扰下啮齿动物群落生物量
运用Excel软件求出3 类啮齿动物在不同干扰下啮齿动物群落的生物量以及其均值, 如表1 所示。
由表1 可以看出, 不同干扰下各月的群落生物量均具有差异。不同干扰下啮齿动物群落生物量的季节变动均呈单峰型, 季节间的差异较明显。整体上, 过牧区的群落生物量低于轮牧区。
3 种群变动的周期性分析
衡量判断种群动态的重要特征之一就是周期性在种群变动中的体现。Stenseth等提出了变动指数S的概念, 通过设定第i年或月的种群密度为变量xi, 从而得到各年 (或月) 以10 为底的对数logxj, 变动指数S就是这里的logxj的标准差。当算出来的变动指数S<0.5 时, 则群落呈现着非周期性波动, 反之为周期波动。因此, 可以得到不同干扰下的各鼠种种群的变动指数S, 如表2 所示。
综上所述, 在试验次数内所有选取的鼠种在种群动态中均未表现出周期性, 对其结果进行分析, 可能是其群落变动无周期性可循, 或者是试验周期年时期较短, 其种群动态的周期性还未完全显现出来, 对于这些我们还有待进一步研究。但在轮牧区和过牧区各鼠的S值均相差较大, 说明在不同干扰下, 啮齿动物种群变动具有很大的差异性, 由于种群变动的时间周期不一, 也就进而影响其种群变动的周期性。
在同一干扰下不同的鼠种种群变动的非周期性研究对于生态系统的进一步研究具有重大的实践以及理论意义。鼠种种群变动的非周期性可以降低同一时间种群中的出生率, 从而降低种群之间的竞争, 有利于种群中的优生和种群的进化、种群的长时间存在, 进而使得啮齿动物群落更为稳定, 增强啮齿动物群落的稳定性[5]。
4 关于我国西北荒漠干旱区啮齿动物群落发展的建议
4.1 调整土地利用结构
调节农、林、牧之间用地关系, 政府部门要尽量使土地利用区内部土地利用类型和利用方向相对一致, 与外区有较大区别, 宜农则农, 宜林则林, 宜牧则牧。可以根据适宜性评价结果对土地利用类型进行分区。
4.2 降低土地的利用程度
实行合理科学轮牧, 同时混合划分轮牧区与过牧区。实行合理科学轮牧制度, 在以轮牧制度为主的前提下, 混合划分轮牧区与过牧区, 以提高啮齿动物群落的稳定性。以草定畜, 在保证适量的植物供给啮齿动物的前提下, 实现草畜平衡。
4.3 完善放牧制度
全面实行季节性放牧。通过完善草场的承包制度, 加强草地保护、建设, 全面实行季节性放牧, 在不同季节下实行不同的放牧制度, 夏季实行轮牧或者禁牧, 保证啮齿动物群落的稳定性。
4.4 建立人工草地, 实行划区轮牧
建议人工草地, 划区轮牧, 使植物得以休养生息, 从而保证啮齿动物的食物来源, 减轻啮齿动物生物量的季节变化幅度, 从而确保啮齿动物群落的稳定性。
4.5 科学确定林草面积
根据当地啮齿动物群落合理的种群密度确定相应的林草植物面积。从而使得啮齿动物群落种群密度始终保持在一定合理的范围内, 进而保持啮齿动物群落的稳定性, 最终实现可持续发展[6]。
4.6 集约经营水土条件好的土地, 分配好水资源
政府部门可以实行统一供水, 通过合理的分配, 对于不同类型的地区进行不同的水资源分配, 集约经营水土条件好的土地。使得啮齿动物的生态系统不发生重组, 从而保证啮齿动物群落的稳定性。
摘要:针对荒漠区干扰对于啮齿动物群落的影响机制问题, 从我国西北荒漠干旱区啮齿动物群落存在的问题出发, 通过不同干扰下啮齿动物群落的生物量稳定性分析以及种群变动的周期性分析, 就荒漠区啮齿动物群落存在的问题给出了相关的可行性方案。
关键词:啮齿动物,群落稳定性,西北荒漠干旱区
参考文献
[1]张福顺.不同干扰条件下荒漠啮齿动物种群和群落动态研究[D].呼和浩特:内蒙古大学, 2011.
[2]阿力古恩, 付和平, 武晓东, 等.内蒙古荒漠区大沙鼠种群动态与植物地上生物量相关性分析[J].内蒙古农业大学学报, 2013 (3) :83-86.
[3]张三亮, 陈应武, 马俊梅, 等.大沙鼠的危害及取食对梭梭林生长的影响[J].中国森林病虫, 2009 (1) :7-9.
[4]陈剑, 王忠全, 王勇, 等.藏北草原高原鼠兔密度调查方法探讨[J].植物保护, 2008, 34 (4) :114-117.
[5]数学中国数学建模网络挑战赛组委会.第八届“认证杯”数学中国数学建模网络挑战赛C题[EB/OL]. (2015-04-18) [2015-10-30].http://www.tzmcm.cn/index.html.
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