荒漠化论文土地荒漠化论文：北方典型荒漠及荒漠化地区植物叶片氮磷化学计量特征研究

第一篇：荒漠化论文土地荒漠化论文：北方典型荒漠及荒漠化地区植物叶片氮磷化学计量特征研究

荒漠化论文土地荒漠化论文：

究

摘要:区域尺度植物叶片氮磷元素的化学计量特征对于认识陆地生态系统空间格局变化规律、未来变化趋势的预测，以及对全球变化的响应具有重要意义.通过野外调查和文献整理，对中国北方典型荒漠及荒漠化地区214种植物叶片氮磷含量及化学计量比的分布特征及其与水热要素的相关关系进行了研究.结果表明，北方典型荒漠及荒漠化地区214种植物叶片N含量的平均值为(24.45±8.1)mg/g，P含量的平均值为(1.74±0.88)mg/g，氮磷比平均值15.77±7.5.与全球、全国以及区域尺度的研究结果相比，这些区域植物具有相对较高的叶片N和P含量，但是叶片N/P无显著差异，具有保守性的特点.北方典型荒漠及荒漠化地区不同生活型植物叶片N、P含量N/P之间存在显著差异，灌木植物和非禾本科植物具有相对较高的N含量，非禾本科植物具有相对较高的P含量，灌木植物具有相对较高的氮磷比，说明不同生活型植物具有不同的养分利用策略.北方典型荒漠及荒漠化地区不同研究区植物叶片N含量无显著差异，但P和N/P含量差异显著.科尔沁沙地和毛乌素沙地植物叶片P含量较高.塔里木盆地、准噶尔盆地以及阿拉善高原的大部分植物叶片N/P>16，科尔沁沙地的大部分植物叶片N/P<14，说明不同研究区的土壤养分有效性存在差异.北方典型荒漠及荒漠化地区植物叶片N、P含量以及N/P与各研究区年平均温度没有明确相关性，但多年平均降水与叶片P含量以及N/P分别呈显著正相关和负相关关系.关键词:土地荒漠化;生态化学计量学;叶片;生活型;养分

氮和磷是陆地生态系统中植物生长的主要限制性资源，在植物体内存在功能上的联系［1，2］.因此研究氮磷的平衡关系对于认识生态系统碳汇潜力及其对全球变化的响应具有重要意义［2～4］.植物体内的氮磷含量和氮磷化学计量比不仅受到植物生长环境中土壤氮磷养分可供给性的影响，而且土壤其它养分的可供给性、环境水热条件、植物对养分的需求量、植物发育阶段等因素的影响也不容低估［5～7］.近年来，全球或区域尺度上植物叶片氮磷含量分布格局及其与环境要素之间关系得到了普遍重视.Reich等［8］借助已发表文献中的数据，分析了全球452个样点1 280种植物叶片的氮磷分布格局及其与环境因素之间的关系.相关的研究工作在国内也得到了一些学者的重视，已经开展了许多全国或区域尺度上植物叶片氮磷含量分布格局及其与环境关系的研究［5，9，10］.尽管这些研究已经在一定程度上阐明了叶片氮磷的分布格局及其与环境之间的关系，但是仍然不能全面揭示陆地生态系统碳氮磷平衡关系的化学计量比格局和元素相互作用与制约的规律.中国北方典型荒漠及荒漠化土地主要包括中国东北西部科尔沁沙地、北部浑善达克沙地和毛乌素沙地和西北部阿拉善高原、塔里木盆地和准噶尔盆地［11，12］.这些区域在地域上较大的跨度使其生态系统特征存在很大的变异性，揭示这些变异性对于探讨干旱半干旱陆地生态系统空间格局变化规律、未来变化趋势的预测，以及对全球变化的响应与反馈具有重要意义.本研究以分布在我国北方典型荒漠及荒漠化区域科尔沁沙地、浑善达克沙地、毛乌素沙地、阿拉善高原、准噶尔盆地和塔里木盆地214种植物为对象，探讨植物叶片氮磷含量及化学计量比的分布特征及其与水热要素的相关关系，分析不同典型区域及不同生活型植物叶片氮磷含量及化学计量比的差异.1研究区概况与方法 1.1研究区概况

本研究中所涉及的中国北方典型荒漠及荒漠化区域主要包括位于中国西北典型干旱荒漠区的塔里木盆地、准噶尔盆地和阿拉善高原，位于北方中东部半干旱区的毛乌素沙地、浑善达克沙地和科尔沁沙地.这些典型荒漠及荒漠化区域一般降水量不多，属干旱、半干旱气候.年降水量分布趋势是从北方中东部至西北区域由多到少，又由少到略有增多.北方中东部科尔沁沙地、浑善达克沙地、毛乌素沙地年平均降水量略多，接近500 mm;西北部阿拉善高原区和塔里木盆地年降水量一般不足100 mm，准噶尔盆地年降水量有所增加，约100～250 mm左右.年平均气温变化一般在－4～16℃之间，分布趋势从北方中东部科尔沁沙地、浑善达克沙地到毛乌素沙地、阿拉善高原、塔里木盆地气温逐渐升高，至准噶尔盆地气温又逐渐降低.由于北方典型荒漠及荒漠化区域气候干燥、地表物质疏松，在风力的作用下极易形成风沙天气.这些区域风沙日一般在20～100 d左右，其中沙尘暴天气多达35～60 d，浮尘超过100 d.北方典型荒漠及荒漠化区域成土母质的类型多种多样，低山和丘陵大部分由古生代的火成岩、变质岩和中生代的沉积岩组成，地面普遍覆盖着一层厚度不大的粗屑的风化残积物或残积-坡积物;盆地则多堆积着深厚的第四纪松散物质，其成因有冰积、洪积、洪积-冲积、冲积、湖积和风积等，黄土仅见于准噶尔盆地的南缘部分地区.由于母质较粗，使得在其上发育的荒漠土壤往往性状不很稳定、层次分化弱，并且多表现为薄屡性和粗骨性.与其他地区相比，北方典型荒漠及荒漠化区域物种相对贫乏.分布于西北荒漠区域的种子植物总数仅1 000余种.准噶尔盆地在20万km2的面积上才500种左右，塔里木盆地(50万km2)不到200种.尽管植物物种丰富度不高，但却含有大量古老残遗种类.分布于这里的植物很多是第三纪，甚至是白垩纪的残遗种类———古地中海干热植物的后裔.并且由于生态条件的极端严酷性，这里发育了一大批本地特有属和特有种.著名的特有属有四合木属(Tetraena)、绵刺属(Potaninia)、革苞菊属(Tugarinowia)、百花蒿属(Stilpnolepis)和连蕊芥属(Synstemon)等.1.2研究方法 1.2.1数据来源

本研究中的植物叶片N、P含量数据主要来源于2个方面:一是从野外直接采样测定的数据;二是来源于公开发表的学术论文或出版的专著中的数据.科尔沁沙地、浑善达克沙地、毛乌素沙地及其周边区域植物叶片氮磷数据主要是通过野外采样获得的，共计137种植物.其他区域的植物叶片氮磷数据主要来源于Han等［13］和侯学煜［14］给出的部分数据，共计77种.总计获得分布于准噶尔盆地、塔里木盆地、阿拉善高原、毛乌素沙地、科尔沁沙地、浑善达克沙地及其周边地区的214种植物叶片氮磷数据，其中准噶尔盆地28种，塔里木盆地14种，阿拉善高原16种、毛乌素沙地56种、科尔沁沙地57种、浑善达克沙地43种.研究中所需要的气象资料(多年平均温度和多年平均降水量)主要来源于各研究区域代表旗县气象站.每个研究区域选择5～8个气象站，收集各气象站30 a(1970～2000年)年平均气温和年降水数据，然后分别对各研究区域内所有气象站的相应气象要素进行算术平均，以平均值代表该研究区域内的气候状况.1.2.2野外采样及分析

在各研究区选择具有代表性的典型植物群落，选择植物群落内的优势植物进行调查.对于野外选定的植物种，选择8～10株生长良好、没有遮阴的个体作为取样植株，选取样株时尽量选择大小一致的植株.在选定的每株植物采集15～20片完全伸展、没有病虫害的成熟叶片.带回室内以后，将叶片放入60℃烘箱内烘干48 h.随后将烘干的叶片用植物粉碎机粉碎，测定粉碎样品中的全氮和全磷含量.叶片N含量采用凯氏定氮法测定，叶片P含量采用高氯

酸、硫酸消化，钼锑抗比色法测定.1.3数据分析

首先对每个研究区域中同种植物的叶片N、P含量的测定值计算平均值，然后分析不同研究区域内所有植物叶片N、P以及N/P的分布范围和变异特征;并且将所有植物种按乔木、灌木、草本植物进行分类，同时将草本植物分为禾本科植物以及非禾本科草本植物两种类型，分析不同生活型植物叶片N、P以及N/P的分布范围和变异特征.其中乔木植物21种，灌木植物56种，禾本科草本植物31种，非禾本科草本植物106种;最后分析所有植物叶片N、P含量和N/P之间的相关关系.采用SPSS统计分析软件包(SPSS 16.0 forWindows，Chicago，USA)进行数据的统计分析.为了满足正态分布的要求，首先对数据进行自然对数转换，然后进行ANOVA假设检验、相关和回归分析数据的正态分布采用One Sample Kolmogorov-Smirnov进行检验.2结果与分析

2.1北方典型荒漠及荒漠化地区214种植物叶片氮磷含量及氮磷比分布特征

北方典型荒漠及荒漠化地区214种植物叶片N含量分布的偏度值<1，但经Kolmogorov-Smirnov检验，不服从正态分布(p<0.05)，而叶片P含量和N/P的偏度值均大于1，呈偏态分布，经Kolmogorov-Smirnov检验，不符合正态分布(p<0.05).可以看出，北方典型荒漠及荒漠化地区植物叶片N、P含量以及N/P存在很大的变异性.214种植物叶片N含量的变化范围为6.8～52.1 mg/g，平均值为(24.45±8.1)mg/g，最大值和最小值相差7倍以上.植物叶片P含量的分布区间为0.13～7.5mg/g，平均值为(1.74±0.88)mg/g.植物叶片N/P的分布区间为4.6～52.4，平均值为15.8±7.5.2.2不同生活型植物叶片氮磷含量比较

中国北方典型荒漠及荒漠化地区乔木、灌木、禾本科植物和非禾本科植物叶片N、P含量以及N/P差异均达极显著水平(p<0.001).禾本科植物和乔木植物的叶片平均氮含量分别为(17.4±4.6)mg/g和(20.5±6.5)mg/g，显著小于灌木植物和非禾本科植物的叶片N含量(p<0.05).对于植物的叶片P含量，只有非禾本科植物的P含量显著偏高(p<0.01)，平均值为(2.07±1.03)mg/g，其他生活型植物之间叶片P含量无显著差异.与灌木植物相比，禾本科植物、乔木植物和非禾本科植物具有相对较小的叶片N/P，其平均值分别为12.3±8.9、13.7±4.5和14.2±6.9.2.3不同研究区域植物叶片氮磷含量及氮磷比的比较

不同研究区域植物叶片平均N含量之间无显著差异(p>0.05)，但是叶片平均磷含量和N/P在不同研究区之间存在显著差异(p<0.05).分布于科尔沁沙地和毛乌素沙地的植物其叶片P含量平均值相对较高，分别为(1.9±0.99)和(2.07±0.65)mg/g，而分布于准噶尔盆地、塔里木盆地和阿拉善高原的植物其叶片P含量平均值相对较小，分别为(1.37±0.48)、(1.41±1.74)和(1.46±0.61)mg/g.相反分布于科尔沁沙地的植物叶片N/P显著小于分布在准噶尔盆地、塔里木盆地和阿拉善高原植物叶片N/P.由此可知，相对于分布在半干旱区沙地的植物，分布在干旱区(年降水量<250 mm)荒漠生态系统的植物具有较低的叶片P含量和较高的叶片N/P.2.4植物叶片N、P含量以及N/P与气候要素之间的关系

中国北方典型荒漠及荒漠化地区植物叶片P含量与各研究区多年平均降水之间呈显著正相关关系(r=0.885，p=0.019)，而叶片N/P与多年平均降水之间呈显著负相关关系(r=－0.893，p=0.016)，也就是说随着降水量增加，叶片P含量呈增加趋势，而叶片N/P呈下降趋势.但是叶片N含量与多年降水的相关性较弱(r=－0.693，p=0.127).北方典型荒漠及荒漠化地区各研究区多年平均温度和植物叶片N、P含量以及N/P没有明确相关性 3讨论

为了更进一步说明北方典型荒漠及荒漠化地区植物叶片氮磷含量的分布特征，对北方典型荒漠及荒漠化地区214种植物叶片氮磷含量与其他相关研究区的植物叶片氮磷含量进行了比较.结果显示中国北方典型荒漠及荒漠化地区214种植物叶片N含量显著高于其它研究中植物叶片氮含量(p<0.001)，说明北方典型荒漠及荒漠化地区植物具有相对较高的叶片N含量，这一结论证实了干旱荒漠环境植物叶片平均N含量相对较高的假说［15］.尽管如此，但是本研究中植物叶片氮含量平均值仍然明显小于Skujins［16］报道的干旱荒漠区植物叶片N含量平均值(>30 mg/g).这在其他的研究报道也得到证实，Killingbeck等［17］通过研究不同干旱荒漠区域78种植物叶片N含量发现，叶片N含量的平均值为22.0 mg/g，<30 mg/g.北方典型荒漠及荒漠化地区214种植物叶片P含量的平均值为(1.74±0.88)mg/g，与Elser等［18］基于全球398种植物的测定结果接近，但是明显大于Han等［13］、任书杰等［9］和Reich等［8］的分别基于中国753种植物、中国东部南北样带654种植物和全球1 251种植物的研究结果.由于中国土壤磷含量低于全球平均水平，这被认为是基于中国区域或中国东部南北样带植物叶片磷含量相对较低的形成原因［13］.但是研究报道指出中国土壤磷含量变异幅度较大，从湿润区向干旱半干旱区呈增加趋势［19］，说明在中国区域内干旱半干旱区土壤具有相对较高的土壤磷含量，这可能是本研究中植物叶片P含量明显大于Han等［13］和任书杰等［9］研究结果的主要原因.北方典型荒漠及荒漠化地区植物叶片N/P平均值与Han等［13］、任书杰等［9］和Reich等［8］报道的结果基本相近，但是显著小于Elser等［18］基于全球298种植物的研究结果，原因可能是本研究中植物叶片N含量较高造成的.植物的N/P是反映环境中养分制约的重要指标.研究表明，当N/P<14时，群落水平上的植物生长主要受N限制;而N/P>16时，植物生长主要受P限制［20］.本研究214种植物中，有87种植物的叶片N/P>16，但是有99种植物的叶片N/P<14.根据这一结果，很难就典型荒漠及荒漠化地区植物受N或P限制做出判断，原因可能是不同研究区叶片P含量之间的差异造成的.本研究中虽然不同研究区叶片N含量无显著差异，但P含量差异显著，造成叶片N/P在不同研究区之间存在显著差异.其中分布在塔里木盆地、准噶尔盆地以及阿拉善高原的大部分植物叶片N/P>16，而分布在科尔沁沙地的大部分植物叶片N/P<14，说明不同研究区的养分限制不同.但是，影响植物N/P化学计量特征的因素是复杂和综合的，不同群落的养分限制性大小受众多因素所控制，并且植物元素之间互相影响，使氮磷化学计量比更加复杂.相关分析显示，北方典型荒漠及荒漠化地区植物叶片氮磷含量之间存在显著的正相关关系(p<0.001)，.目前，较低的N/P指示植物生长主要受氮素限制已基本得到了普遍认可，而对于较高和中等水平的N/P究竟能否反映植被生产力受到磷素的限制，目前还没有一致性的结论，有些研究认为高的N/P意味着植被生产力主要受磷素限制［21］，而有些研究认为受到磷和氮的共同限制［22］.由此可见，通过植物N/P评价植物生产具体受到哪种养分的限制尚需要借助其他的辅助手段进行判断.不同生活型或分类群植物在影响生态系统功能上存在差异，这种差异体现在植物生活史、形态、生理等多个方面.许多研究发现，不同功能群或分类群植物叶片的某些性状存在显著差异［23～26］，这种差异通常被解释为植物遗传特性或适应环境的结果.北方典型荒漠及荒漠化地区乔木、灌木、禾本科植物以及非禾本科植物等生活型之间的叶片N、P含量N/P差异均达极显著水平(p<0.001)，表明不同生活型植物对环境的适应能力明显不同，所表现出的养分适应策略差异较大.Wright等［27］报道，草本植物与灌木和乔木植物比较，单位质量叶氮含量较高.但是在本研究中，非禾本科植物叶N含量与灌木植物叶片N含量并没有显著差异，但均显著大于乔木植物和禾本科植物叶N含量.Aerts［15］也证实，禾本科植物具有相对较小的叶片N含量和P含量，并且本研究中只有非禾本科植物的P含量显著较高(p<0.001)，其他生活型植物叶片P含量无显著差异.说明不同生活型植物的资源利用对策

随植被类型及地理分布不同存在较大变异.尽管植物叶片N、P含量以及N/P的变异通常被解释为植物遗传特性或适应环境的结果，但是叶片的N、P含量以及N/P在大尺度尤其是全球尺度上表现出一定的变化规律.Reich等［8］分析了已发表文献中全球452个样点1 280种植物叶片的N，P及N/P分布与纬度和温度的关系，研究表明，随着平均温度降低，叶片N，P含量显著增加，而N/P显著降低;Han等［13］对我国753种陆生植物的研究表明，叶片N、P含量随着温度降低而显著增加，但N/P与温度变化没有明显的相关性.郑淑霞等［10］研究发现黄土高原地区126个植物样品的叶片N、P含量与温度和降雨量均无明显的相关性，而N/P比值随着温度和降雨量的减少而明显增加.北方典型荒漠及荒漠化地区植物叶片N、P含量以及N/P与各研究区年平均温度没有明确相关性(p>0.05)，这与上述的研究报道不一致.原因可能是相对于全国乃至全球尺度，北方典型荒漠及荒漠化地区空间尺度变化较小引起的.另外的原因可能是本研究中用多个气象观测站的平均值来反映每个研究区域的温度状况，这种处理方法在一定程度上掩盖了研究区内的温度变异.但是研究结果表明，各研究区多年平均降水与叶片P含量以及N/P分别呈显著正相关(r=0.885，p=0.019)和负相关(r=－0.893，p=0.016)关系.说明在北方沙漠化地区，由于水分是植物生长的首要限制因素，因此植物可能通过调控对养分的利用对策以适应水分的制约.4结论

(1)北方典型荒漠及荒漠化地区214种植物叶片N含量的平均值为(24.45±8.1)mg/g，叶片P含量的平均值为(1.74±0.88)mg/g，叶片氮磷比平均值15.77±7.5.与全球、全国以及区域尺度的研究结果相比，典型荒漠及荒漠化地区植物具有相对较高的叶片N和P含量，但叶片N/P具有保守性的特点，即保持相对稳定.(2)北方典型荒漠及荒漠化地区不同生活型植物叶片N、P含量N/P之间存在显著差异，灌木植物和非禾本科植物具有相对较高的叶片N含量;非禾本科植物具有相当较高的叶片P含量;灌木植物叶片N/P相对偏高，说明不同生活型植物具有不同的养分利用策略.(3)北方典型荒漠及荒漠化地区科尔沁沙地和毛乌素沙地植物叶片P含量较高.塔里木盆地、准噶尔盆地以及阿拉善高原的大部分植物叶片N/P>16，科尔沁沙地的大部分植物叶片N/P<14，说明不同研究区的土壤养分有效性存在差异.(4)北方典型荒漠及荒漠化地区叶片P含量随着降水量增多呈增加趋势，叶片N/P呈下降趋势.但叶片N含量随降水增多无趋势性变化.参考文献: ［1］王绍强，于贵瑞.生态系统碳氮磷元素的生态化学计量学特征［J］.生态学报，2008，28(8):3937-3947.［2］Niklas K J.Plant allometry，leaf nitrogen and phosphorusstoichiometry，and interspecific trends in annual growth rates［J］.Ann Bot，2006，97(2):155-163.［3］He J S，Fang J Y，Wang Z H，et al.Stoichiometry and large-scale patterns of leaf carbon and nitrogen in the grassland biomesof China［J］.Oecologia，2006，149(1):115-122.［4］Hedin L O.Global organization of terrestrial plant-nutrientinteractions［J］.Proc Natl Acad Sci，2004，101:10849-10850.［5］He J S，Wang L，Flynn D F B，et al.Leaf nitrogen:phosphorusstoichiometry across Chinese grassland biomes［J］.Oecologia，2008，155(2):301-310.［6］Aragao D V，Fortini L B，Mulkey S，et al.Correlation but nocausation between leaf nitrogen and maximum assimilation:Therole of drought and reproduction in gas exchange in an understorytropical plant Miconia ciliata(Melastomataceae)［J］.Am JBot，2005，92(3):456-461.［7］Coste S，Roggy J C，Imbert P，et al.Leaf photosynthetic traits of14 tropical rain forest species in relation to leaf nitrogenconcentration and shade tolerance［J］.Tree Physiol，2005，25(9):1127-1137.［8］Reich P B，Oleksyn J.Global patterns of plant leaf N and P inrelation to temperature and latitude［J］.Proc Natl Acad Sci，2004，101(30):11001-11006.［9］任书杰，于贵瑞，陶波，等.中国东部南北样带654种植物叶片氮和磷的化学计量学特征研究［J］.环境科学，2007，28(12):2665-2673.［10］郑淑霞，上官周平.黄土高原地区植物叶片养分组成的空间分布格局［J］.自然科学进展，2006，16(8):965-973.［11］Wang T.Progress in sandy desertification research of China［J］.J Geogr Sci，2004，14(4):387-400.［12］董光荣，靳鹤龄.中国北方半干旱和半湿润地区沙漠化的成因［J］.第四纪研究，1998，2:136-144.［13］Han W X，Fang J Y，Guo D L，et al.Leaf nitrogen andphosphorus stoichiometry across 753 terrestrial plant species inChina［J］.New Phytol，2005，168(2):377-385.［14］侯学煜.中国植被地理及优势植物化学成分［M］.北京:科学出版社，1982.［15］Aerts R.Nutrient resorption from senescing leaves of perennials:Are there general patterns?［J］.J Ecol，1996，84(4):597-608.［16］Skujins J.Nitrogen cycling in arid ecosystems［A］.In:Clark FE，Roswall T(eds).Terrestrial nitrogen cycles，EcologicalBulletin［C］.Stockholm，1981.477-491.［17］Killingbeck K T，Whitford W G.High foliar nitrogen in desertshrubs:An important ecosystem trait or defective desert doctrine［J］.Ecology，1996，77(6):1728-1737.［18］Elser J J，Fagan W，Denno R F，et al.Nutritional constraints interrestrial and freshwater food webs［J］.Nature，2000，408:578-580.［19］汪涛，杨元合，马文红.中国土壤磷库的大小、分布及其影响因素［J］.北京大学学报(自然科学版)，2008，(6):945-952.［20］Koerselman W，Meuleman A F M.The vegetation N∶P ratio:Anew tool to detect the nature of nutrient limitation［J］.J AppEcol，1996，33(6):1441-1450.［21］Wardle D A，Walker L R，Bardgett R D.Ecosystem propertiesand forest decline in contrasting long-term chronosequences［J］.Science，2004，305(5683):509-513.［22］Gusewell S.N∶P ratios in terrestrial plants:variation andfunctional significance［J］.New Phytol，2004，164(2):243-266.［23］Sterck F J，Poorter L，Schieving F.Leaf traits determine thegrowth-survival trade-off across rain forest tree species［J］.AmNat，2006，167(5):758-765.［24］Poorter L，Bongers F.Leaf traits are good predictors of plantperformance across 53 rain forest species［J］.Ecology，2006，87(7):1733-1743.［25］Rozendaal D M A，Hurtado V H，Poorter L.Plasticity in leaftraits of 38 tropical tree species in response to light;relationshipswith light demand and adult stature［J］.Func Ecol，2006，20(2):207-216.［26］Khaled R A H，Duru M，Theau J P，et al.Variation in leaf traitsthrough seasons and N-availability levels and its consequences forranking grassland species［J］.J Veg Sci，2005，16(4):391-398.［27］Wright I J，Reich P B，Westoby M，et al.The worldwide leafeconomics spectrum［J］.Nature，2004，428(6985):821-827.

第二篇：土地荒漠化的研究论文详解

土地荒漠化的研究论文

牛栏山一中

凌霄

一.土地荒漠化定义

土地荒漠化，就是指土地退化，也叫“土地沙漠化。”顾名思义，我们可以从名字中简单的了解到原本湿润的可被利用的因为种种原因退化为类似沙漠的无法有效利用的土地。1992年联合国环境与发展大会对荒漠化的概念作了这样的定义，首次提出土地荒漠化的定义："荒漠化是由于气候变化和人类不合理的经济活动等因素，使干旱、半干旱和具有干旱灾害的半湿润地区的土地发生了退化。”随着生态环境的不断恶化，土地荒漠化已经成为全球范围内日益严重的问题之一。

二．土地荒漠化的分布

1．世界范围内

1996年，联合国防治荒漠化公约秘书处发表公报指出：当前世界荒漠化现象仍在加剧。全球现有12亿多人受到荒漠化的直接威胁，其中有1.35亿人在短期内有失去土地的危险。荒漠化已经不再是一个单纯的生态环境问题，而且演变为经济问题和社会问题，它给人类带来贫困和社会不稳定。到1996年为止，全球荒漠化的土地已达到3600万平方公里，占到整个地球陆地面积的1/4，相当于俄罗斯、加拿大、中国和美国国土面积的总和。全世界受荒漠化影响的国家有100多个，尽管各国人民都在进行着同荒漠化的抗争，但荒漠化却以每年5～7万平方公里的速度扩大，相当于爱尔兰的面积。到二十世纪末，全球将损失约1/3的耕地。在人类当今诸多的环境问题中，荒漠化是最为严重的灾难之一。对于受荒漠化威胁的人们来说，荒漠化意味着他们将失去最基本的生存基础--有生产能力的土地的消失。20世纪60年代末和70年代初，非洲西部撒哈拉地区连年严重干旱，造成空前灾难，使国际社会密切关注全球干旱地区的土地退化。“荒漠化”名词于是开始流传开来。据联合国资料，目前全球1/5人口，1/3土地受到荒漠化的影响。1992年6月世界环境和发展会议上，已把防治荒漠化列为国际社会优先发展和采取行动的领域，并于1993年开始了《联合国关于发生严重干旱或荒漠化国家（特别是非洲）防治荒漠化公约》的政府间谈判。

各大洲具有分布，其中非洲最为严重，也是出现最早的大洲。另大洋洲、亚洲、美洲均有分布。（详见附一）

2.中国范围内

根据1998年国家林业局防治荒漠化办公室等政府部门发表的材料指出，中国是世界上荒漠化严重的国家之一。根据全国沙漠、戈壁和沙化土地普查及荒漠化调研结果表明，中国荒漠化土地面积为262.2万平方公里，占国土面积的27.4%，近4亿人口受到荒漠化的影响。据中、美、加国际合作项目研究，中国因荒漠化造成的直接经济损失约为541亿人民币。中国荒漠化土地中，以大风造成的风蚀荒漠化面积最大，占了160.7万平方公里。据统计，70年代以来仅土地沙化面积扩大速度，每年就有2460平方公里。

在地域上主要分布在中国北方，东起黑龙江，西至新疆，断续分布延伸长达5 500km，涉及黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、河北、山西、陕西、宁夏、甘肃、青海和新疆等省（区）共212个旗、县。另外，中国南方的部分湿润地区也出现了土地荒漠化的问题。三．土地荒漠化分类及其表现（1）湿润及半湿润地带的荒漠化土地

主要分布在中国的三江平原、嫩江下游、黄淮海平原的中部和北部、江西南昌及鄱阳湖区、近3000km的沿海地带和海南岛西南部等地，约占中国荒漠化土地总面积的3.9％。该区的荒漠化土地仅出现于沙性物质丰富、人类活动强烈的地区，与河流沉积物及海岸沙质沉积物受风力吹扬有关。其特点是分布零散，面积不大，影响范围小，风沙景观一般只出现于干旱多风季节。（2）半干旱地区的荒漠化土地

主要分布在贺兰山与乌鞘岭一线以东、白城与康平一线以西，长城以北、国境线以南的呼伦贝尔、科尔沁、鄂尔多斯等地，即分布在内蒙古东部与中部、河北北部、山西西北、陕北与宁夏东南部。其都发生在干草原区及荒漠草原区，是中国荒漠化土地比较集中分布的地区，约占中国荒漠化地总面积的65.4％。它是过度的土地利用和干旱多风沙质地表环境相互作用的产物。（3）干旱荒漠地区的荒漠化土地

主要分布在中国的狼山、贺兰山和乌鞘岭一线以西的广大地区，较集中分布在一些大沙漠边缘（如阿拉善的中部、河西走廊、塔里木盆地等地区），占全国荒漠化土地面积30.7％。其特点是荒漠化的发生和发展主要与河流变迁、水资源利用不合理及绿洲边缘过度樵柴活动有关。

中国土地荒漠化研究结果表明，在人为活动继续强化利用及风力作用下，荒漠化将会继续蔓延。利用50年代与70年代航空相片对比分析发现，中国荒漠化土地一直在扩大之中，其中增长率为1.1％，强烈发展中的荒漠化土地为2.5％，严重荒漠化土地为3.5％。50年代到70年代，荒漠化土地增加了3.9×104km2，年扩大面积达1560km2；70年代到80年代间，每年扩大的荒漠化土地面积达2 100km2，如果按50～70年代的发展速度，预测，中国正在发展中的荒漠化土地面积将达9.75×104km2。其中强烈发展中的荒漠化土地为9.28×104km2，严重荒漠化土地6.1×104km2，全国荒漠化土地总面积将比目前增加7.53×104km2。届时中国荒漠化土地面积高达4.34×105km2。四．土地荒漠化成因 1.人为活动

人口增长对土地的压力,是土地荒漠化的直接原因.干旱土地的过度放牧、粗放经营、盲目垦荒、水资源的不合理利用、过度砍伐森林、不合理开矿等是人类活动加速荒漠化扩展的主要表现.乱挖中药材、毁林等更是直接形成土地荒漠化的人为活动.另外,不合理灌溉方式也造成了耕地次生盐渍化.2.地理环境因素和气候因素

干旱、半干旱及亚湿润干旱地区深居大陆腹地,是全球同纬度地区降水量最少、蒸发量最大、最为干旱脆弱的环境地带.当气候变干时,荒漠化就发展,气候变湿润时,荒漠化就逆转.近年来频繁发生于我国西北、华北(北部)地区的沙尘暴,更加剧了这些地区的荒漠化过程.五．土地荒漠化的影响

土地荒漠化和沙化是一个渐进的过程，但其危害及其产生的灾害却是持久和深远的。它不仅对当代人产生影响，而且还将祸及子孙。据专家测算，中国每年因土地沙化造成的直接经级损失高达540亿元，直接或间接影响近4亿人口的生存、生产和生活。土地荒漠化、沙化不仅恶化生态环境，衰退土地生产力，威胁江河安全，而且加剧沙区贫困。2003年，中国重沙区农民人均纯收入仅为中国平均水平的三分之二，与发达地区差距更大。土地荒漠化、沙化的危害主要表现为：

1.可利用土地资源减少

20世纪50年代以来，中国已有67万公顷耕地、235万公顷草地和639万公顷林地变成了沙地。内蒙古自治区乌兰察布盟后山地区、阿拉善地区、新疆维吾尔自治区塔里木河下游、青海省柴达木盆地、河北省坝上地区和西藏自治区那曲地区等地，沙化地区平均增加4%以上。由于风沙紧逼，成千上万的牧民被迫迁往他乡，成为“生态难民”。

中国国家林业局提供的资料显示，20世纪末，沙化每年以3436平方公里的速度扩展，每5年就有一个相当于北京市行政区划大小的国土面积因沙化而失去利用价值，全国受沙漠化影响的人口达1.7亿。资料表明,土地沙化正急剧缩减着我们可以有效利用的国土.许多地方因为沙漠化趋势导致土地退化,土壤结构破坏,土壤养分流失.而土壤肥力的自然恢复需要数十年、数百年,甚至数千年时间.如果用人为措施恢复土壤的肥力,需要的投入量难以计算.2.土地生产力严重衰退

土壤风蚀不仅是沙漠化的主要组成部分，而且是首要环节。风蚀会造成土壤中有机质和细粒物质的流失，导致土壤粗化，肥力下降。据采样分析，在毛乌素沙地，每年土壤被吹失5〜7厘米，每公顷土地损失有机质7700公斤，氮素387公斤，磷素549公斤，小于0.01毫米的物理粘粒3.9万公斤。中国科学院测算，沙漠化致使全国每年损失土壤有机质及氮、磷、钾等达5590万吨，折合化肥2.7亿吨，相当于1996年全国农用化肥产量的9.5倍。每年4到5月正是春播季节,在沙漠化地区,往往是种子和肥料被吹走,幼苗被连根拔出,土壤水分散失,禾苗被吹干致死或被掩埋.有的地方要反复补救,甚至误了农时.沙漠化引起的草场退化,使适于牲畜食用的优势草种逐渐减少,甚至完全丧失.牧草变得低矮、稀疏,产量明显降低,草场载畜能力大为下降.3.加重空气污染

根据监测,我国城市空气污染物主要是微小颗粒物,这与沙漠化密切相关.沙尘污染着广大地区人民的生产生活环境,影响了人民健康.4.沙漠化加深了贫困程度,扩大了地区差距.据调查,全国农村人口的1／4 生活在沙漠化地区,其人均农业产值仅为全国平均水平的34.2％,是东部地区的1／5.沙漠化地区贫困程度加剧,发展差距扩大,有的地方已经喊出“要生存就要治沙”的口号.五．治理措施

1.设置沙障：

主要有草方格沙障、黏土沙障、篱笆沙障、立式沙障、平铺沙障等。草方格沙障使用麦草、稻草、芦苇等材料，在流动沙丘上扎成挡风墙，以削弱风力的侵蚀，同时有截留降雨的作用，能提高沙层的含水量，有利于沙生植物的生长。黏土沙障是将黏土在沙丘上堆成高20~30 m的土埂，间距1~2 m，走向与风向垂直。黏土固沙施工简单，固沙效果较好，且具有良好的保水能力，但需要大量的黏土。

2.植物治理：

沙漠植物治理指在沙漠地区播种沙生植物，以阻止沙漠扩张及改善沙漠土地。沙生植物具有水分蒸腾少，机械组织、输导组织发达等特点，可抵抗狂风袭击，并尽快将水分和养料输送到亟需的器官，其细胞内经常保持较高的渗透压，具有很强的持续吸水能力，使植物不易失水，能够适应干旱少雨的环境。

3.水资源利用：

水资源利用在沙漠治理过程中最为重要。沙漠中的水源主要有地下水、河道水和降水。但沙漠区域的降水量不稳定，一般随气候的变化而变化，湿润年份降水量多，而干暖年份降水量少。沙漠地下水较稳定，其沙层厚，具有一定的“隔热”性，使水得以在地下保存。但这种稳定是相对的，受到降水的制约。解决水资源主要从汲水、输水和节水灌溉等方面考虑。

4.恢复与重建：

荒漠化形成与扩张的根本原因，就是荒漠生态系统的人为破坏所致，是对该系统中的水资源、生物资源和土地资源强度开发利用而导致系统内部固有的稳定与平衡失调的结果。当下荒漠化严重真正的原因并非人工植被营造太少，而是天然植被破坏过甚。由此可见，只有保护、重建荒漠生态系统，才能从根本上遏制住沙漠化扩展的势头。六．心得体会

近年来,新闻中不断播报的是我国那一片片肥沃的土地,原由绿色覆盖的土地变成不毛之地,如此令人心痛.如今的这个世界已经不断地被沙漠化的土地蚕食,这是一种不可逆的发展趋势,当然这是对人类有害的.很多人可能会说,通过多植树是可能将沙漠化的土地恢复的,但是,电视上经常播报的是“某某国家领导人,在西域植树”,但是这有效果吗?显然这个效果并不显著.但没有人想到,在那还没有沙漠化的土地上植树,这不是比那在西域不毛之地栽一棵树,之后就晾在一边不顾,更有效果吗?

沙漠化现象可能是自然的.不过,今日世界各地沙漠化原因,多数归咎于人为原因.人们不理会土地长期枯渴,更开发河段上流、采伐森林,上流土地从而不能吸收降雨,雨水一气流入河中造成水土流失以及洪水.是什么原因我们辛苦创造的文明,要被我们自己破坏

。“刳胎杀夭则麒麟不至郊,竭泽涸渔则蛟龙不合阴阳,覆巢毁卵则凤皇不翔”,我们应将力量集合起来，阻止其进一步扩大。