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一、引言
在沙漠治理中,沙漠治理工程成本如何在受益的各省市之间分摊是一个不容忽视的问题。在定量方面,工程成本如何分摊才是合理的?这便是本文所要研究的问题。工程成本分摊问题是合作解决重大工程问题的基础,国内外在成本分摊问题上涉及多种领域的研究,如供应链、工程、电力系统等,但是没有涉及对沙漠治理工程成本分摊问题的研究。本文提出了一种工程成本分摊的计算方法――沙漠治理工程成本各省市分摊计算方法,为沙漠治理工程成本分摊提供了理论依据。
二、沙漠治理工程成本各省市分摊计算方法的基本思想
沙漠治理工程成本在各省市之间的分摊与这些省市在治沙中的受益程度有关,而受益程度与受沙漠危害程度有关。基本思想是某一省市分摊的治沙成本与该省市在治沙中的受益程度成正比。
三、沙漠危害的衡量
(一)衡量沙漠危害的标准
沙漠对环境造成的危害主要有以下两个方面:造成沙尘污染;改变天气和气候。沙漠危害与沙粒密度有关,因此本文把沙粒的密度作为衡量沙漠危害的标准。
(二)沙粒密度函数
沙粒密度函数是衡量沙漠危害的标准,是衡量各省市在治沙中受益程度的关键,是本文原创。
图1是沙漠示意图,O点为沙漠S的几何中心,A点为沙漠中任意一点,O点与A点之间的距离为r,在A点的沙粒密度用ρr表示。在A点沙粒密度的函数可表示为ρr=(k,m为常数),证明过程如下。
1. 沙粒的运动过程
假设在沙漠中心沙粒的产生速度是匀速的,沙粒的扩散速度是匀速的,沙粒的沉降速度与密度成正比。图2是沙粒运动过程的示意图,沙粒的扩散速度是匀速的,假如初始时在时间t内沙粒x0扩散在区域1内,经过时间后,沙粒扩散到区域2,再经过时间后,沙粒扩散到区域3,以此类推,沙粒匀速扩散下去,直到沉降完为止。
2. 沙粒密度函数推导过程
考查沙粒从沙漠中心扩散到距沙漠中心r处的过程。假设沙漠中心沙粒产生速度为x,沙粒向四周扩散速度为v,沙粒单位面积的初始沉降速度为y,微小的时间间隔为Δt,在不同时刻沙粒的密度和沉降量如表1所示。
将n・Δt=,代入表1中密度的表达式,有
ρr==(2)
由函数极限(1+)n=e,得
(1-・)n-1=
(
1-・
)
=(3)
所以有
ρr====・e(4)
得出沙粒密度ρr与距沙漠中心的距离r之间的关系为
ρr=・e(5)
从式(5)可以看出,当r增大时,ρr减小,即距离沙漠中心越远,沙粒的密度越小。由于x,y,v,π为常数,所以可将式(5)表示为ρr=,其中k=,m=。
(三)沙漠危害函数
沙粒的密度是衡量沙漠危害Q的标准,我们令沙漠危害函数为
Q(r)=,(k=,m=,k,m为常数)(6)
图3为沙漠危害函数的示意图(我们取k=100000,m=0.001)。距离沙漠中心越近,受沙漠危害越严重,治沙中受益越多。
四、沙漠治理工程成本各省市分摊计算方法
假如有n个省市受沙漠影响,沙漠治理工程总成本为D,各省市分摊的成本为Di(i=1,2,...j),则
Di=・D(7)
其中Qds表示沙漠危害函数在省市的区域面积上的积分,表示省市i的受沙漠危害程度,也表示在治沙中的受益程度。
五、结语
为解决沙漠治理工程成本在各省市之间进行分摊的问题,本文提出了沙漠治理工程成本各省市分摊计算方法。这种计算方法为沙漠治理工程成本分摊提供了依据,不仅适用于中国的沙漠治理,同样也适用于其他国家的沙漠治理,可以为世界各国沙漠治理工程成本分摊提供参考。
参考文献:
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目前,全球荒漠化面积已达到3600万平方公里,占到整个地球陆地面积的1/4,相当于俄罗斯:加拿大、中国和美国国土面积的总和。全球有110多个国家、10亿多人受到沙漠化威胁,其中1.35亿人面临流离失所的危险。养活着21亿人口的干旱地区中有10%到20%的土地已无法耕种,丧失了经济价值。尽管各国人民都在进行着同荒漠化的抗争,但荒漠化却以每年5―7万平方公里的速度扩大,相当于爱尔兰的面积。荒漠化已经不再是一个单纯的生态问题。而且演变成政治、经济和社会问题。
中国是世界上沙漠面积较大、分布较广、荒漠化危害严重的国家之一。我国现有沙化土地有173.97万平方公里,影响着近4亿人的生产和生活,每年因土地沙化造成的直接经济损失达500多亿元。假定沙化不再扩展,如果按1990年以前每年8万公顷(800平方公里)的治理速度,约需要2174.63年才能全部治理完:如果按“八五”期间每年107万公顷的速度,约需162年。如此严峻的沙漠化形势,足以让国人明白一个道理:过去不讲条件的“人定胜天”、“征服自然”狂热而幼稚的思想应该予以摈弃,人与自然的和谐关系中发展人类自己才能实现人类之可持续发展:自然已经受到人类太多的伤害而大伤元气,同时人类本身也受到了大自然的严厉惩罚,人类自己的生产生活已经难以为继,并引发各种矛盾和问题:正因为如此,人类现在不得不对大自然欠下的账进行“还账”:那么,如何还账呢?只能走一种既治理沙漠又能从中获得经济利益的道理,即发展沙产业的路子。这是一种更高层次上的人与自然的和谐之路。
二、沙产业发展中的问题与建议
(一)不能离开了保护和建设草原而谈沙产业的发展,沙产业的发展不仅要与保护和建设草原相结合,而且须以保护和建设草原为前提,否则它就会失去发展的意义
防沙治沙有《防沙治沙法》,草原保护和建设有《草原法》。相应地,建设资金也归不同的部门支配即草原建设资金归农业部门支配、治沙资金归林业部门支配,具体的建设也由这两个部门来组织实施。这样难免出现一些不协调的现象,例如。把能够自然恢复的退化草原当作沙区进行治理,结果。既浪费了国家治沙资金又造成了该治理的沙区得不到治理的局面。
因此。保护和建设草原与治沙工作必须统筹规划、协调进行。能够自然恢复的退化草地不应成为治沙的对象,不能治理的沙区也不能成为治沙的对象。治沙是需要条件的,其条件就是地下水位高或有水源。目前,来自各方的发展沙产业的呼声很高,在国家高投入的诱引下企业治沙的“积极性”也随之高涨,以至于在理论界出现一种重视沙产业的发展而淡化对草原的重视和投入建设的倾向,这是一种不正常现象。在有些人的讲话和文章中沙漠变成了“宝”,沙漠成了财富。其误导性很明显,很容易使人们误以为先把草原搞成沙漠后再发展沙产业是趋势。发展沙产业的前提是保护和建设好现有草原。然后在适合发展沙产业的沙区发展沙产业,而不是在能够自然恢复的退化草原上发展沙产业。我们内蒙古人首要责任应该是先把现有草原保护住,在这个前提下,才应该谈发展沙产业的问题,这才是最明智的选择。
通过沙产业的发展,一方面改善生态环境、治理沙漠:另一方面使其建设者获利。过去的生态建设,一般都不讲因地制宜,不分条件地一味强调“植树造林”为绿化而绿化,结果造成了“一年绿、二年黄、三年枯”的局面:只顾植树造林的生态效益而不谈其经济效益,群众无任何建设和保护的积极性不说,还盼树早死,好赚挖坑钱或计工分,而现在我们所倡导的沙产业是经过产业化治理,沙漠得到治理,治沙的成绩得以稳定,同时当地农牧民也增加了收入,提高了他们护草防沙、种草治沙的积极性。
(二)目前,我国治沙过程中采用的是政府主导型治沙模式,就是政府出钱治理沙漠
在这一模式中政府是初始委托人,依次按照行政层级形成委托链条,土地承包户或土地使用权人是最终受托人。具体是这样组织运行:政府财政出资,林业部门受托组织实施,土地承包户或土地使用权人承担具体建设任务:这种委托链条的结构是中央政府、国家林业总局省区政府、省区林业局地市政府、地市林业局县(旗)政府、县(旗)林业局乡政府村委会土地承包户或土地使用权人。在这长长的委托链条中,委托人和受托人之间的产权关系,不是通过正式的契约或合同加以确认的,而是在国家政权结构的框架内,上级机构行使公共管理职能,逐级向下级下达行政指令,要求下级机关贯彻执行:在治理业绩信息方面,土地承包户或土地使用权人拥有治理业绩最准确、最完全的信息,越是接近这种最终环节越有可能获得准确的治理业绩信息;在治沙资金投入信息方面。越是接近初始环节,越有可能掌握资金投入方面的准确信息:很显然,这种委托关系实际上就是各个环节之间的博弈关系,博弈中,因委托链条长、治沙成果存在于野外,上级政府无法一个个查看验收而存在谎报虚报业绩的可能,还有可能各委托人因偷懒或贪心而相互之间形成合谋损害资金所有者(出资者)的利益。
由政府方面来讲,政府角色具体由政府官员来实现,这样就把政府官员的“利益”也牵扯了进来,他们也会追求自身利益最大化而层层截留、剥皮治沙资金,于是,真正到治沙环节的资金就所剩无几了。为了确保治理目标的实现,政府只能以再追加资金投入的方式来加以应对。所以,政府主导型治沙模式的一个突出特点就是高投入、低产出,毛乌素沙漠和库布齐沙漠的治沙经验证明治沙能人的治沙成本,不足政府治沙成本的五分之一。土地承包户或土地使用者、治沙能人等个人才是最理想的受托人。
(三)治沙投入机制上“先植树后给钱”还是“先给钱后植树”
目前通行的一个方法就是治理区域提出并做出治理项目计划并逐级上报,获得上级政府部门批准之后,资金也就逐级往下拨付直到治理项目区域,治理区域的组织者将资金最终分配到具体承担治理任务的企业或个人,然后由企业或个人具体用治沙资金购买所需物资进行生态建设。这是一种“先给钱后植树”的机制。但这种机制实际中的运行效果都不理想,所以,有人主张中央政府放弃既是资金的供应者。又是资金的“剥皮”者,既是监督者又是造假者的做法,采用投资者与治沙人直接挂钩尤其与治沙能人直接挂钩的“先植树后给钱”的机制。
其一,中央政府如何与为数众多的治沙人直接挂钩呢?其二,广大农牧民普遍没有什么资金积累,他们也不可能都像治沙能人一样具备治沙精神和意志,所以没钱的情况下难以治沙。其三,如果坚持“先植树后给钱”的机制,那么,能治沙的就是那几位治沙能人了,仅靠几个治沙能人何时治理完浩瀚沙漠?所以。本文认为,应将中央政府的治沙资金直接拨到项目区的指定银行账上,然后由项目区的指定银行根据治沙人的计划把资金贷给治沙人,然后组织相关专家和当地诚信度高的群众一起
验收,验收合格,贷款可以转化为拨款。在此过程中,政府只有提出治理计划、申报计划、监督、检查、验收的义务,没有任何其他形式的干预权利。这样才既能做到中央政府与众多治沙人的直接挂钩,又能有效使用治沙资金,既能动员和激活广大人民群众的治沙积极性,又能提高治沙效果。
(四)沙产业发展的自然条件有限,治理沙漠发展沙产业首先要选择易于治理的区域
目前,内蒙古沙产业的开发主要集中在鄂尔多斯、阿拉善、巴彦淖尔等西部地区,也就是集中在内蒙古西部的五大沙漠区域。因此。今后内蒙古的沙产业发展在空间上应该由西向中向东转移。原因有二:1.西部沙漠区域的降雨量少、地下水位也低、所能投入的人力资源也少,而中东部的沙区降雨量相对多、地下水位也高、所能投入的人力资源也多。西部沙漠区域的治沙难度要比中东部的沙区大,中东部地区的有些沙区只要封闭禁止利用就能很快自然恢复。2.内蒙古中部的乌珠穆沁沙地和浑善达克沙地,东部的呼伦贝尔、科尔沁(科尔沁沙地位于内蒙古东部,介于大兴安岭、努鲁儿虎山系和松嫩平原间,呈三角形分布,包括内蒙古通辽市、兴安盟还有赤峰市东北部、辽宁、吉林西部的一些地区)沙区,是多数的蒙古族集中的区域。所以,在这两大沙区发展沙产业对于内蒙古少数民族经济,尤其对于蒙古族经济的发展具有重要意义。
(五)治沙要综合治理
在减轻人口压力方面,继续不折不扣地执行计划生育政策,采取转移人口和转移剩余劳动力等措施:在经济方面,转变农牧民的生产经营方式,项目建设与当地人的就业和当地的生态保护结合起来,利用各种经济杠杆推动防沙治沙,发展沙产业;在制度方面,法律法规、行政、政策、规章制度、管理体制各方面协调一致形成合力,有力地推动沙产业的发展;在与草原建设的关系上,进行统一规划、统筹协调、整合资源,在保护现有草原的基础上进行草原建设并发展沙产业:在沙地与沙漠的治理关系上,把治理沙地发展沙区沙产业放在优先地位,治理沙漠发展沙漠区域沙产业放在次要地位,把有限的资源有序有效地用在防沙治沙发展沙产业上,以实现治沙与沙产业发展的双赢目标。
关键词:榆林沙漠;治沙造林;现状
中图分类号:S727 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20150501095
1 榆林区沙漠概况及防治沙漠化的问题分析
1.1 榆林区沙漠概况
榆林沙区的面积西起定边县的盐场堡的孟沙窝,东到府谷大昌汉的黄太沟掌,南北分别和内蒙古沙漠及陕北黄土高原相连接。这一沙漠地区的气候方面,春季干燥多风,流沙四起,而到了夏季就会有突发性的风暴或者强雨,秋冬季分别湿润和干燥。这样就形成了当地比较恶劣的气候状态。而在沙区的境内有多条河流,地质构造主要是在鄂尔多斯台地东南带,沙区的土壤基本呈现出长城分界。这一地区的沙漠形成主要是由于气候的剧烈变化所致,再加上当地的地质结构因素,从而荒漠化的发展速度就相对较快。
1.2 沙漠化防治的问题分析
从实际情况来看,这一地区的沙漠化治理过程中还有着诸多问题有待解决,主要体现在群众的毁林开荒问题比较突出,自从实施生产责任制以来,使得大量集体林地的管理没有合理化处理,并在人口的不断增加基础上以及经济条件因素的影响下,这一地区的滥砍滥伐现象比较严重。
此外,政府和国家对其实施了大规模开发,这就使得本就脆弱的生态环境逐渐遭到了破坏。在当前的电力和公路等基础设施的兴起下,所造成的植被破坏问题也日趋恶化,这就导致了榆林地区的沙漠化加剧问题。再者就是由于政府方面的软化倾向,由于农村的经济体制发生了改变,原有形式对新的需求已经得不到满足,财政的匮乏使得治理也难上加难。
2 榆林沙漠化的治理困境因素及治沙造林策略的实施
2.1 榆林沙漠化的治理困境因素分析
榆林沙漠化治理出现的问题困境因素是多方面的,其中比较重要的就是政府、科学家和农牧民这几个方面实际有效的沟通没有见到成效,缺乏合作交流。还有就是在治沙造林的技术层面比较缺乏,科技成果水平不高。另外制约因素就是资金的投入方面,这一地区的经济发展比较滞后,虽然在近些年有了很大的提升,但在对沙漠化的防治上来说还有很大的差距,对于政府而言也有着很大的困难,在科学技术的应用以及推广上濒临崩溃。这些制约因素都是造成沙漠化防治的瓶颈。
2.2 榆林沙漠的治沙造林策略的实施探究
结合榆林地区的实际情况和相关资料,为能够有效治理沙漠化首先需要营造大型的基干林带,主要就是针对西北风以及定、靖西南风进行防御。然后再结合营造防护林,进行选择立地条件相对比较好的地段进行造用材林。主要可采取人工种草、修建果园、封沙育草育林等。
针对流沙的造林技术方法主要遵从先沙窝造林以及前挡后拉造林和一次全面固定沙丘造林、撵沙丘造林等方法进行实施。同时也要能加强相关法律制度上的保障,将这一地区的开发和保护得到兼顾,将企业和社会得到和谐的发展。
组建榆林沙漠化的专门防治机构,并使之和其它的环境部门相结合,在防沙造林以及生态的保护上形成统一战线。并要能够将农户和企业等相结合,从而组成新的投资机制,要加强榆林地区的政府经济增长方式的发展理念及时机转变,将所涉及到的沙漠公路基础建设以及引种改良和种植造林生物工程等都要作为重要的开发保护工程。
对流沙的防治也可采取种草法,这一方法也能够起到防沙的作用,抗旱造林法也较为适用。主要的程序就是选苗浸苗,以此来提升苗木自身的抗旱能力,然后深埋实踏复干沙,接墒保墒等。
通过总结和推广植被的恢复经验,进行全面的规划和综合性治理,利用和改造相互结合,从而因地制宜以及植物措施、生物工程等综合下进行防沙治沙[4]。也要在植被的恢复科技含量层面进行加强,通过现有的技术重点突破,将科技含量以及生态建设的效益得以有效提高,做到资源合理利用以及环境有效保护的相互协调。
3 结 语
总而言之,对榆林沙漠的防治要能够从多个角度进行实施和考虑,针对其中的突出问题要结合实际进行分析,并对国内外的治理经验和方法加以对比,从中选取较为适当的进行创新应用。相信在今后的发展过程中将会得到进一步突破。由于本文的篇幅限制,不能进一步深化研究,希望此次努力能起到抛砖引玉作用,以待后来者居上。
参考文献
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[摘 要] 在沙漠化治理过程中,越来越多的企业和个人采用了以新技术为支撑的工业化治沙模式,且将这些新技术申请了专利。但经追踪发现,企业和个人对专利的重视程度不同,相对于企业而言,个人在专利权的获得阶段和获得专利权后的保护和运用阶段对专利的重视程度都有待加强,文章给出了相关此两阶段如何重视的建议。
[关键词] 沙漠化;工业化治沙;个人;专利
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 07. 086
[中图分类号] P941.73;G255.53 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2017)07- 0194- 02
0 引 言
在沙漠化治理过程中,工业化治沙是一条有效的途径。在毛乌素沙漠的乌审旗的沙漠治理过程中,肖亦农[1 ]在《寻找毛乌素》一书中介绍了一些采用新技术进行沙漠化治理的比较成功的企业和个人,其中的部分企业有毛乌素生物质热电S、华原风积沙开发有限公司、内蒙古乌审召生态产业发展有限公司等,而个人有李京陆、姚智纯、刘根喜、巴图等。笔者追踪了这部分企业和个人的与沙漠化治理相关的专利情况,发现这些企业或个人均申请了可以运用于工业化治沙过程的专利,但企业(或拥有企业的个人)与个人对其专利的重视程度是不同的。
1 专利追踪及现状
以企业名称为申请人/权利人入口,在中文专利库中查询结果如下:毛乌素生物质热电厂的专利数量为0、华原风积沙开发有限公司的专利数量为3、内蒙古乌审召生态产业发展有限公司的专利数量为4。
以个人姓名为发明人或申请人/权利人入口,在中文专利库中查询结果如下:
李京陆申请了8项专利,但仅6项与沙漠化治理相关;姚智纯申请了3项专利;刘根喜申请了4项专利,巴图申请了3项专利。
李京陆2004年决定在毛乌素沙漠建设生物质热电厂,其于2010年申请的发明名称为“一种生物质高温烟气的处理系统”的实用新型专利及发明名称为“一种生物质高温烟气的处理方法及处理系统”的发明专利已得到授权且现处于专利权维持状态,该2项发明所涉及的技术方案已用于毛乌素生物质热电厂;而其作为发明人、申请人为“内蒙古乌审召生态产业发展有限公司”的于2016年提交的涉及螺旋藻的4项发明申请已处于公开状态。
姚智纯、刘根喜作为共同发明人之一且华原风积沙开发有限公司作为申请人或申请人之一的发明专利有3项,其中发明名称为“利用沙漠风积沙选矿制备长石粉精矿的方法”及“用沙漠风积沙选矿制备石英砂精矿的方法” 的两项专利已得到授权且处于专利权维持状态,该2项发明所涉及的技术方案已用于华原风积沙开发有限公司;而另1项发明名称为“一种微晶玻璃板及其生产工艺”处于逾期视撤失效状态。刘根喜与樊晓东共同作为发明人和申请人申请的另1项发明“用沙漠风积沙生产微晶玻璃板”处于也视撤失效状态。
巴图作为发明人和专利权人的专利有3项,其中2项发明名称均为“自动沙柳种植机”的已授权发明均因为未缴专利年费而处于终止失效状态,另1项发明名称为“一种太阳能全自动治沙造林滴灌系统”的已授权专利也已处于等年费滞纳金状态。
2 专利现状的初步分析
从上面的部分企业和个人在毛乌素沙漠的工业化治沙过程中可以看出,企业和个人都比较重视新技术在治沙中的运用,并对运用的新的技术方案和产品进行了专利申请。申请的专利会产生两种结果,一部分因为符合了授权的条件得到了授权,一部分没有得到授权。一般来说,能得到授权的专利具有较高的质量,能促进经济社会的发展。但上述授权后的专利一部分处于专利权维持状态,另一部分却处于失效或即将失效的状态。
从上面的描述可以直观看出,运用于能产生效益的企业的已授权专利得到了专利权的维持,权利人本身也具有较强的专利保护意识。
但上述部分专利申请没有得到授权或授权后没有得到维持的原因是什么呢?常规的对策是什么呢?笔者研究了上述专利申请的审查过程及其法律状态的产生过程。
对于上述的名称为“一种微晶玻璃板及其生产工艺”的申请,审查员在第一次审查意见通知书中引用多篇对比文件质疑了权利要求的创造性,从而申请人没有答复通知书而导致了该申请的逾期视为撤回了申请,现处于逾期失效的状态。
常规的做法应该是,申请人应该仔细核实这种质疑是否正确或是否可以通过修改权利要求书的方式而使权利要求具备创造性从而获得授权,而不是简单的撤回申请。
对于上述的名称为“用沙漠风积沙生产微晶玻璃板”的申请,审查员在最后一次通知书中仅指出了权利要求书中存在不符合专利法第26条第4款的不清楚和得不到说明书的支持的缺陷,而申请人没有再次答复通知书并提交修改的专利文件而导致了该申请的逾期而视为撤回了申请,现处于失效的状态。
常规的做法应该是,由于这种不清楚和不支持一般是可以通过修改权利要求的保护范围而予以克服的,故申请人应该通过修改权利要求书而使专利申请达到可以授权的条件,从而获得授权。
对于权利人为巴图的上述已得到授权但并未维持而处于失效或即将失效的专利而言,导致这一法律状态的表面的直接的原因是未缴纳专利年费,但笔者认为,相比较于已产业化的治沙企业而言,更深层次的原因在于,个人所获得的专利权并未给权利人带来效益从而导致对获得后的权利的保护意识不够导致的。
3 对策及建议
对于个人申请的专利,申请人应该更加重视专利权的获得,必要的情况下应该委托专业的专利机构来进行整个专利申请过程。
对于个人已获得的专利,申请人首先应该按期缴纳专利年费从而使专利权维持有效(对于有困难的个人,可以根据于2016年7月1日开始实施的新《专利收费减缴办法》提出申请以减缴部分费用);其次,权利人应该更加重视专利的保护和运用,通过积极的专利运用手段[2 ]如专利转移转化、托管、交易流转、质押融资等来促进专利的保护,只有将专利运用起来产生经济效益或社会效益,才能有更大的动力来进行创新发明并保护。
当然,若专利权人不进行专利保护而使已获得的专利失效,则该专利技术就自动成为公知技术,任何企业或个人均可自由使用而不用担心涉及侵权的问题(如网上已出现的非巴图本人发起的对自动沙柳种植机项目的融资),这也可能会促进该技术的普及而带来更大的社会效益,如更广泛地运用于沙漠治理中。
主要参考文献
[1]肖亦农.寻找毛乌素[M].北京:五洲传播出版社,2014.
[2]国务院. “十三五”国家知识产权保护和运用规划[Z].2016.
关键词北方地区;土地利用;沙漠化
中图分类号F301
文献标识码A
文章编号1000-3037(1999)04-0355-04
1引言
荒漠化是当今全球最严重的环境与社会经济问题之一。我国是世界上荒漠化危害严重的国家之一,尤其是我国北方的沙漠化(沙质荒漠化)以其面积广大和发展迅速而引人关注。根据北方自然环境背景、人类活动与社会经济特点及其相互作用,通过近20年沙漠化研究的理论与实践,我们将沙漠化的概念总结为:沙漠化是在干旱、半干旱及部分半湿润地区由于人类不合理经济活动与自然资源环境不相协调所产生的以风沙活动为主要标志的土地退化[1]。我国北方沙漠化的发生发展伴随着人类的文明历史,而且尤以近一个世纪以来的发展速度为最快。沙漠化过程使土壤的风蚀—风积作用加剧,破坏了土壤的理化性质,降低乃至丧失了土地生产潜力,并使自然环境趋于恶化,给国民经济造成巨大损失,也严重影响广大农牧区人民生活水平和生存环境。为此,深入开展人为作用,特别是土地利用在沙漠化过程中作用的研究,对于阐明沙漠化形成机制,丰富沙漠化研究的理论和制定防治沙漠化的政策及措施均具有重要的现实意义。
2中国北方地区沙漠化的发展与时空分布
我国北方的土地沙漠化过程按其发生性质可以分为沙质草原沙漠化、固定沙丘(沙地)活化和沙丘前移入侵三种类型。历史时期的土地沙漠化主要发生在干草原及荒漠草原地带和干旱地带的沙漠边缘河流沿岸或深入到沙漠内部的河流下游地区。现代的沙漠化土地从本世纪50年代后期到70年代中期平均每年以1560km2的速度在蔓延。通过大范围野外调查和遥感技术的应用,结合我们的研究和分析结果表明,从70年代中期至80年代后期,沙漠化土地更以年均2100km2的速度在加速扩展,这样,整个北方沙漠化土地面积已达近350000km2,其分布和蔓延主要在以下3个地区[2]:1半干旱地带的农牧交错地区,占北方沙漠化土地总面积的40.5%,特别是草原农垦区,如河北省坝上及内蒙古后山的草原农垦区,沙漠化土地面积从50年代末期占农田面积的3%增加到70年代中期的13%,80年代后期的25%;2半干旱地带波状沙质草原区,占36.5%,如科尔沁草原沙漠化土地的发展,从50年代末期占草原面积的20%,增加到70年代中期的 53%,80年代后期的77.6%;3干旱地带绿洲边缘及内陆河下游地区,占23.0%,主要表现在固定沙丘的活化,如弱水下游沙漠化土地的发展从50年代末占该地区面积的5%增加到70年代中期的22%,80年代后期的36%。
相同时期内凡是积极采取措施进行治理的地区,沙漠化土地空间范围有所减少,据遥感数据分析测算,约有10%的沙漠化土地得到逆转。
在上述工作的基础上,我们选择另一个时段的遥感资料(1987年和1993年TM数据)对毛乌素沙区进行了连续动态监测,结果表明,沙漠化土地面积在1987~1993年的7年间,由32586km2(占监测区域总面积的67.5%)下降到30496.7km2(占面积的63.5%),减少了1936.3km2,总体上处于逆转过程中,平均每年约有276.6km2土地得到了治理。
但就整个北方而言,进入90年代,沙漠化土地的蔓延又有加速的趋势,以每年2460km2的速度扩展[3],形势更为严峻。
3土地利用与沙漠化的发展
人类活动与自然环境相互作用所构成的一个人地系统在很大程度上体现在人类对土地的利用方式和程度上。在大部分的人类文明历史时期,自然资源与环境决定着人类的土地利用。但在现代的过程中,由于人口增加和科技进步,使得人类对自然资源利用之需求的增加成为必须和可能,因而逐渐在人地关系中提升了人类活动的主观能动性和调控力。在许多情况下,这是人类在有效利用资源方面的进步。但也时常因不合理的方式,不同程度地作用于资源环境的变化过程,引起乃至控制着资源环境的不良渐变或突变,如温室效应气体增加,大河断流、火灾、库区地震、水土流失等,而土地沙漠化则是更为明显的一例。
在我国北方,历史上游牧民族由于政治经济利益的驱使或气候暖温和冷干的变化,时有南进和北退的过程;而广大地区随着统治民族的更迭,农业或牧业为主的土地利用方式也多次交替,其利用强度也有差异,使历史时期的沙漠化土地也处于一个发展与逆转相互交替的过程中。但在这一过程中,人类活动总是在自然条件的基础上起诱发作用,表现在历史上沙漠化的发生期往往与一些重大事件相关联,如民族之间的征战频繁和政治上动荡不定的东汉末年、唐代末期及五代、宋辽对峙以及明中叶以后和清中叶以后的时期都是沙漠化的发展期。而这些时期也正与气候较为冷干相吻合,这也加剧了沙漠化的过程,减弱了退化土地自我恢复的能力,导致了自然环境的进一步退化。这种人为因素与自然因素的相互作用使北方干旱草原地带的沙漠化数度发生和蔓延,随着人口的增加和经济活动的加剧,沙漠化土地的面积和程度总体上也就处于一个扩大和加重的过程中。
中国北方地区历史上由于气候干旱、自然资源贫乏,利用困难等原因而成为古代经济落后的地区,是许多游牧部族先后活动的场所。他们利用传统的土地利用方式来适应由于气候波动、降水变化的自然过程。如牧民利用天然牧场,逐水草而居;农民则实行农田轮作制等。在人类历史的绝大部分时段内,牧民通过游牧,充分利用天然草场的多样性和季节性的临时积水,使牲畜及时获得食物,这样也避免了草场的过度放牧。而农田轮作制或曰游耕制,则充分利用了天然草场的再生能力和土壤物理化学特性的恢复能力,协调了土地利用和生态环境自然恢复之间的关系,达到了一种原始的可持续发展。其实质就是人类活动尚未超越自然资源的负荷限度,在天然植被自我恢复能力的调节下,生态系统保持着动态的平衡,环境相对稳定。但自18世纪中叶以后,特别是进入20世纪以来,北方地区的人口随着几次大规模的移民拓荒而迅速增长。50年代以来,又经历了合作化、和“”期间的几次拓荒,使人口的年增长率达2.5%~3.0%。例如,农牧交错的沙漠化地区人口平均年增长率从50年代至80年代曾达到3.08%,平均人口密度从10~15人/km2;增加到40~60人/km2,高者可达80人/km2。内蒙古乌蒙后山7个受沙漠化危害的县(旗)的农业人口也从1949年的51.5万增加到1985年的125.8万。尽管进入80年代以后,北方沙漠化地区很少再有移民涌入,但由于人口基数已大,人口增加的速度并不见减缓,特别是在农牧交错区汉族和少数民族混居的地区,由于国家对少数民族在计划生育上实行照顾政策等一些原因,情况更是如此。
人口的增长和社会需求的扩大,加大了土地资源利用的压力,也破坏了传统土地利用的合理性。草原被进一步开垦,也使草场面积锐减,许多地区的土地利用方式从以放牧为主转变成以农耕为主。土地利用的强度也逐渐加大,轮作制由往常的十几年间隔减为几年或隔年,甚至连年耕作;倍增的牧畜又集中在逐渐减少的草场,加大了放牧的负载;日常生活所需燃料的增加也使樵采活动加强,这些都构成了导致沙漠化发生发展的主导人为因素——过度开垦、放牧和樵采。
根据对我国北方沙漠化的研究,朱震达等于1989年提出了以土地利用为主的人类活动与沙漠化土地的成因分类和发展面积表[4],以草原过度农垦为主造成的沙漠化土地面积为44700km2,占沙漠化土地总面积的25.4%;以草原过度放牧为主的49900km2,占总面积的28.3%;以过度樵采为主的56000km2,占总面积的31.8%;以工矿交通城市建设破坏植被为主的1300km2,占总面积的0.7%;以水资源利用不当为主的14700km2,占总面积的8.3%。沙漠化的过程就是在上述土地利用过程中破坏了生态系统平衡,导致地表植被的衰退或消失之后,风作用于地表而产生的风蚀、搬运、堆积的风沙运动过程,主要包括:①风力作用下沙质地表形态的发育过程;②固定沙丘的活化过程;③沙漠边缘风力作用下的沙丘前移过程。我国北方沙漠化土地就是在人类活动的干扰和上述风沙运动的过程中形成和发展起来的。
4土地利用与沙漠化防治
不合理的土地利用使沙漠化处于发展过程中,欲求受沙漠化影响地区可持续发展和沙漠化的防治,根本出路在于合理高效的土地利用。根据我国北方沙漠化地区自然资源环境、社会经济特点,土地开发利用中存在的问题和沙漠化治理的典型经验,沙漠化土地的防治必须本着经济效益、生态效益和社会效益统一的目标,建立既可防止土地沙漠化,又可促进生产发展的资源节约型、适度开发型和环境保护型的经济体系。
在沙漠化土地治理的具体措施上,在农牧交错地区可针对沙区中居民点、耕地、草场相对分散分布的特点,可以生态户为基础,采取天然封育,调整以旱作农业为主的土地利用结构,扩大林草用地比重,集约经营水土条件较好的土地,并和营造防风沙林带、林网及沙丘表面栽植固沙植物、丘间地营造片林或封育相结合的措施;在草原牧区,除了合理确定草场载畜量,轮牧和建立人工草地及饲料基地外,还应与合理配置水井,确定放牧点密度,修建牧道等结合起来;在干旱地带,要以内陆河流域为生态单元进行全面规划,合理确定用水计划,以绿洲为中心,建立绿洲内部护田林网、绿洲边缘乔灌结合的防沙林带和绿洲沙丘固定等措施相结合,形成一个完整的防治体系。
许多实践证明了合理的土地利用是可以达到土地沙漠化的防治及可持续利用的目的的。以陕西省榆林地区为例[5],据史书记载,在1500年前,榆林地区还是个林草茂密,宜农宜牧之地。后因历代征战摧残,乱砍滥伐,植被覆盖率仅有1.8%,流沙已越过长城,逼近榆林城。据调查,在解放前的100多年时间里,有近13.4万hm2农田和草场院由于沙漠化而被放弃,11.3万hm2农田和26.7万hm2草场受到沙漠化的威胁,产量和载畜量低而不稳。自50年代以来,通过统一规划、调整和优化土地利用结构,坚持以治沙造林、保护和发展农牧业为主导,取得了很好的生态、经济和社会效益。从1950年到1990年底,榆林治沙造林保存面积达74.0万hm2,恢复和改良草场66.7万hm2多。粮食总产量1990年较1950年增产6倍,大家畜由7.6万头增加到36.3万头,羊由36万只增加到150万只,活立木蓄积340万m3,价值7亿多元,有5万多农户脱贫致富。
另一个成功的范例是内蒙古奈曼旗兴隆沼地区。通过遥感监测(1974年和1994年)对比和实地调研[6],将沙漠化整治前后的土地利用结构比重和其它方面的变化列于表1。从表1可以看出,整治实践所带来的环境和经济效益十分明显。
表1内蒙古奈曼旗兴隆沼地区防治沙漠化的效益(1974~1994年)
Table1Effectivenessincombatingdesertification
inXinglongzhao,NaimanBanner,InnerMongolia
(1974~1994)
1974占总面积(%)1994占总面积(%)效益增减
沙漠化土地(hm2)1570029.6221003.96-13600-86.62%
林地(hm2)7771.471584030.10+15063+19倍
农耕地(hm2)49609.36690013.02+1940+39.11%
粮食总产(t)279013110+10320+3.7倍
粮食单产(kg·hm2)562.51900+1377.5+2.4倍
草场承载能力(单位:羊)124200152200+2800+22.5%
人均收入(元)801120+1040+13倍
5结论
土地沙漠化的发生发展与土地利用有着直接的关系。人类不合理的土地利用方式和程度是导致我国北方沙漠化土地蔓延的主导因素,这不仅使环境恶化并造成大面积的土地退化,也造成了巨大的经济损失。合理的土地利用在沙漠化防治中被证明是行之有效的,通过进一步的研究和总结,可以为全国不同地带的沙漠化防治提供理论基础和实践样板。
参考文献
1朱震达,王涛.我国沙漠化土地的潜力、现状、发展趋势与对策[A].中国科学院地学部.中国资源潜力、趋势与对策——中国科学院地学部研讨会文集[C].北京:北京出版社,1993,198~202.
2朱震达,王涛.从若干典型地区的研究对近十年来中国土地沙漠化演变趋势的分析[J].地理学报,1990,45(4):430~440
3CCICCD.ChinaCountryPapertoCombat
Desertification[M].Beijing:ChinaForestry
PublishingHouse,1996,18~31.
4朱震达,刘恕.中国的沙漠化及其治理[M].北京:科学出版社,1989,27~42.