第1章 绪论
土地荒漠化治理是全球生态环境保护与可持续发展领域的重要议题，同时也是科技创新的重要方向与支撑服务领域。长期以来，随着土地荒漠化治理实践的广泛开展，新技术、新模式层出不穷，在有效支撑荒漠化治理的同时，也催生出了诸如固沙新材料、特色沙生植物开发利用等新兴沙区生态产业，为推动沙区经济转型、农牧民增收以及土地荒漠化治理做出了重要贡献。我国高度重视荒漠化治理技术的产业化，并在国家和地方层面出台相应政策予以扶持。然而，作为一类具有公益性、绿色化、创新性、高风险的新兴技术与产业，荒漠化治理技术在产业化过程中除受地域因素影响以外，在科技、金融税收、水土资源管理机制等方面仍面临诸多障碍，亟待通过政策创新形成系统的制度安排。本章重点对我国荒漠化治理现状以及荒漠化治理技术产业化实践进行梳理，对荒漠化治理技术产业化过程中存在的问题进行宏观分析，在此基础上提出本书的研究框架、技术路线、主要方法及章节安排。
1.1 我国荒漠化及治理现状
荒漠化是指人类历史时期以来，由于人类不合理的经济活动和脆弱生态环境相互作用造成土地生产力下降，土地资源丧失，地表呈现类似荒漠景观的土地退化过程（朱震达， 1998）。荒漠化的形成与自然环境和人类活动都有密切关系，无论是在干旱、半干旱地区，还是在半湿润和湿润地区都有荒漠化现象的发生。受荒漠化影响的地区，社会—生态系统十分脆弱，如何兼顾荒漠化治理与经济发展，一直是沙区可持续发展的难点与努力方向（Yang et al.，2014）。
1.1.1 荒漠化概念的提出
荒漠化（desertification）一词，*早出现在路易斯 拉瓦登 1927年的一篇科学论文中，他使用“ desertification”一词来描述非洲萨赫勒地区荒漠化的景观，指出这一地区的荒漠化景观完全是由人类的各种开发活动造成的（赵哈林等， 2000）。直到 1949年，法国科学家奥布里维尔在《热带非洲的气候、森林与荒漠化》一书中采用了“荒漠化”一词而引起广泛关注，他认为在长期遭受土壤侵蚀的背景下，农垦和采伐森林等人类开发活动进一步破坏了非洲的热带森林植被—土壤系统，从而严重威胁当地的农业生产，使得土地生产力不断降低而极易演变成类似沙漠的景观（Aubreville，1949）。在 20世纪 60～70年代，非洲发生了一场罕见的旱灾，各国学者开始广泛关注荒漠化这一土地退化现象，并针对荒漠化的概念提出了各自的看法；直到 1977年，在肯尼亚首都内罗毕召开联合国荒漠化大会上，荒漠化被定义为：“荒漠化是土地滋生生物潜力的下降或破坏，并*终导致类似沙漠景观条件的出现”（Biswas，1977）。在此之后，国内外不同研究领域内的学者相继对“荒漠化”提出 100多种定义，这些定义主要是围绕荒漠化的空间分布范围和规律、荒漠化形成与演化的时间尺度、各因素对荒漠化形成的相对作用、荒漠化的危害和响应机制、荒漠化的治理与逆转等诸多方面（Xue，1993）。
1984年联合国环境规划署（UNEP）再次召开荒漠化特别会议，评估了全球荒漠化土地的范围、影响程度和防治的必要性，进一步完善了荒漠化的概念：“在气候、生物等自然环境因素以及社会经济因素的影响下，一系列荒漠化过程不断发生，主要包括沙地面积扩张、草场退化、农作物产量及生产潜力降低、耕地盐碱化、天然植被遭到破坏、土壤环境污染等”（Karrar and Gaafar，1984）。在 1990年 UNEP召开的荒漠化评估特别顾问会议中，全球荒漠化的现状与发展趋势得到广泛认同，并对荒漠化的发生范围进行了重新界定，赋予了荒漠化新的含义：“在干旱、半干旱及部分半湿润地区发生的，由人类不合理的开发利用活动所造成的土地退化”（Barnes，1990）。在此基础上，联合国在 1994年的法国巴黎外交大会上通过了《联合国防治荒漠化公约》，并将荒漠化描述为：“包括气候变化和人类活动在内的多种综合性因素所造成的干旱、半干旱和亚湿润干旱地区的土地退化”（Diallo，2008）。这个定义明确将荒漠化归为土地退化的一种表现形式，将荒漠化的发生发展范围初步界定为年降水量与潜在蒸散量之比在 0.05～0.65之间的干旱、半干旱、亚湿润干旱地区，并将气候变化和人类活动共同作为荒漠化的重要影响因子。另外，《联合国防治荒漠化公约》将“土地”解释为具有陆地生产力的系统，认为植被、土壤等成分在土地上进行着一系列生态及水文过程；并将“土地退化”解释为：“在干旱、半干旱和部分亚湿润干旱区，所使用土地受多种外部因素的影响明显，从而使灌溉农田、草场、林地的生产能力丧失，生态系统的稳定性和复杂性明显降低，主要包括风蚀和水蚀导致的土壤物质流失，土壤物理、化学和生物特性或经济特性的退化，自然植被的多样性丧失等”（张煜星和孙司衡，1998）。
1.1.2 我国荒漠化土地分布与成因
1. 荒漠化土地分布
我国是世界上荒漠化*严重的国家之一，土地荒漠化分布范围为 74°～119°E， 19°～49°N。地域辽阔、气候与地貌类型复杂多样的自然环境特征，加上经济发展背景下诸多不合理的开发活动，使得我国荒漠化土地形成过程复杂、种类较多、分布范围广（王建和董光荣， 2000；屠志方等， 2016）。根据第五次全国荒漠化和沙化土地监测结果，我国荒漠化土地面积共计 262.16万 km2，占国土面积的27.20%，广泛分布于除台湾、上海外的其余 30个省市（自治区）；其中，新疆维吾尔自治区和内蒙古自治区的荒漠化面积相对较大，分别为 107.06万 km2和 60.92万 km2。从不同气候类型区来看，有 44.86%的荒漠化土地分布于干旱区，而半干旱区和亚湿润干旱区的荒漠化土地占比分别为 35.84%和 19.30%；从荒漠化土地整体来看，我国的荒漠化程度较为严重，其中极重度、重度和中度荒漠化面积分别占荒漠化土地总面积的 20.47%、15.40%和 35.44%，极重度和重度荒漠化都以沙质荒漠化为主要表现形式，盐碱质荒漠化面积较小。
我国土地荒漠化按主导成因可划分为风蚀荒漠化、水蚀荒漠化、冻融荒漠化和盐渍荒漠化。
（1）风蚀荒漠化。我国的风蚀荒漠化土地总面积约 160.7万 km2，主要分布在干旱、半干旱地区，是各类型荒漠化土地中面积*大、分布*广泛的一种荒漠化类型（王礼先，2000a）。其中有 54.5%的风蚀荒漠化土地主要分布在干旱区，大致位于内蒙古西部的阿拉善高原、龙首山以北包括河西走廊西部以北地区，以及柴达木盆地西北侧边缘、准噶尔盆地和塔里木盆地及天山以南地区；有 30.6%的风蚀荒漠化土地分布在半干旱地区，大致位于内蒙古中东部狼山以东向南，穿杭锦后旗、磴口县、乌海市，然后向西纵贯河西走廊中—东部直到肃北蒙古族自治县呈连续大片分布（胡静霞和杨新兵， 2017）。有关专家对现代风蚀荒漠化成因类型的调查结果表明：我国北方地区现代风蚀荒漠化土地的人为因素贡献率超过 90%；从各影响因素来看，水资源不合理利用、过度放牧、过度农垦对北方地区风蚀荒漠化形成的贡献率分别为 32.4%、29.4%、23.3%（王礼先，2000b）。这说明我国北方地区荒漠化的形成与人口数量的增长、经济的快速发展、城镇化速度提升，以及不合理开发利用自然资源而导致的乱砍滥伐、草原过牧、不合理耕作、水资源浪费等因素息息相关，原有的生态系统平衡遭到严重破坏，从而导致了土地的荒漠化（李玉霖等，2019）。
（2）水蚀荒漠化。我国水蚀荒漠化土地的面积为 20.5万 km2，占荒漠化总面积的 7.8%。从地域分布上看，水蚀荒漠化土地在干旱、半干旱和部分半湿润区地区内呈不连续的局部集中分布（王香鸽等， 2004）。其中，黄土高原北部的无定河、窟野河、秃尾河流域，泾河上游，清水河、祖厉河的中上游，湟水河下游及永定河的上游地区水蚀荒漠化分布较为明显；在我国东北地区西部，水蚀荒漠化土地主要分布在西辽河的中上游及大凌河的上游；另外，新疆的伊犁河、额尔齐斯河及昆仑山北麓地带也有水蚀荒漠化土地较大的连续分布（周哲，2004）。
（3）冻融荒漠化。我国冻融荒漠化土地的面积为 36.3万 km2，占荒漠化总面积的 13.8%。冻融荒漠化现象常发生在昼夜或季节性温差较大的地区，岩石或土壤由于发生剧烈的热胀冷缩而造成的结构破坏或质量退化（李森等， 2005）。冻融荒漠化严重程度以轻度、中度为主，分别占 49.0%和 50.7%，重度仅占 0.3%。
一般发生冻融荒漠化的地区生物生产力较低，主要分布于青藏高原的高海拔地区；此外在甘肃的少数高山区、金沙江及其支流流域上游也有小面积分布。
（4）盐渍荒漠化。我国盐渍荒漠化土地的面积为 23.3万 km2，占荒漠化土地总面积的 8.9%。盐渍荒漠化是一种由化学作用造成的土地退化，也称为盐漠化，其表层土壤的可溶性盐离子总量往往超过 1%，主要是由气候干旱、蒸发强烈、地下水位过高、排水不畅或不合理的大水漫灌等因素造成的（张维成等， 2007）。我国华北平原和青海省境内比较常见，此外还集中分布在塔里木盆地的绿洲、天山北麓山前冲积平原地带、河套平原和银川平原等地。
我国西部地区的荒漠化土地主要表现形式为土地沙化，沙化土地面积为172.12万 km2占国土面积的 17.93%；有明显沙化趋势的土地面积为 30.03万 km2，占国土面积12%；实际有效治理的沙化土地面积为 20.37万 km2，占沙化土地面积的 11.8%（耿国彪，2016）。原生沙漠面积为 47.01万 km2，占中国国土面积的 4.90%，分布于新疆、甘肃、青海、宁夏与内蒙古 5个省级行政区，其中，新疆和内蒙古沙漠分布面积相对较广（王涛， 2004）。从北非的撒哈拉沙漠，到中东的阿拉伯沙漠，再经过中亚到新疆的古尔班通古特沙漠，*后到我国东北部的的呼伦贝尔沙地，已经连成一条超级沙漠带（杨发相等， 2019）；它既是全球环境变化的重要表现，是气候变化与人类不合理经济社会活动的结果，同时也是全球生态环境进一步恶化的根源（Zhang and Huisingh，2018）。
2. 荒漠化成因
受全球气候变化和人类活动的影响，生态脆弱区的土地荒漠化程度加剧，造成了许多毁灭性后果，严重威胁着人类生存和发展。自然环境因素和人类活动因素是我国荒漠化土地形成的主要原因。
自然环境因素主要有：
（1）地理位置因素。我国的土地荒漠化多发生于北方干旱、半干旱及部分半湿润地区，主要表现为土地沙漠化（赵哈林等， 2008）。这些区域深居大陆内部，与全球其他的沙漠或沙地密集带相连接。在大气候背景的影响下，这一片区域洪积、冲积地貌发育，从而形成大面积的盆地和平原，丰富的沙物质覆盖了本来可以利用的土地，使得土壤机械组成持续改变，土壤肥力特征不断恶化，大多数原生植被难以生长；在植被覆盖度降低的基础上，降雨过程加速了地表的水土流失，表层较为肥沃的土壤不断被冲走，形成了周而复始的恶性循环，荒漠化得以不断发展。
（2）气候因素。在我国荒漠化地区尤其是西北干旱半干旱的沙漠化地区，气候特征主要表现为：全年日照时数较长、降雨量少而变率大、蒸发强烈、冷热剧变、风大沙多。这一系列特征极其不利于土壤—植被系统的发育，但为荒漠化土地的形成创造了条件。另外，荒漠化土地对气候因子较为敏感，温度的上升、降水量的减少等都会引起荒漠化土地的进一步扩张。
（3）植被因素。干旱、半干旱为主的气候特点决定了荒漠化地区的植被种类稀少、结构简单，植被覆盖率低导致地表大多呈现裸露状态；多数旱生植被的防风固沙效益差，区域内生态环境非常脆弱，较小的灾害性天气就会破坏当地生态平衡，导致荒漠化现象的产生（张文华， 2006）。另外，我国北方多数荒漠化地区正处于暖冬、干化趋势，这将进一步影响植被的地域分布规律，使我国干湿度分异下的植被分布带逐渐向东南方向移动，森林草原带、干旱气候带不断扩大，极大限制了树木
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