近几十年来，随着人口不断增加和现代工(农)业文明的冲击、人类活动的加剧以及气候的变迁，土地发生了不同程度的沙化。土地沙化是土地表面沙土裸露的过程(王涛等，2004)，导致土地生产力下降，严重影响其生态系统的服务功能，进而影响区域生态环境和经济的可持续发展(侯向阳，2010; 李平等，2012)。因此，对土地沙化问题的研究已成为当前生态学、环境学以及资源学研究的热点和焦点(Mchrady et al., 2000; Stephen et al., 2000; Tilman et al., 2006;Bai et al., 2004)。

我国不少学者对中囯土地沙化的变化趋势进行研究，如:中国北方沙漠化土地的时空变化(王涛等，2011)，草原沙化已由零星分布恶化为局部集中连片(张龙生等，2001)，沙化土地面积呈指数形式增加(袁宏波等，2006)，高寒草甸沙化的时空演变过程及其发展趋势(陈文业等，2013)，黄河上游红原地区沙化变化态势等。也有学者对若尔盖土地沙化动态进行分析(Lehmkuhl et al., 1997; 王文丽等，2008; 李敏蕊等，2011)，而且魏振海等(2010)在野外考察基础上对地形图和遥感影像进行目视解译，并以沙丘分布重心、沙丘面积年均增长率、沙丘面积增加或减少数量等指标分析得岀若尔盖高原1966—2006年间沙丘扩张，分布重心向东南偏移的时空变化规律。然而这些研究结果大都只是对沙化地分布、扩展速率、沙化地类型及沙化程度的变化趋势进行探讨，很少涉及沙化地演变过程中，沙化程度减轻和恶化的动态特征和定量分析。

本文将研究若尔盖高原1994—2009年土地沙化程度演变趋势，定量分析其沙化程度恶化或减轻的动态特征，为若尔盖县沙化治理和生态环境建设的对策制定提供科学依据。

若尔盖县位于四川省北部，地理坐标为102°08'—103°39'E，32°56'—34°19'N，平均海拔3 500 m。若尔盖是长江、黄河上游重要的水源涵养地和供给源之一，被誉为"黄河蓄水池"，是我国"水塔"的重要组成部分。境内黄河与长江流域的分水岭将全县划分为纯牧区和半农半牧区，纯牧区面积占全县面积的69%，半农半牧区占31%。

若尔盖地质母岩多为三迭系砂岩、板岩、灰岩和第四纪的松散堆积物，其形成的土壤含沙量高。境内土壤共有沼泽土、亚高山草甸土、草甸褐土等10大类22个亚类，其中沼泽土和亚高山草甸土分别占总土地面积的33.1%和30.15%。

若尔盖县东部和西部分属2个气候区，东部为大陆性山地中温带半湿润季风气候，西部为大陆性季风高原气候。大陆性山地中温带半湿润气候区年均温度4.5~5.2 ℃，年均日照时数约2 500 h，无霜期约60天; 年降雨量500~600 mm，年蒸发量1 050~ 1 300 mm，相对湿度69%左右，平均风速2.4 m ·s^-1。西部大陆性季风高原气候区年均气温0.7 ℃，无绝对无霜期，年均日照2 389 h; 年均降雨量656.8 mm，年均蒸发量1 232 mm，年均湿度69％; 平均风速2.4 m ·s^-1，最大风速40 m ·s^-1。

根据国家林业局发布的《沙化土地监测技术规程》和四川省林业厅发布的《沙化土地监测技术细则》的规定，参考有关研究成果(韩广等，1997; 胡梦珺等，2012; 石承苍等，2009)，把土地沙化程度分为轻度、中度、重度和极重度沙化地4个等级，分级标准见表 1。

表1 沙化程度的分级标准 Tab. 1 The grading st and ards of desertification degree

表 1沙化程度的分级标准 Tab.1The grading st and ards of desertification degree 程度Degree 标准Standard 轻度Mild 地表开始粗化，已出现沙堆，地表风沙活动明显。有轻微的风蚀和风积现象。植被衰退，原生植物种类生长受到一定程度的影响。植被盖度在春冬季节介于10%～20%，夏秋季节介于20%～50%. Roughened surfaces has emerged s and ，surface s and moves obviously. There was a slight phenomenon of wind erosion and wind deposition. Vegetation recession，the growth of native plant species subject to a certain extent affection. Vegetation coverage is 10% to 20% in spring and winter，20% to 50% in summer and fall. 中度Moderate 地面已有片状流沙或薄层覆沙堆积或砂石裸露。地面风沙活动频繁，且普遍受到风蚀和风积影响。植被开始出现斑块状消失，一些退化性指示植物出现。植被盖度在春冬季节介于5%～10%，夏秋季节介于10%～20% Ground has a sheet or layer overlying quicks and s and or gravel piled bare. Ground s and activities frequently， and generally affected by wind erosion and wind deposition. Vegetation began plaque disappeared，there have been some plants of degenerative indication. Vegetation coverage is 5% to 10% in spring and winter， 10% to 20% in summer and fall. 重度Severe 地表严重粗化.沙地裸露，风沙地貌在大范围内继续发育，出现风蚀洼地、沙垄和新月形沙丘链等中型风沙地貌。植被在局部地段消失，优势植物种减少，出现大量沙生先锋植物。植被盖度在春冬季节介于0～5%，夏秋季节介于5%～10%。The surface roughening seriously. Bare s and ，s and geomorphology continued to develop on a large scale，there emerged erosion depressions，dunes and crescentshaped s and dunes of mediumchain l and scape. Dominant plant species decreased，a large number of s and y pioneers plants. Vegetation coverage is 0 to 5% in spring and winter，5% to 10% in summer and fall. 极重度Extremely severe 地表严重粗化已与戈壁相近。出现大范围的流动沙丘群，如鱼鳞状沙丘群、密集新月形沙丘链和格状沙丘群等，以及雅丹、风蚀洼地等风蚀地貌。群落的主要组成大部分是有毒和退化植物种。地表植被覆盖度极低，春冬季节几乎接近于0，夏秋季节也少于5%。Severe surface roughening is close to that of the desert. There has been a wide range of mobile dune group，as scaly dunes，dense barchans dune chain and trellis and other groups，as well as Jadin，depression and other wind erosion. Plant communities are composed of poisonous and degradation of plant species. Surface vegetation coverage is very low，almost close to zero in spring and winter， less than 5% in summer and autumn.

若尔盖县于1994，1999，2004，2009年先后开展了4次土地沙漠化监测，每次获得的数据包括了不同沙化程度的土地面积及其变动情况，新增的沙化地面积及其中的轻度、中度、重度和极重度沙化地面积。

采用生物统计学的转移矩阵分析方法研究沙化程度的演变动态过程(康相武等，2009; 李敏蕊等，2011)。转移时间尺度为5年1个尺度(1994—1999年，1999—2004年，2004—2009年)，转移概率是指某沙化程度的沙化地面积，经过5年后仍有多少面积仍维持其沙化程度，以及转化为其他程度的沙化地面积。在本项研究中，将沙化程度演变分为轻微减轻、明显减轻、稳定、轻微恶化、严重恶化5种类型。土地沙漠化程度演变的判定标准见表 2。

表2 沙化程度演变的判定标准 Tab. 2 The determination st and ard of the evolution of the degree of desertification

表 2沙化程度演变的判定标准 Tab.2The determination st and ard of the evolution of the degree of desertification 变 化Changes 演变的类型Type of evolution 判定标准Determination st and ard 恶化Worsening 轻微恶化 Slight deterioration 沙化程度增加1个等级(如由轻度沙化转变为中度沙化)Desertification add a grade level(e.g. change from mild to moderate desertification) 严重恶化 Serious deterioration 沙化程度增加2个等级或以上(如由轻度沙化转变为重度沙化或极重度沙化(Desertification degree increase by two grades or more(such as changing from mild to severe or very severe desertification) 稳 定Stable 稳 定 Stable 沙化程度类型不变 The same type of degree of desertification 减轻Reduced 轻微减轻Slight mitigation 沙化程度降低1个等级(如由中度沙化转变为轻度沙化)Desertification minimizing one level(such as changing from moderate to mild desertification) 明显减轻 Significantly reduced 沙化程度降低2个等级或以上(如由极重度沙化转变为中度沙化或轻度沙化)Desertification minimize two grades or more(Such as changing from extremely severe desertification to moderate or mild desertification)

从表 3看出，1994—2009年若尔盖县沙地面积为16 136.7~72 550.9 hm²，其中:轻度沙化地11 126.0~54 876.1 hm²，占沙地总面积68.95%~75.64%; 中度沙化3 023.3~7 606.6 hm²，占沙地总面积18.73%~10.38%; 重度沙化1 395.3~4 365.9 hm²，占沙地总面积8.65%~6.02%; 极重度沙化592.1~5 702.3 hm²，占沙地总面积3.67%~7.86%。由此可见，若尔盖县土地沙化程度以轻度为主，土地沙化还处于初始阶段。

表3 不同沙化程度沙地面积 Tab. 3 The desertification l and of different desertification degrees

表 3不同沙化程度沙地面积 Tab.3The desertification l and of different desertification degrees 年份 Year 轻度Mild 中度 Moderate 重度 Severe 极重度Extremely severe 总计 Total 1994 11 126.0 3 023.3 1 395.3 592.1 16 136.7 1999 16 856.2 4 870.1 2 607.7 1 236.2 25 570.2 2004 39 906.7 9 081.2 3 781.5 5 744.1 58 513.5 2009 54 876.1 7 606.6 4 365.9 5 702.3 72 550.9

从表 4可见，1994—2009年，若尔盖县沙地以每年11.08%的速率扩展。不同沙化程度沙化地面积的年增率不相同，就平均而言，其大小排序是:极重度(24.49%)＞轻度(12.03%)＞重度(7.80%)＞中度沙化地(6.68%)。

表4 不同程度沙化地面积的年变化^① Tab. 4 Annual change of desertification l and in different desertification degrees

表 4不同程度沙化地面积的年变化① Tab.4 Annual change of desertification l and in different desertification degrees 年度Year 轻度Mild X 中度 Moderate 重度 Severe 极重度Extremely severe 总计 Total IA/ hm2 AAI/ hm2 AARI(%) IA/ hm2 AAI/ hm2 AARI(%) IA/ hm2 AAI/ hm2 AARI(%) IA/ hm2 AAI/ hm2 AARI(%) IA/ hm2 AAI/ hm2 AARI (%) 1999-1994 5 730.2 1 146.0 10.30 1 848.3 369.7 12.23 1 213.0 242.6 17.38 643.8 128.8 21.72 9 437.3 1 887.5 11.69 2004-1999 23 050.5 4 610.1 27.35 4 210.2 842.0 17.28 1 174.5 234.9 9.00 4 508.3 901.7 72.91 32 941.3 6 588.4 25.76 2009-2004 14 825.2 2 965.0 7.43 -1 572.6 -314.5 -3.46 580.4 116.1 3.07 -43.3 -8.67 -0.15 13 789.4 2 757.9 4.71 2009-1994 43 605.9 2 907.1 12.03 4 485.9 299.1 6.68 2 967.9 197.9 7.80 5 108.8 340.6 24.49 56 166.0 3 744.4 11.08 ①IA: 增加面积Increased area; AAI: 年均增加Average annual increase; AARI年均增长率Average annual rate of increase.

不同程度沙化地面积的年变化特征表现为2个方面:一是1994—2009年內若尔盖县土地沙化发展较快，各种程度沙化地的扩增速率都较大。正是由于这些年内如此高的沙化递增速率，才使得2009年的沙化面积比1994年提高了3.50倍。二是各种程度沙化地面积扩增的年变化规律不一样，重度沙化地扩增速率其年变化曲线都是一直向下的，轻度、中度和极重度沙化地增加的年变化曲线都呈现单波峰形，波峰岀现在1999—2004年。2004年后轻度、中度和极重度沙化增长速率都在下降，但下降速率彼此不同，轻度沙化速率虽下降，但依然以每年2 965.0 hm²的速率在增加，中度和极重度沙化面积不仅未增加，2009年的沙化面积比2004年反而减少，这意味着在2004—2009年内中度和极重度沙化地向其他程度转化的面积大于其他程度转化为中度和极重度的面积。

表 5，6，7列出了1994—1999年、1999—2004年和2004—2009年3个时段的不同沙化程度沙地的演变动态。例如，在1999—2004年沙地沙化程度的演变中(表 6)，1999年有极重度沙化地1 238.2 hm²，到2004年有994.3 hm²(80.30%)保持原有状态，轻微减轻为重度116.0hm²(9.39%)，明显减轻为中度114.7 hm²(9.26%)和轻度12.4 hm²(1.00%); 在1999年的2 607.7 hm²重度沙化地中，到1999年轻微恶化为极重度的有1 265.2 hm²，保持不变的1 087.0 hm²，轻微减轻为中度237.2 hm²，明显减轻为轻度18.3 hm²，分别占48.51%，41.69%，9.09%，0.71%; 1999年的4 870.1 hm²中度沙化地中，到1999年有43.09%即2 099.2 hm²保持不变，轻微减轻为轻度1 571.5 hm²，占32.26%，轻微恶化为重度493.8 hm²，占10.14%，严重恶化为极重度705.6 hm²，占14.49%; 1999年的16 858.2 hm²轻度沙化地，在5年的演变中有13 410.5 hm²保持原有状态，1 897.6 hm²轻微恶化为中度，明显恶化为重度和极重度分别是596.1，952.0 hm²，分别占79.55%，11.26%，3.55%和5.64%。

表5 1994—1999年沙化土地沙化程度转换矩阵 Tab. 5 Land desertification transformation matrix from 1994 to 1999

表 51994—1999年沙化土地沙化程度转换矩阵 Tab.5Land desertification transformation matrix from 1994 to 1999 hm2 项目Item 沙化程度Desertification degree 1994年沙化土地面积Desertification l and area in 1994 新增沙化面积 Added desertification area 轻度 Mild 中度 Moderate 重度 Severe 极重度 Extremely severe 1999年沙化 土地面积 Desertification land area in 1999 轻度Mild 8 015.2 973.5 302.6 91.4 7 473.5 中度 Moderate 2 033.7 1167.4 343.9 140.0 1 185.1 重度 Severe 695.7 647.5 539.7 152.1 572.7 极重度Extremely severe 381.4 234.9 209.1 208.6 204.5 总计 Total 11 126.0 3 023.3 1 395.3 592.1 9 435.8

表6 1999—2004年沙化土地沙化程度转换矩阵 Tab. 6 Land desertification transformation matrix from 1999 to 2004

表 6 1999—2004年沙化土地沙化程度转换矩阵 Tab.6Land desertification transformation matrix from 1999 to 2004 hm2 项目Item 沙化程度Desertification degree 1999年沙化土地面积Desertification l and area in 1999 新增沙化面积 Added desertification area 总计 Total 轻度 Mild 中度 Moderate 重度 Severe 极重度 Extremely severe 2004年沙 化土地面积 Desertification l and area in 2004 轻度Mild 13 410.5 1 571.5 18.3 12.4 24 894.0 39 906.7 中度 Moderate 1 897.6 2 099.2 237.2 114.7 4 732.5 9 081.2 重度 Severe 596.1 493.8 1 087.0 116.0 1 486.3 3 779.2 极重度Extremely severe 952.0 705.6 1 265.2 994.3 1 827.8 5 744.9 总计 Total 16 856.2 4 870.1 2 607.7 1 238.2 32 940.6 58 512Z

表7 2004—2009年沙化土地沙化程度转换矩阵 Tab. 7 Land desertification transformation matrix from 2004 to 2009

表 72004—2009年沙化土地沙化程度转换矩阵 Tab.7 Land desertification transformation matrix from 2004 to 2009 hm2 项目Item 沙化程度Desertification degree 2004年沙化土地面积Desertification l and area in 2004 新增沙化面积 Added desertification area 总计 Total 轻度 Mild 中度 Moderate 重度 Severe 极重度 Extremely severe 2009年沙化 土地面积 Desertification l and area in 2009 轻度Mild 38 059.2 3 657.3 546.7 1 370.8 11 242.1 54 876.1 中度 Moderate 675.2 4 481.8 504.8 214.2 1 730.6 7 606.6 重度 Severe 412.8 388.7 2 451.4 444.9 668.1 4 365.9 极重度Extremely severe 759.5 553.4 276.3 3 715.0 398.1 5 702.3 总计 Total 39 906.7 9 081.2 3 779.2 5 744.9 14 038.9 72 550.9Z

从1994—2009年的不同沙化程度沙地的演变动态中看出，沙化地随着时间的推移其沙化程度在不断变化，而且，无论是恶化还是减轻，在5年的尺度上都存在渐变和跃变2个过程。如1994年的11 126.0 hm²轻度沙化地，到1999年时，其中，渐变恶化为中度2 033.7 hm²，跃变恶化为重度695.7 hm²; 1994年的极重度沙化地，到199 9年，渐变减轻为重度152.1 hm²，跃变减轻为轻度91.4 hm²。又如，2009年的4 365.9 hm²重度沙化地，其中，2 451.4 hm²是2004年的重度沙地保存下来的，412.8 hm²和388.7 hm²分别来自2004年轻度沙地的跃变恶化和中度沙地的渐变恶化，444.9 hm²来自2004年极重度沙化地渐变减轻，668.1 hm²为新增的; 2009年存在的极重度沙地(5 702.3 hm²)中，除新增的(398.1 hm²)和2004年保留下来的极重度沙地(3 715.0 hm²)外，其余由2004年轻度、中度跃变恶化的分别占13.32%(759.5 hm²)和9.70%(553.4 hm²)，由2004年重度渐变恶化的占8.45%(276.3 hm²)。

从表 8看岀，若尔盖沙化地沙化程度演变过程中，大部分沙化地的沙化程度仍保持其原有状态，如，1994—1999年、1999—2004和2004—2009年3个时间段内，沙化程度演变过程中保持稳定的沙地分别为61.53%(9 930.9 hm²)，68.77%(17 589.5 hm²)和83.06%(48 608.3 hm²)，随着时间的推移，沙化程度保持稳定的比例不断上升，1999—2004年比1994—1999年提高了7.24个百分点，2004—2009年又比1999—2004年上升14.29个百分点。由此看岀，若尔盖沙化地沙化程度演变在时间系列上逐渐趋向稳定。

表8 沙化土地沙化程度演变 Tab. 8 Evolution of desertification degree in desertified l and

表 8沙化土地沙化程度演变 Tab.8Evolution of desertification degree in desertified l and 演变类型 Evolution type 1994—1999 1999—2004 2004—2009 面积 Area/hm2 比例 Percentage(%) 面积 Area/hm2 比例 Percentage(%) 面积 Area/hm2 比例 Percentage(%) 轻微减轻Slight mitigation 1 467.7 9.10 146.7 0.58 4 456.3 7.62 明显减轻 Significantly reduced 534.5 3.32 1 922.7 7.52 2 385.2 4.08 小计 Total 2 003.2 12.42 2 069.4 8.10 6 841.5 11.70 稳定 Stable 9 930.9 61.53 17 589.5 68.77 48 608.3 83.06 轻微恶化 Slight deterioration 2 891.8 17.92 3 656.6 14.30 1 341.6 2.29 严重恶化 Serious deterioration 1 313.3 8.13 2 260.0 8.83 1 725.1 2.95 小计 Sum 4 205.1 26.05 5 916.6 23.13 3 066.7 5.24 合计 Total 16 138.2 100 25 573.1 100 58 516.5 100

1994—1999年恶化的沙地为26.05%(轻微恶化占17.92%，严重恶化占8.13%)，1999—2004年减少到23.13%(轻微恶化占14.30%，严重恶化占8.83%)，2004—2009年下降到5.24%(轻微恶化占2.29%，严重恶化占2.95%)。可见在沙化程度演变过程中，进一步恶化的现象逐步减少，尤其在2004—2009年。

1994—1999年、1999—2004和2004—2009年，沙化程度减轻的沙地面积的比例分别为12.42%，8.10%和11.70%，沙化程度的减轻演变还处于不稳定态势。然而，从3个不同时期沙化程度的恶化和减轻演变所占比例看岀，1994—1999和1999—2004年，沙化程度恶化的沙地比例分别是沙化程度减轻的2.10和2.86倍，2004—2009年恶化沙地只有减轻的44.79%。若尔盖沙地沙化程度变化趋势正朝着减轻的方向发展。

沙化地经过15年(1994—2009年)的演变，沙化程度的结构比发生变化。1994年轻度沙化所占比例为68.94%，2009年增加到75.69%，提高6.75个百分点; 中度沙化1994年占沙化总面积18.73%，15年后下降到10.38%，降低8.35个百分点; 重度沙化在沙化总面积的比例2009年(6.04%)比1994年(8.65%)下降2.61个百分点; 极重度沙化地1994年占沙化总面积3.67%，2009年上升到7.88%，提高4.21个百分点。

1994—2009年，若尔盖县沙地以每年11.08%的速率扩展，但轻度沙化面积比例增加明显，极重度沙化面积比例有所增加，而中度，重度比例有所下降。目前该县沙地沙化程度以轻度为主(75.69%)，土地沙化还处于初始阶段，正是沙化治理的有利时期。

1994—2009年若尔盖县大部分沙化土地仍保持稳定态势，只有少部分沙化程度发生了变化。1994—1999和1999—2004年，沙化程度恶化演变的沙地比例分别是减轻演变沙地的2倍以上，而2004—2009年恶化演变的沙地比例只有减轻演变沙地的44.79%。若尔盖沙地沙化程度变化趋势正朝着沙化程度减轻演变方向发展。

若尔盖县沙地扩展较快，可能由2个主要原因引起的。其一是若尔盖县为扩大可利用草原面积，加快发展畜牧业，兴起了疏干沼泽、扩大牧场的运动;在20世纪70和90年代，开挖排水沟长250多km，许多沼泽被排干，造成湿地水位下降，水土大量流失，沼泽植物群落退化，加速了由沼泽—半沼泽—草甸—草原—沙漠化发展方向演变。其二是超载过牧。若尔盖县80.84万hm²天然草地中有65.20万hm²可利用草地，其理论载畜量186.5万个羊单位。1994年若尔盖县牧养牲畜量261.6万个羊单位，2009年上升到371.3万个羊单位，1994年放牧超载率40.27%，2009年超载率高达99.09%。过度放牧牲畜反复践踏草地，对土壤造成强烈的机械挤压，这样极易破坏很薄的土壤表层，使下面沙层露出，从而促使草原沙化。

若尔盖土地沙化演变中存在渐变和跃变过程。跃变的原因有可能是开挖排水沟，疏干沼泽、扩大牧场等。此外，若尔盖县沿古河道有多条流动沙地条带，由于流动沙地缺乏管理，不断地向周边侵蚀，周边原来可能是轻度或中度沙化草地，被风沙覆盖后，有些就形成新的流动沙地(极重度沙化地)。另外，在若尔盖县丘状高原的亚高山草甸草地上，迎风坡面山垭口，是沙化容易发生跃变的地方，因若尔盖高原经常岀现大风天气，有时瞬时风速高达40 m ·s^-1，风力对地表具有较强的侵蚀搬运作用，如果在大风的天气情况下，风助沙势，沙借风威，导致风沙流蔓延，周边的草地被流沙侵蚀逐渐成为了极重度沙化地。也正由于跃变过程的存在，意味着若尔盖的非沙化草地(土地)不一定是最安全的，有可能在一定的条件下非沙化草地(土地)会演变为程度严重的沙化地，那些活跃的流动沙地(丘)四周的草地就时刻面临着这种潜在危险。同样，程度严重的沙化地可以跃变改善为非沙化土地。例如阿西乡喜马拉也沙丘的流沙经治理后，己有133 hm²的沙地恢复为草地。

若尔盖县土地沙化还处于初始阶段，正是沙化治理的有利时期，而且已有沙化治理成功范例。如若尔盖县六道班的流动沙地种植高山柳(Salix cupularis)，露沙地种植乡土牧草，围栏、封禁或轮放牧草地等，遏制了流动沙地的进一步的危害; 在西昌村和文戈村，填沟堵渠，已治理沙地71.2 hm²。由此看来，若尔盖沙化地是完全可以治理的。