基本信息
- 项目名称：
- 毛乌素沙地植被覆盖变化及灌木恢复保护对治理沙漠的探讨
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本作品从毛乌素沙地的自然经济概况入手，以历史时期毛乌素沙地演变为基础，重点分析了近2000年来的变化，并结合模型分析，提出沙漠化治理的分阶段策略。然后分析了近五十年来的气候和人类活动变化，提出现阶段的治理方案。接着通过马尔可夫模型预测在不改变现有的治理力度下，毛乌素沙地有可能会进一步恶化。然后通过实验验证灌木在沙漠化治理中的作用和建议对灌木的种植和管理。最后给出沙漠治理的一些具体措施和建议。
- 详细介绍：
- 本作品先介绍了毛乌素沙地的自然概括和经济概况，为下面提出具体的治理策略做准备。从毛乌素沙地第四纪形成开始分析，给出沙漠化的形成与人类活动无关，接着分析了近2000年来毛乌素沙地出现的三次大的沙漠化现象，结合近2000年来的气候变化和人类活动的干扰程度不同，提出在气候朝逆沙漠化方向发展时，应该加大对沙漠化的治理和投入，同时减少不合理的人类活动的干扰，两者相结合才可能有效逆转沙漠化过程；在气候朝沙漠化方向发展时，应该尽量限制人类活动的破坏，防止沙漠化更趋恶化，同时适当控制沙漠化治理资本的过度投入，以历史为证，可见这种分阶段治理是经济有效的。然后通过ISM模型分析给出引起沙漠化的因素，然后分析了近五十年来气候变化和人类活动的变化，提出现阶段治理方案。接着通过马尔可夫模型预测在不改变现有的治理力度下，毛乌素沙地有可能会进一步恶化。关于具体的治理，我们通过实验验证毛乌素本地的乡土物种灌木对于土壤质量具有很好的改良作用，及灌木的一些生态、经济价值给出在沙漠化治理中应该加大对灌木的种植和管理。最后给出一些具体的治理方案和建议。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 本作品的目的是提出沙漠化治理的分阶段方案，科学指导毛乌素沙地下一步的防沙治沙工作。 本作品分析了历史时期毛乌素沙地沙漠化和逆沙漠化的演变过程及气候变化和人类活动的影响，提出气候有利和不利于沙漠化逆转时人类应采取的治理策略；同时应用马尔可夫模型预测了毛乌素沙地沙漠化的发展方向，提出当前治理沙漠的具体的方案及措施；最后通过实验验证，沙地灌木在治理沙漠化中的独特作用及建议灌木的种植和管理。
科学性、先进性及独特之处
- 科学性是结合历史实例和实验对毛乌素沙地沙漠化的演变过程、发展方向、影响因素和治理措施进行系统的分析和讨论。 先进性是采用多种学科方法，如历史文献分析、气候数据分析、数学模型分析、实验调查分析等，以史为鉴，提出治理沙漠的具体措施，对毛乌素沙地的沙漠化治理提出意见和建议。 独特之处是提出治理沙漠的分阶段治理。将气候因素和认为因素结合起来，提出在不同阶段采取不同的措施。
应用价值和现实意义
- 本作品的实际应用价值是指导毛乌素沙地的沙漠化治理和生态保护工作。分阶段治理有助于节省很大的经济成本和人力资本，并且从历史上看也会取得显著的成果。 本作品的现实意义是提高沙漠化地区生态治理的效率，降低治理成本。以最小的成本获取最大的利益。
学术论文摘要
- 毛乌素沙地是我国四大沙地之一，位于鄂尔多斯高原的中部和南部，是一个典型的农、牧、林交错地带。其特殊的地理位置决定了该地脆弱的生态环境。 本文主要从毛乌素历史、地理、经济、气候等多方面入手，结合历史上毛乌素沙漠化和逆沙漠化的实例，提出: （1）在气候朝逆沙漠化方向发展时，应该加大对沙漠化的治理和投入，同时减少不合理的人类活动的干扰，两者相结合才可能有效逆转沙漠化过程；在气候朝沙漠化方向发展时，应该尽量限制人类活动的破坏，防止沙漠化更趋恶化，同时适当控制沙漠化治理资本的过度投入； （2）通过对比1990年 和2007年毛乌素沙地植被覆盖度的变化发现，毛乌素沙地植被覆盖整体上呈现良性循环趋势，但局部退化现象仍存在。以目前毛乌素沙地的植被盖度为基准，通过马尔可夫模型预测发现：若毛乌素沙地保持目前治理力度，即使气候朝逆沙漠化方向发展，沙漠化还会进一步加剧； （3）我们通过实验验证发现，灌木在治理沙漠化中发挥着至关重要的作用， 因此建议在毛乌素沙漠化治理过程中首选乡土物种的灌木。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- 何彤慧，王乃昂. 毛乌素沙地历史时期环境变化研究[M].人民大学出版社. 孙继敏等. 2000a B.P.来毛乌素地区的沙漠化问题[J].干旱区地理，1995，18（1） 侯仁之．侯仁之文集[M]．北京：北京大学出版社.1998：256~266 竺可桢.中国近五千年来气候变迁的初步探究[M].中国科学院 吴薇. 近 50年来毛乌素沙地的沙漠化过程研究.中国沙漠[J]. 2001, 21(2). 董玉祥，刘玉璋.沙漠化若干问题研究[M]，西安地图出版社，1995年1月. 李新荣.茅屋沙地灌木资源区系特征及其保护对策[J].自然资源学报[J]，1997,12（02）：146-152. 李新荣，张新时.鄂尔多斯高原荒漠化草原与草原化荒漠灌木类群生物多样性的研究[J ].应用生态学报，1999，10 (6) : 665~669. 苏永忠，赵哈林.几种灌木—半灌木对沙地土壤肥力影响机制的研究[J].应用生态学报，2002,13（07）：802-806. 李新荣.试论鄂尔多斯高原灌木多样性的若干特点[J].资源科学， 2000，22 (3) : 54～59. 中国科学院兰州冰川冻土沙漠研究所沙漠研究室编，中国沙漠地区药用植物[M]，甘肃人民出版社，1973. 张新时. 毛乌素沙地的生态背景及其草地建设的原则与优化模式[J].植物生态学报，1994，18(1). 孙启忠，韩建国，卫智军等.沙地植被恢复与利用技术[M].化学工业出版社
同类课题研究水平概述
- 当前，沙漠化的控制和治理是一个全球性课题。如何科学有效控制沙漠化的发展，降低防沙治沙的成本，提高沙漠化地区抵御生态风险的能力，需要大家深入思考。目前，国内外有关这方面的研究很多，观点也不尽相同。部分研究过分强调气候变化的影响和作用，而部分研究过分强调人类活动的影响和作用。这些观点的差异，十分容易导致在治理沙漠化过程中指导思想的模糊。如产生错误的指导思想，将浪费大量的人力物力而达不到预期的效果。 毛乌素是我国四大沙地之一，也是我国沙漠化十分严峻的地区。目前有关毛乌素沙漠化的研究很多，如何科学有效的治理沙漠化仍然是研究人员讨论的焦点问题。然而，大部分研究都只从现代生态过程出发，讨论毛乌素沙地沙漠化的发展方向、影响因素和治理策略。然而，仅仅从现代生态过程来分析和讨论毛乌素沙地的沙漠化问题在时间尺度上是不足的。只有从古今至今、古今结合，才能全面了解毛乌素沙地的演变过程和影响因素，并提出合理的治理策略和指导思想。因此，本作品针对过去研究的不足，从历史时期毛乌素沙地的演变过程和影响因素出发，结合近几十年来毛乌素沙地气候、人类活动和植被条件的变化，采用数学模型预测了未来毛乌素沙地沙漠化的发展方向。同时通过实验调查，提出在现今基础上毛乌素沙地沙漠化治理的措施和指导思想。 从毛乌素沙地第四纪开始形成，到近几千年来气候及人类活动的研究分析，提出治理沙漠的分阶段过程，本作品从历史入手，寻找治理沙漠的方法，以史为鉴，提出改善沙漠化的阶段性方案。结合近2000年来毛乌素沙地的沙漠化和逆沙漠化的演变过程，这种方案是可行的，也是最经济的。这种分阶段的治理措施是结合经济、社会、环境等方面综合考虑提出的。 然后我们通过马尔可夫模型预测在不改变现有的治理力度及现有的状态下，即使气候朝逆沙漠化方向发展，毛乌素沙地可能还会进一步恶化。 最后通过实验验证，灌木对于土壤质量具有很好的改良作用，因此在治理沙漠化过程中，应该加大对毛乌素地区的本土物种—灌木的种植和管护，以灌木作为治理中的首选物种。沙漠化治理是一项耗资巨大的工程，我们应该采取正确的方式，以最小的资本获取最大的收益，在气候和人类活动都允许的情况下，应该将自然、社会、经济三方面结合起来，共同努力，逆转沙漠化。
