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荒漠化

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全球荒漠化威胁地图

荒漠化是一种土地退化，其中相对干燥的土地变成了沙漠，通常会失去水体以及植被和野生动物。[2]这是由多种因素造成的，例如气候变化(特别是当前的全球变暖)[3]以及通过人类活动过度开发土壤。[4]当沙漠在行星生命周期的自然过程中自动出现时，它可以被称为一种自然现象；然而，由于过度开垦，近乎肆虐无节制地压榨土壤中的养分，则为“土壤死亡”,[5]其原因可以追溯到人类过度开发。荒漠化是一个重大的全球生态和环境问题，对社会经济和政治条件具有深远的影响。[6]

1 定义编辑

关于“荒漠化”一词的正确定义存在相当大的争议，赫尔穆特·艾斯特(Helmut Geist，2005)为“荒漠化”一词确定了100多种正式定义。最被广泛接受的[2]是普林斯顿大学词典中将此定义为“肥沃的土地通常由于砍伐森林、干旱或不适当的农业而变成沙漠的过程”。[7]
《联合国防治荒漠化公约》(《荒漠化公约》)的文本将荒漠化明确定义为“干旱、半干旱和亚湿润干旱地区由各种因素包括气候变化和人类活动造成的土地退化。”[8]

争议的另一个主要原因是荒漠化归类。有的归类非常模糊简单，如“人造沙漠”；有的宽泛兼容，如“无规则沙漠”。[9]

关于这一话题已知的最早讨论，发生在法国对西非的殖民统治之后不久，当时研究委员会对撒哈拉沙漠史前扩张的探索。[10]

2 历史编辑

世界上最著名的沙漠是由长时间相互作用的自然过程形成的。在大部分时间里，沙漠变大变小，与人类活动无关。古老的大型沙漠有些如今被植被控制，已经不再活跃，有些跨越现今的核心区域，例如最大最热的撒哈拉沙漠。[11]

荒漠化在人类历史上扮演着重要的角色，导致了迦太基、希腊和罗马帝国等几个大帝国的衰败，并导致当地人口流离失所。[6][12][13][14][15]历史证据表明，几个世纪前发生在干旱地区严重的、大规模的土地退化发生在三个人口稠密的中心：地中海、美索不达米亚谷地和中国黄土高原。[12][16]

3 受影响的地区编辑

沙漠上的太阳、月亮和巨型望远镜[1]

旱地约占地球陆地面积的40-41%[18][19]，有20亿人居住于此。[19]据估计，约10%至20%的旱地已经退化，受荒漠化影响的总面积在600万至1200万平方公里之间，约1%-6%的旱地居民生活在荒漠化地区，约有10亿人面临荒漠化进一步的威胁。[20][21]

截至1998年，撒哈拉当时向南扩张的程度还不为人所知，因为当时缺乏像现在可测量的沙漠向萨赫勒的扩张范围。[22]

全球变暖和人类活动影响到了萨赫勒地区。与世界其他地区相比，这一地区的荒漠化程度非常高。位于非洲东部(即萨赫勒地区)的所有地区的特点是气候干燥、高温、降雨量少(300-750 毫米年降雨量)。因此，干旱在萨赫勒地区很普遍。[23]一些研究表明， 在过去的50年里，非洲已经损失了大约65万平方公里的耕地。这一地区的荒漠化发展势头很可怕。[24]

马里的萨赫勒地区

一些统计数据表明，自1900年以来，撒哈拉已经向南扩张了250公里， 从西到东绵延6000公里。[25][26][27]发展研究所的调查表明，干旱在萨赫勒国家迅速蔓延。70%的干旱地区已经恶化，水资源已经消失，导致土壤退化。表层土壤的流失意味着植物不能牢固扎根，可能会被暴雨或强风连根拔起。[24][28]

《联合国公约》规定，在1997年至2020年期间，大约600万萨赫勒公民将不得不放弃撒哈拉以南非洲的荒漠化地区，前往北非和欧洲。[24][28]

受荒漠化影响的另一个区域是戈壁沙漠。目前，戈壁沙漠是地球上移动最快的沙漠；据一些研究人员称，戈壁沙漠吞噬了1300多平方英里(3370 公里)的土地，沿途摧毁了道路上的许多村庄。目前，照片显示戈壁沙漠已经扩展到能容下整个克罗地亚。[29]这给中国人民带来了大麻烦。他们很快就要面对沙漠蔓延的问题。尽管戈壁沙漠本身离北京还有一段距离，但实地研究报告显示，在城外70公里出现了大型沙丘。[30]

4 植被模式编辑

随着荒漠化的发展，土地可能会经历不同的阶段，并在外观上不断变化。在逐渐倾斜的土地上，荒漠化会造成越来越大的空旷区域，这种现象被称为" Brousse tigrée "。克劳斯梅尔（C. Klausmeier )提出了这种现象的数学模型，将这种模式归因于植物-水相互作用的动态形态。观察结果之一是给出旱地农业最佳种植方案[31]。

5 原因编辑

Preventing man-made overgrazing

智利近北地区围栏牛群。旱地过度放牧，缺乏管理是荒漠化的主要致因
马赛马拉牛羚大迁徙。大量游牧兽群和整体放牧计划管理没有造成过度放牧问题。

直接原因是大多数植被的丧失。这是由多种因素单独或共同驱动的，例如干旱、气候变化、农业耕作、过度放牧和为燃料或建筑材料砍伐森林。植被在决定土壤的生物组成方面起着重要作用。研究表明，在许多环境中，侵蚀和径流的速率随着植被覆盖的增加呈指数下降。[32]未受保护的干燥土壤表面被风吹走或被山洪冲走，留下贫瘠的下层土壤，在阳光下烘烤，变成一个不毛之地。

许多科学家认为最常见的原因之一是过度放牧，牛对植被的过度消耗。颇具争议的是，艾伦·萨沃里（Allan Savory）声称，模仿放牧野生动物群的牲畜群的受控运动可以扭转荒漠化。[33][34][35][36][37]

摩洛哥马拉喀什牧民在沙漠外牧羊

科学家们一致认为，撒哈拉沙漠现在所在的地方存在沙漠是由于自然气候循环；这种循环经常导致该地区缺水。有一种说法认为，撒哈拉沙漠最后一次从稀树草原变成沙漠，部分原因是当地居民的牛群过度放牧。[38]

20-21世纪荒漠化的主要原因之一可能是气候变化。[3]

6 贫困编辑

至少90%的旱地居民生活在发展中国家，他们也遭受着恶劣的经济和社会条件。[20]由于生产力下降、生活条件不稳定以及难以获得资源和机会，土地退化加剧了这种情况。[39]

在许多不发达国家，由于过度放牧、土地枯竭和过度开采地下水，造成了一个恶性循环的局面，这是因为人口过多，迫使人们开发边缘旱地进行耕作。可以理解的是，决策者不愿意投资于低潜力的干旱地区。投资的缺乏导致了这些地区更加的边缘化。当不利的农业气候条件加上缺乏基础设施和市场准入，生产技术落后，人口受教育不足，这类地区大多得不到发展。[40]

荒漠化使得农村土地无法养活以前生活在那里的同样规模的人口。这导致大量人口从农村地区迁移到城市地区，特别是在非洲。这种向城市的迁移，经常导致大量失业人员，他们最终生活在贫民窟。[41][42]

农业是许多沙漠地区的主要收入来源。这些地区荒漠化的加剧已经使土地退化，人们不再能够生产性耕作和获利。这给经济带来了负面影响，并增加了贫困率。[43]

7 对策与预防编辑

位于突尼斯的撒哈拉沙漠北部的沙丘被围上了拦风砂围

印度抗荒漠化的种植场[1]

有减轻或扭转荒漠化影响的技术和对策，可应对不同难度类型。有的实践起来困难重重，有的只需要简单的运用人类理性。

障碍之一是虽然采用可持续农业对社会和环境有益，但其成本超过农民个体的收益。[45]另一个问题是缺乏政治意愿，缺乏资金支持土地开垦和防沙治沙项目。[46]

荒漠化被认为是对生物多样性的主要威胁。一些国家制定了生物多样性行动计划，以应对其影响，特别是在保护濒危动植物方面。[47][48]

植树造林是从根本上解决荒漠化问题的方式之一，不仅仅是对症状的治疗。环境组织[49]在毁林和荒漠化加剧极端贫困的地方工作。在那里，他们主要侧重于教育当地居民砍伐森林的危险，有时还雇佣他们种植幼苗，然后在雨季将幼苗转移到严重砍伐森林的地区。[50]联合国粮食及农业组织在2012年启动了FAO旱地恢复计划，汇集相关知识和经验。[51] 2015年，粮农组织与土耳其林业和水事务部以及土耳其合作与协调机构合作，发布了全球旱地林地土地退化恢复指南。[52]

防治荒漠化的斗争中取得成功的案例是中国的“绿色长城”，即三北防护林。美国农民在上世纪三十年代种植的绿带应对中西部沙尘暴，而三北防护林要比这大得多。这个计划是在20世纪70年代末提出的，已经成为一个主要的生态工程项目，预计要到2055年才会结束。根据中国相关报告，已经有近660亿棵树种在这条绿色长城上。[53]该防护林成功阻止了荒漠化蔓延，非洲目前正在制定计划，在撒哈拉沙漠边界修建类似的防护林，并由联合国全球环境基金信托基金提供资金。[54]

技术集中在两个方面：补给水源，固定和滋养土壤。

固定土壤通常通过使用防护带、林地和防风林来完成。防风林由树木和灌木制成，用于减少土壤侵蚀和蒸散。自1980年代中期以来，非洲萨赫勒地区的发展组织大多提倡这一方式。

一些土壤(例如粘土)由于缺水会变得固结而不是多孔(例如砂土)。一些技术，如土地利用或耕作，仍然允许种植作物。[55]华夫花园也能提供帮助，因为它们可以保护植物免受风/喷砂的影响，并增加植物遮荫的时间。[56]

另一种有用的技术是等高沟，即挖150米长，1米深的沟壑。沟壑与地面等高线平行，防止水流侵蚀。周围加筑石墙，防止沟壑闭合。这种方法是彼得·韦斯特维德发明的。[57]

土壤的肥沃和肥力的恢复通常是由植物完成的。其中，从空气中提取氮并将其固定在土壤中的豆科植物，以及谷物、大麦、豆类和枣类等粮食作物/树木是最重要的。防沙栏也可以用来控制土壤移动和沙土侵蚀。[58]

一些研究中心(如Bel-Air 研究中心IRD/ISRA/UCAD)也对干旱地区树木接种菌根进行研究。菌根基本上是附着在植物根部的真菌。因此，它们与树木建立了共生关系，大大增加了树根的表面积(允许树木从土壤中收集更多的养分)。[59]

沙漠类型不同，复垦方式也不同。这方面的一个例子是沙特阿拉伯的鲁卜哈利沙漠。这些盐滩是海水农业最有希望的沙漠地区之一，无需使用淡水或大量能源就可以恢复生机。[60]

农民管理的自然再生(FMNR)是对抗荒漠化的另一种成功技术。自1980年以来，这种方法成功地在尼日尔的退化土地上植树造林。这种简单而低成本的方法使尼日尔农民能够再生大约3万平方公里的土地。这个过程包括通过选择性修剪灌木嫩枝来促进本地发芽树的生长。修剪后的树木残渣可以用来为田地提供覆盖，从而增加土壤水分保持和减少蒸发。此外，适当间隔和修剪的树木可以增加作物产量。在埃塞俄比亚使用FMNR技术的Humbo辅助再生项目，收到了世界银行生物碳基金的资金，该基金支持在森林或农业生态系统中隔离或保存碳的项目。[61]

7.1 放牧管理

恢复的草原将空气中的二氧化碳存入植物当中。牲畜如果原地不动，会把草吃尽，抑制植物生长，阻碍光合作用，最终杀死植物。[62]一种提议恢复草原的方法是用许多小围场围起栅栏，一两天后将牛群从一个围场转移到另一个围场，以模仿自然食草动物，让草以最佳状态生长。[62][63][64]据估计，世界增加35亿公顷农业草原会减少近12年的二氧化碳排放。[62]艾伦·萨沃里(Allan Savory)称作为整体管理的一部分，大型畜群经常被归咎为荒漠化的致因，但在美国，用于支持大型畜群的史前土地和畜群被移走的地区仍在荒漠化；[65] 然而，科学家还不能通过实验证实他的说法。[66][67]

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