沙漠的成因

沙漠的成因

土地沙漠化，是指干旱、半干旱地区由于人类不合理的开发经营活动，原有的脆弱生态平衡遭到破坏，致使原非沙漠地区出现了以风沙活动为主要特征的类似沙质荒漠环境的退化过程。土地沙漠化及其造成的环境恶化和经济贫困，已被国际社会列为威胁人类生存的重大问题之一。我国是沙漠化问题较为严重的国家之一。沙漠化问题的形成，是有一个历史过程的。研究、解决今天的沙漠化问题，走可持续发展之路，很有必要探究沙漠化形成的历史过程和产生的根源。

一

我国境内历史上的沙漠化过程，包括干旱地区的沙漠化和半干旱地区的沙漠化。

一是干旱地区的沙漠化。干旱地区的沙漠分布在西北地区，它们绝大多数在地质时代即已形成。但在沙漠边缘的一些绿洲地带，由于历史上人为的滥垦、滥牧、滥樵、水资源的不合理利用 中上游大量引灌，下游水量不济 ，或受战争等的影响，加之自然因素的作用，使其环境发生变化，一些城镇和居民地被迫迁移，固沙植被被破坏，风沙作用加剧，流沙壅起，农田荒弃，从而形成沙漠化土地，使绿洲演变为荒漠。此种景况主要见于塔克拉玛干沙漠南北边缘、乌兰布和沙漠北部、河西走廊和内蒙古西部阿拉善的一些地区。

塔克拉玛干沙漠南缘，因有源自昆仑山脉的车尔臣河、尼雅河、克里雅河、和田河、叶尔羌河等河流的滋育，遂发育了沿山麓地带如串珠状分布的绿洲。该沙漠北缘，在塔里木河及其支流孔雀河等的滋育下，亦发育了沿天山南麓分布的片片绿洲。汉武帝派张骞通使西域后不久，这些地区即统一于中央王朝管辖下，发展屯田，兴修水利。作为丝绸之路南道所经的楼兰（罗布泊西北）、且末（今且末）、精绝（今民丰县北）、于阗（今和田）、莎车（今莎车）等地，和丝绸之路北道所经的车师（天山东部）、尉犁（今焉耆南）、渠犁（今库尔勒）、焉耆（今焉耆）、轮台（今轮台）等地均有一定规模农牧业的发展。

《汉书·西域传》等史料记载，当时鄯善（楼兰）有居民14100人，其地伊循城，土肥美，遂设屯田；且末有人口6010，皆种五谷，盛产葡萄诸果；精绝有人口3000余，于阗有人口19300；轮台、车师、莎车、疏勒亦皆开屯田。《大唐西域记》记，当年玄奘西行时，精绝周围还是一处难以通行的植物茂盛的沼泽地带。然而今日楼兰遗址早已被流沙吞噬，精绝所在的尼雅河下游三角洲，干涸的河床沿岸稀疏分布着枯死的胡杨，古城被3-5米高的新月形沙丘所包围。汉唐轮台故城、焉耆故城、龟兹故城等亦均荒弃。

依考古发掘和文献考证，楼兰古城及其周围古绿洲大约于公元4世纪后期废弃；尼雅河下游的精绝古绿洲约在唐代以后废弃，发生沙漠化。克里雅河下游的喀拉屯废墟与和田河下游的阿克斯比尔遗址中均发现5-8世纪的陶片、铜钱，表明这些古城及绿洲至少保存至唐中叶。上述古城址废弃和古绿洲沙漠化的主因，大多在于内陆河流中游一带绿洲开发规模的扩大而导致注入下游的水量减少，以及破坏固沙植被促使沙丘活化之故。至于轮台、渠犁等地的汉代垦区，也由于固沙灌木、草被的破坏招致沙漠北侵而废弃。

河西走廊及其北部的阿拉善地区亦是干旱地区沙漠化的典型区域。该地区由汉唐时期的古绿洲形成的沙漠化区域就有10大块，包括民勤县西沙窝、民乐县李寨菊花地、张掖“黑水国”、黑河下游古居延绿洲等，总面积约4700平方公里。宋元以后形成的沙漠化土地则有民勤红沙堡沙窝、青松堡沙山堡南乐堡一带、武威高沟堡沙窝、永昌乱墩子滩等处。

位于黑河下游额济纳旗的古居延绿洲，在历史上曾一度繁荣。西汉设居延县，从内地移民万余人来此屯田，开凿了纵横交织的灌溉网络。唐在这里设宁寇军，西夏于此处置黑水镇燕军司，元代又设亦集乃路总管府，开辟屯田90余顷。由于明初以来长城以南、嘉峪关以内河西地区的大规模开垦，黑河中游大量引灌，直接影响到输入下游地区的水源，加之明廷无暇北顾，亦集乃城丧失了在政治上军事上的重要地位，从而使这片绿洲沦为荒漠。今天在这一带茫茫的沙海中仍残存着古居延城、乌兰德勒布井城、温特根博日格城、亚布赖城、绿城、小方城等多座古城废墟和汉长城遗迹，以及历历在目的大面积风蚀弃耕地。

二是半干旱地区的沙漠化。此种类型的沙漠化主要发生在我国华北、东北的草原、干草原地带。历史上对自然资源的掠夺性破坏，农业与放牧经营方式的频繁更迭，过量的樵柴、放牧、开垦以及战争摧残等，都能造成原有植被退化，地面覆盖物减少，在风力作用下使下覆沙质沉积物被吹扬搬运，从而在草原和干草原地带出现连绵的沙丘。其中尤以毛乌素沙地和科尔沁沙地的沙漠化过程最为典型。

位于鄂尔多斯高原南部的毛乌素沙地，秦汉时代曾“水草丰美”、“群羊塞道”、“仓稼殷积”，唐代在此设夏州、宥州等，进行屯垦。然而唐中后期民族间纷争频繁，军事行动每每引起生产破坏，战火焚烧林木、战马践踏草地屡屡发生，遂招致风蚀作用强化，流沙壅起。唐宪宗806-820时诗人李益《登夏州城观送行人》诗吟：“沙头牧马孤雁飞”。公元994年宋朝诏夏州，已明确称其在沙漠中。

位于内蒙古东南部的科尔沁沙地，曾是公元10世纪辽国都城上京临潢府的所在，“负山抱海，天险足以为固，地沃宜耕植，水草便畜”，还有“平地松林”。辽在此设军、府、州城25，统县10，发展农垦，以广积粟。迨至公元12世纪末，由于过垦过牧和过度砍伐植被，下覆沙质沉积物随风而起，出现沙害。降及19世纪后期，清政府为增加财源推行放荒招垦政策，由此造成对草场更大规模的破坏。放垦荒地因土质瘠薄，一般经过二三年即因沙害而放弃，继而开垦新草地。旋垦旋弃，遂使草皮成片成片地接连遭到破坏，草原便退化为沙漠化土地。

二

综上所述不难看出，人为的不合理的开发经营活动对我国历史上干旱、半干旱地区沙漠化的形成和发展起着特殊的作用。要解决今天的沙漠化问题，就必须重视历史上的经验教训，追根溯源，考究其形成发展的历史过程和原因，以科学地认识其在人类活动作用下的演变规律，预测其今后的发展方向，制定科学的土地开发和生态环境建设的可持续发展战略。我国干旱、半干旱地区今后土地利用以及沙漠化治理应特别注意以下几方面的问题：

第一，应该清醒地认识到，干旱半干旱地区为“脆弱的生态系统”，对其自然资源的开发必须持慎重的科学态度，应十分注意生态系统的弹性范围，掌握适度利用的原则，并适当留有余地。应针对不同地段的生态特点和开发利用的类型确定其适度利用的范围和指标。

第二，应从整个流域出发，综合平衡上中下游、农林牧工矿各业以及生态环境方面的用水，加大配水用水的立法执法，建立权威性的统管整个流域的水资源管理机构，对全流域水资源实行统一规划、统一管理、优化调度，彻底改变用水的无政府状态，以保证科学合理地调配使用山水、泉水和地下水。上中游地区绝不应不顾下游地区的用水而盲目扩大灌溉。应科学地进行机井布局，严禁超采地下水，提高水资源利用的经济、生态效益。大力推广适用本地区的节水灌溉新技术，走节水农业的新路子。在规划整个水利方案时，还应特别重视以往被人们忽视的生态用水，在农田灌溉的同时，应考虑到对护渠护田林带林网以及绿洲边缘防风固沙天然植被的供水。

第三，坚持开发利用和资源保护并举的原则，积极保护、恢复祁连山、天山、昆仑山、阴山等山脉的水源涵养林草，积极保护、恢复绿洲边缘的固沙植被，运用法律手段，采取坚决果断措施，严禁现有植被破坏，扩大封禁区域，大大加强林草管护，并封育结合，积极营造防护林草，人工固定沙丘，促使沙漠化过程逆转。建立绿洲外围封沙育草、绿洲边缘营育防护林带、绿洲内部营造护田林网相结合的防护体系。

第四，严格遵循以水定地、量水种植的原则，土地开发利用的强度要与水资源实际可能承担的灌溉能力相适应，以确定合理的绿洲容量，切不可“超载”滥垦，超规模发展绿洲，否则就很容易招致沙漠化的发生发展。山区、半山区应弃农还林还牧。坚持集约使用土地，以提高单位面积产量和效益为主要途径，争取对国家有更大贡献。要以草定畜，沙化、退化草场应封禁育草。要把土地资源的开发利用与保护、培育、改造有机结合起来。

第五，干旱地区应以水为中心，建立绿洲合理的经济结构与生产布局，实现光、热、水、土资源合理、高效的利用。树立大农业、商品经济、世界市场的观念，因地制宜地发展绿洲优势产品。应以农养牧，以牧促农，以林护农，建设一个农林牧综合发展、有机与无机相结合、生物技术与工程技术相结合、不断扩大物资能量循环的高效稳定的绿洲大农业生态系统，并按照生态规律与经济规律的要求对系统进行有效的调控。

中国东起东北平原西部，西迄新疆喀什噶尔的北方九省（区），都分布有大大小小的沙漠（沙地），这样多的沙漠究竟是怎样形成的呢？中国沙漠的成因，概括起来就是：在干燥气候和丰富的沙漠沙物质来源等自然条件下，长期发展演变而形成的。

（一）沙漠形成的气候因素

可以这样说，沙漠是干燥气候的产物，干燥少雨是沙漠形成的必要条件。从整个地球来看，干燥气候区域（干旱区）的形成，主要与纬度、大气环流等因素有关。在南北纬15～35°之间，是副热带高压带（又称回归高压带）控制的范围，终年为信风吹刮的区域。在高压带内的空气具有下沉作用，空气下沉时形成绝热增温，使相对湿度减小，空气非常干燥。信风是由副热带高压带吹向赤道低压带的稳定风向，它在吹向赤道的过程中不断增热；空气越热，消耗的水量也就越大，结果使它成为十分干燥的旱风。这样，在副热带高压带控制区，大气很稳定，湿度低，少云而寡雨，成为地球上雨量稀少的干旱区。世界上多数大沙漠都分布在这里，如北非的撒哈拉沙漠，西南亚的阿拉伯沙漠，南美的阿塔卡马沙漠等。因此，有“回归沙漠带”之称。

中国沙漠位于北纬35～50°、东经75～125°之间的温带地区。按照它们的纬度来说，不在世界上的沙漠带范围内，要偏北15到20度左右。而中国与世界上沙漠带同纬度的华南地区，不但没有沙漠，相反却是温暖湿润，终年常青；无论是平原还是山区，到处是一片郁郁葱葱。这究竟是怎么一回事？

中国位于世界上最大的大陆——欧亚大陆的东南部，濒临世界上最大的海洋——太平洋。这种海陆分布形势，海陆之间的热力差异，对中国气候产生了很大影响。冬季，大陆上的空气比海洋上的空气要冷，并收缩得比海洋上的空气厚重，空气压力增大。特别是位于中、高纬度内陆腹地的俄罗斯西伯利亚和蒙古国，那里冬季太阳辐射的热量很弱，黑夜又漫长，失热很多，因此空气十分干燥寒冷，冷空气大量积存形成强大的高气压区。而中国南方海洋相反是个低气压区。高压区的空气不断流向低压区，形成了中国冬季盛行的偏北风。到了夏季，大陆上的空气比海洋上要热，并膨胀得比海洋上的空气稀薄；海洋上的空气压力大，形成高气压区，空气就从湿润的海洋吹向大陆，使中国盛行偏南风。这种随季节而变动、交替的风，叫做季风。

由于中国是东亚季风盛行的地区，降水的水汽主要是由西南太平洋、南海、孟加拉湾和印度洋上吹来的湿润的夏季风带来的。因此，处于亚热带的中国东南沿海和华南地区，正好首当其冲，降水丰沛，成了世界上同纬度雨量较多的湿润地区。然而，位于温带的广大西北和内蒙古地区，因深居内陆，距离海洋遥远，夏季风到那里已成了强弩之末。再加上其南部和东南边缘，有第三纪末和第四纪初的造山运动升起的天山、昆仑山、秦岭、吕梁山及大兴安岭等高大山系，特别是有巨大的青藏高原，成了夏季风难以逾越的屏障。这样，湿润的海洋气流（东南季风和西南季风）无法吹进，水汽来源被隔绝。致使夏季的西北和内蒙古地区，水汽十分贫乏，降雨量稀少。冬季，由于西北和内蒙古地区的北方地形比较开阔，无高山屏障，来自蒙古—西伯利亚高压区的强大干冷气流可以倾注直泻，造成异常干燥寒冷的气候。

正因为上面的原因，就使得中国西北和内蒙古的广大地区，终年处于极端干燥的情况下，形成了世界上最巨大的、具有典型大陆性气候的温带内陆干旱和半干旱区。气候干燥，降水稀少，流水作用就很微弱；相反，风的活动十分活跃，特别是在干燥气候影响下形成的缺少植物被覆的光裸地面，更加促进和加强了风的作用，使它成了塑造地貌的主要动力。疏松裸露的沙质地表在风的作用下，发生强烈的风蚀，沙土被风吹搬运；在风力减弱或遇到障碍物，风力无法挟带沙子继续前进时，沙子便堆积成沙丘，并进一步发展扩大，终于形成为广袤千里的沙漠。

（二）丰富的沙漠沙来源

形成沙漠除了要有干燥的气候条件外，还要有丰富的沙漠沙的来源。丰富的沙源是沙漠形成的物质基础。

以塔克拉玛干沙漠为例。塔克拉玛干沙漠位于塔里木盆地的中央，覆盖在巨大的古塔里木平原上。盆地四周有天山、帕米尔、昆仑山和阿尔金山等高山和山原环抱，它们的高度都在4000米以上，山顶有大面积冰雪分布。在第四纪冰期时，这里降温剧烈，降雪更多，山地冰川发育的规模比现在要大得多。目前，塔里木盆地平原地区气候干旱，河流很少，流水作用微弱，只有和田河等少数几条比较大的河流，水量比较丰富，流程也比较远，其它河流大都在山麓洪积扇边缘地带就消失了。但在第四纪冰期时，因有大量的冰雪水补给，河流水量比现在要大。在塔里木盆地的中、南部，就发现有很多发源于昆仑山的古代河流的痕迹，它们由现在的塔克拉玛干沙漠的边缘，一直伸展到沙漠内部200～250公里的腹地，有的甚至流得更远。如克里雅河，现在的洪水只能流到沙漠中的通古兹巴斯特一带，但从地面上还清楚地遗留着的古河床遗迹来看，古老的克里雅河曾经向北注入塔里木河。发源于昆仑山北坡的和田河，由玉龙喀什河和喀拉喀什河汇合而成。根据测定，现在玉龙喀什河的年平均径流量为23.4亿立方米，每立方米水中平均带有的悬浮泥沙为3.57公斤；喀拉喀什河平均年径流量是21.25亿立方米，挟带的悬浮泥沙为2.02公斤/立方米。它们一年可以给塔里木平原带去620多万立方米的泥沙。如果我们假定在第四纪的100万年时间里，和田河每年都挟带这么多的泥沙（其实，那时的水量和含沙量都要比现在大得多），并在它当年奔腾澎湃的地方均匀堆积下来。那末，仅仅只是水中的悬浮泥沙就足够沉积124米厚的冲积地层。叶尔羌河的水量和含沙量比和田河还要大，它每年的悬浮沙量高达1676万多立方米，所以沉积作用当然更大。正是在第四纪冰期时有着许多大量冰雪水补给的、水量丰富的河流，有巨大的搬运能力，把昆仑山、阿尔金山的大量山地破坏产物带到下游并堆积在盆地里，才能在盆地的中南部造成了一个广大的干三角洲平原。根据皮山、墨玉、于田等地的地质钻孔记录，在地下 100～200米深度内，都是灰色的中细沙和细粉沙。

发源于西昆仑山、帕米尔和天山西段南坡的许多河流，主要有阿克苏河、和田河、叶尔羌河等，汇集成塔里木河，流经塔里木盆地的北部。众多的支流不但注入了大量水量，也从山区带来了大量泥沙，特别在洪水季节，河流的沉积作用很强，河床不断垫高，河道经常发生变迁；加上由于塔克拉玛干沙漠内部的隆起，迫使塔里木河不断向北迁移。在现有河道的南部遗留有多条东西向延伸的古河床，其南界可以扩展到80～100公里的沙漠里，即达到北纬40°20′附近（图3）。塔里木河阶段性向北迁移的结果，就在塔里木盆地的北部造成了宽度达130公里、长度有近1000公里的巨大冲积平原。根据物探资料，冲积平原第四系沉积厚度有500米，沉积物以细沙为主。

塔里木盆地的东部，是一个构造陷落洼地，是盆地最低洼部分，最低处海拔为780米。它是整个盆地的集水中心，汇集了塔里木河、孔雀河、车尔臣河、米兰河，甚至疏勒河等河的尾水，分潴成罗布泊和台特马湖。由于第四纪以来河流、湖泊位置的多次变迁，河流的冲积、湖泊的沉积形成了广大的三角洲平原和湖成平原。从钻孔资料和出露地层剖面观察，沉积物是由淡黄和浅灰色的细沙、粉沙和沙粘土，中间夹着薄层青灰色亚粘土组成的，有明显水平层理，富含植物（芦苇）和软体动物（淡水螺）贝壳的残余遗体。

塔里木盆地这些深厚疏松的古代河流和湖泊的沉积沙层，从第四纪中期（中更新世）以来，由于气候日臻干旱，冰川不断退缩，水源减少，平原上河流逐渐干涸缩短，地下水位下降，水分条件迅速恶化，受到风的强烈吹扬，为塔克拉玛干沙漠的形成提供了丰富的沙子来源。像位于塔克拉玛干沙漠最东端的库鲁克库姆，原来是三角洲与湖相沉积交错的冲、湖积平原。这里吹刮强烈的东北风，顺着风向，处在迎风侧的东部风蚀地貌极其发育，向西过渡到夹有风蚀地貌的风积沙丘区，到下风侧的西部则是全部发育成新月形沙丘和沙丘链的风积区。说明这个沙漠的沙子是由原来的河、湖相沉积层中吹扬出来的。根据楼兰附近实测风蚀量的计算结果，在一块面积775平方公里的地区，每年所提供的沙量有2000万立方米，数量之大可真惊人。由此可见，经受千百年、甚至上万年的吹扬，形成一大片沙漠，也就丝毫不足为奇了。

整个塔克拉玛干沙漠，如同库鲁克库姆一样，就是在干旱气候条件下，风力就地吹扬它下伏的第四纪疏松的沉积沙层而形成的。

中国其它沙漠的情况也是这样。第四纪时许多发源于天山北麓有大量冰雪水补给，水量丰沛的古河流，把山地破坏物质冲下来，在准噶尔盆地里堆积了厚度达200～400米的古冲积平原沙质地层，它为古尔班通古特沙漠的形成提供了沙物质来源。发源于祁连山的古代河流巨厚冲积物和湖积物，为巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠提供了沙漠沙的来源。发源于大兴安岭的西辽河，下游冲积平原的第四纪疏松沙质沉积物厚度也有130多米，为科尔沁沙地的形成提供重要沙源，等等。

正因为中国西北和内蒙古地区的内陆高原上，特别是巨大的内陆盆地里，分布有深厚疏松的、沙质的河流冲积物和湖泊沉积物，有十分丰富的沙漠沙的物质来源，在干旱多风的气候条件下，容易被风吹扬，才形成了中国浩瀚无垠的沙漠。

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