世界防治荒漠化與干旱日｜ 為地球織一件美麗的外衣

有人說(shuō)：荒漠與荒漠化土地是地球的“癌癥”，但與其說(shuō)是地球的“癌癥”，倒不如說(shuō)它們是人類在利用土地的過程中，不小心把地球表層美麗的外衣給“撕裂”了一部分。

荒漠與荒漠化的發(fā)生與發(fā)展有其自然原因，如氣候干旱和生態(tài)系統(tǒng)脆弱，而更多的是因?yàn)檫^度的土地利用。過度土地利用包括過度放牧、過度開墾、過度樵采和水資源的過度利用以及未加保護(hù)的礦產(chǎn)資源開發(fā)。據(jù)研究，人為因素對(duì)藏北土地荒漠化的貢獻(xiàn)率約37%,自然因素為42.18%,自然與人為共同作用為20.45%；在中國(guó)北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶的渾善達(dá)克沙地、科爾沁沙地和毛烏素沙地，52.3%的荒漠化土地是因過度開墾、放牧及采樵導(dǎo)致的。在氣候變化條件下，人類活動(dòng)對(duì)土地荒漠化的影響越來(lái)越大。

撕裂了就得修補(bǔ)，這也是我國(guó)把第27個(gè)“世界防治荒漠化與干旱日”的主題確定為“山水林田湖草沙共治，人與自然和諧共生”的重要原因。

近年來(lái)，中國(guó)土地荒漠化出現(xiàn)整體逆轉(zhuǎn)的態(tài)勢(shì)與我們過去幾十年堅(jiān)持不懈的對(duì)干旱、半干旱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的“保護(hù)、治理、恢復(fù)與合理利用”密不可分。雖然已經(jīng)取得了一些進(jìn)展，但我們對(duì)“共治、共生”目標(biāo)的追求始終在路上。

“山水林田湖草沙共治”就是針對(duì)我國(guó)“山水共存、林草一體、田湖相伴、治沙以用”的現(xiàn)實(shí)，努力現(xiàn)實(shí)“人與自然和諧共生”的中國(guó)智慧。這不僅在告訴我們，山水林田湖草沙是相互依存、緊密聯(lián)系的生命共同體，更是充分考慮生態(tài)系統(tǒng)的綜合特征與組成特征的差異性及其系統(tǒng)相關(guān)性而提出的綜合治理理念。

七十年探索不止，我們拿出了一套防沙治沙的中國(guó)方案

世界荒漠與荒漠化土地約3600萬(wàn)平方公里，主要分布在中西亞和非洲大陸。中國(guó)的荒漠與荒漠化土地面積為261.2萬(wàn)平方公里，占國(guó)土面積的27.2%，占世界荒漠與荒漠化土地的7.2%。中國(guó)是遭受荒漠化嚴(yán)重危害的國(guó)家之一，也是在過去70多年里堅(jiān)持“防沙治沙”且取得卓越成就的國(guó)家之一。

早在1949年，新中國(guó)第一屆中央政府就設(shè)立了林墾部，在石家莊成立了直屬林墾部的冀西沙荒造林局。

1950年，國(guó)務(wù)院成立治沙領(lǐng)導(dǎo)小組并在陜西榆林成立陜北防沙林場(chǎng)，在河北、豫東、東北西部和西北等地著手建設(shè)大型防護(hù)林體系。

1952年，由鐵道部鐵道勘測(cè)設(shè)計(jì)院和中國(guó)科學(xué)院地理研究所合作，對(duì)擬建的包頭-蘭州鐵路線進(jìn)行踏勘與研究，開始了在騰格里沙漠南緣風(fēng)沙地貌形成和風(fēng)沙活動(dòng)規(guī)律的初步觀測(cè)。

1955年，建立中國(guó)科學(xué)院沙坡頭沙漠研究試驗(yàn)站，揭開了中國(guó)針對(duì)沙漠治理并開展土地荒漠化定位觀測(cè)、研究與示范的序幕，也奠定了中國(guó)領(lǐng)先世界防沙治沙和服務(wù)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。

1979年啟動(dòng)的、覆蓋中國(guó)西北、華北和東北的“三北”防護(hù)林工程是中國(guó)政府為改善生態(tài)與環(huán)境，促進(jìn)區(qū)域發(fā)展的國(guó)家戰(zhàn)略工程之一。工程規(guī)劃期限為73年，分八期實(shí)施，目前是在第六期工程建設(shè)當(dāng)中。工程已經(jīng)取得了舉世矚目的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。

1988年，以中國(guó)科學(xué)院為主體建立的“中國(guó)生態(tài)研究網(wǎng)絡(luò)”開創(chuàng)了我國(guó)對(duì)全國(guó)典型生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)、科學(xué)與長(zhǎng)期的定位監(jiān)測(cè)、研究、試驗(yàn)、示范與科普的新局面。其中，荒漠草原生態(tài)系統(tǒng)定位站的首要任務(wù)就是支撐荒漠化防治。

中國(guó)在防沙治沙領(lǐng)域不斷探索，不斷進(jìn)步，已經(jīng)形成了一套適合中國(guó)國(guó)情的、兼具研究監(jiān)測(cè)、防沙治沙、試驗(yàn)示范技術(shù)流程、管理體系的中國(guó)方案。

引進(jìn)和改造草方格治沙技術(shù)，“鎖住”流沙

草方格治沙技術(shù)編織的固沙網(wǎng)格鎖住了流沙的吹蝕，保護(hù)了西北風(fēng)沙區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要目標(biāo)。

草方格固沙技術(shù)體現(xiàn)了中國(guó)沙漠治理的國(guó)際合作引進(jìn)、改造與提升的系統(tǒng)理念。這項(xiàng)技術(shù)最初來(lái)源于蘇聯(lián)的土庫(kù)曼沙漠研究所，是由中國(guó)科學(xué)院沙坡頭沙漠研究試驗(yàn)站與鐵道部治沙站合作引進(jìn)和改造成功的。

為了讓這項(xiàng)技術(shù)更好的適應(yīng)我國(guó)的情況，科研人員在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合騰格里沙漠風(fēng)沙流的特點(diǎn)和風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果，逐步把蘇聯(lián)的10*10米、5*5米、2*2米等的沙障修訂為1*1米的大小，固定了流沙，改善了沙漠表土，為以灌木為主的植被建植、固沙治沙體系建設(shè)提供了相對(duì)穩(wěn)定的地表基礎(chǔ)，構(gòu)建了“固沙、阻沙、輸沙、導(dǎo)沙”（減少包蘭鐵路線兩側(cè)的積沙）防護(hù)體系（照片1-2），保障了包蘭鐵路中衛(wèi)段60多年暢通無(wú)阻。

成就于寧夏沙坡頭的草方格固沙技術(shù)體系

圖片來(lái)源：來(lái)源于包蘭鐵路沙坡頭治沙站

寧夏沙坡頭的草方格固沙現(xiàn)場(chǎng)

圖片來(lái)源：來(lái)源于包蘭鐵路沙坡頭治沙站

這項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)新之處是基于草方格固沙防護(hù)效應(yīng)，在降水量不足200 mm的荒漠區(qū)建植了穩(wěn)定的植物固沙體系，奠定了西部干旱風(fēng)沙區(qū)重大國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)項(xiàng)目持續(xù)、穩(wěn)定防護(hù)體系建設(shè)的技術(shù)基礎(chǔ)，同時(shí)，揭示了風(fēng)沙流運(yùn)移規(guī)律，為我國(guó)“三北”防護(hù)林工程的順利實(shí)施提供了理論依據(jù)。基于它的突出貢獻(xiàn)，這項(xiàng)技術(shù)還獲得了國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)。

更進(jìn)一步，生物沙障激活“黃沙”的生命

生物沙障織就的綠色方格，“捂住”了流沙的侵入，激活了“黃沙”的生命。

在西部取得草方格固沙成功的基礎(chǔ)上，為響應(yīng)中國(guó)北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶防沙治沙的需求，來(lái)自中國(guó)科學(xué)院原蘭州沙漠研究所的科學(xué)家們又開始在位于內(nèi)蒙古東部的科爾沁沙地試驗(yàn)和示范了以差巴嘎蒿、小葉錦雞兒和黃柳為主要固沙植物的生物固沙技術(shù)與模式。

在這里，他們不僅固定流沙，保護(hù)北京—通遼鐵路奈曼段50年不受風(fēng)沙危害，還把防風(fēng)、固沙的技術(shù)推廣應(yīng)用到區(qū)域沙漠化土地治理，在上個(gè)世紀(jì)八十年代初就開創(chuàng)了沙漠化地區(qū)“科技扶貧”的先河。

研究者們選擇示范村，引入和推廣糧-蔬-果-畜新品種。在固沙防風(fēng)體系的有效保護(hù)下，農(nóng)牧民在生產(chǎn)效益上獲得了豐收，在生活水平上得到了改善，在生態(tài)恢復(fù)方面取得了進(jìn)步，在生態(tài)-生活-發(fā)展理念方面也得到了提升。研究區(qū)在生態(tài)恢復(fù)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定方面取得了“三贏”的效果。

1980年,位于科爾沁沙地西南部的奈曼旗人均年收入約51元，1988年,人均年收入為178元左右。而目前，這個(gè)曾經(jīng)的國(guó)家級(jí)貧困旗縣不僅脫了貧，還走上了致富的道路，人均年純收入突破了12000元。1990年，科爾沁沙地還成為了我國(guó)土地沙漠化實(shí)現(xiàn)全域逆轉(zhuǎn)的地區(qū)?；诖?鎮(zhèn)-旗縣域的土地沙漠化治理與科技扶貧模式，獲得了1997-1998年度聯(lián)合國(guó)環(huán)境署與糧農(nóng)組織頒發(fā)的“拯救干旱區(qū)土地成功業(yè)績(jī)獎(jiǎng)”。

科爾沁沙地治理前

圖片來(lái)源：趙學(xué)勇攝于科爾沁沙地

科爾沁沙地治理后

圖片來(lái)源：趙學(xué)勇攝于科爾沁沙地

有了科技支撐，沙區(qū)農(nóng)牧業(yè)經(jīng)濟(jì)也可以高質(zhì)量發(fā)展

高效的防風(fēng)固沙林體系構(gòu)建技術(shù)保護(hù)了荒漠-綠洲區(qū)的農(nóng)田草場(chǎng)，支撐了沙區(qū)農(nóng)牧業(yè)經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展。

荒漠-綠洲區(qū)的農(nóng)田防護(hù)林也具有防風(fēng)固沙的效果，是指將一定寬度、結(jié)構(gòu)、走向、間距的林帶栽植在農(nóng)田田塊四周，通過林帶對(duì)氣流（包括風(fēng)沙流）、溫度、水分、土壤等生態(tài)因子的影響，起到改善農(nóng)田小氣候，減輕和防御各種農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害的作用，以保證農(nóng)田穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)并對(duì)居民生活提供多種效益的人工林體系。

中國(guó)不僅在生態(tài)條件較好的東部地區(qū)能夠取得農(nóng)田防護(hù)林建植的成功，在干旱荒漠綠洲區(qū)也同樣取得了成功。

干旱荒漠綠洲區(qū)具有上游山區(qū)水資源相對(duì)豐富和本身優(yōu)越的光熱資源的有機(jī)組合,擁有得天獨(dú)厚的生態(tài)功能和生產(chǎn)效益,而水-防護(hù)林-田的有機(jī)結(jié)合使得荒漠綠洲成為能夠有效抵抗干旱氣候的特殊生態(tài)系統(tǒng)。

結(jié)合荒漠綠洲的特點(diǎn)和發(fā)展需求，科研人員和當(dāng)?shù)卣?、民眾團(tuán)結(jié)合作，建立了穩(wěn)固的荒漠-農(nóng)田防護(hù)林體系。新疆有綠洲7.07萬(wàn)平方公里，防護(hù)林覆蓋率達(dá)到3％，綠洲森林覆蓋率達(dá)到近15％，全疆93％的農(nóng)田得到了林網(wǎng)的有效保護(hù)。

荒漠和綠洲是兩個(gè)相互對(duì)立與相互密切關(guān)聯(lián)的自然實(shí)體，在科研人員、地方政府和民眾的精心呵護(hù)下,過去嚴(yán)重退化的荒漠綠洲逐步得到恢復(fù)，真實(shí)地體現(xiàn)了“山水林田湖草沙共治”的美好現(xiàn)實(shí)與未來(lái)。

科爾沁沙地農(nóng)田-防護(hù)林系統(tǒng)

圖片來(lái)源：趙學(xué)勇攝于科爾沁沙地

防沙治沙是實(shí)現(xiàn)荒漠化土地恢復(fù)的最直接的方式之一，但是，在實(shí)現(xiàn)荒漠化土地恢復(fù)的同時(shí)，還能促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展，才能實(shí)現(xiàn)“山水林田湖草沙共治”的目標(biāo)。

河西走廊荒漠綠洲系統(tǒng)

圖片來(lái)源：王濤提供

在路上，讓我們?yōu)閷?shí)現(xiàn)“山水林田湖草沙共治”的愿望共同努力！

雖然中國(guó)在防沙治沙方面已經(jīng)取得了舉世矚目的成就，但是依然面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。氣候變化、人口增加、發(fā)展需求和以水資源為主的資源制約性也在逐步增加，如何實(shí)現(xiàn)“山水林田湖草沙共治”的美好局面，繼續(xù)探索有效的技術(shù)與模式并使其“留得住、用的起、可持續(xù)”，依然需要科學(xué)家、民眾、政府的共同努力。

對(duì)于我們科研工作者來(lái)說(shuō)，將繼續(xù)加強(qiáng)有關(guān)氣候變化及其影響機(jī)理研究，探索適應(yīng)氣候變化的水、土、生物資源有效利用技術(shù)與模式，為實(shí)現(xiàn)“山水林田湖草沙共治”目標(biāo)提供可持續(xù)的解決方案。讓我們一起努力！

作者簡(jiǎn)介：

趙學(xué)勇，中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院研究員，主要研究領(lǐng)域?yàn)榛哪乐渭捌錂C(jī)理研究。本科畢業(yè)于內(nèi)蒙古林學(xué)院沙漠治理專業(yè)；碩士畢業(yè)于瑞典農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)專業(yè)；博士畢業(yè)于中國(guó)科學(xué)院大學(xué)自然地理學(xué)專業(yè)。

從2001年12月開始被中國(guó)科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所聘任為研究員、博士生導(dǎo)師和中國(guó)科學(xué)院奈曼沙漠化研究站（隸屬于中科院）站長(zhǎng)，2005年任命為內(nèi)蒙古奈曼農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外觀測(cè)研究站（隸屬于科技部）站長(zhǎng)至2017年3月。

獨(dú)立或與他人合作發(fā)表論文100多篇，專著4部。獲獎(jiǎng)勵(lì)10項(xiàng)，包括聯(lián)合國(guó)環(huán)境署頒發(fā)的拯救干旱區(qū)成功業(yè)績(jī)獎(jiǎng)1項(xiàng)；國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)2項(xiàng)；省部級(jí)科技進(jìn)步二等、一等獎(jiǎng)各2項(xiàng)；國(guó)家優(yōu)秀野外科學(xué)家獎(jiǎng)1項(xiàng)；中國(guó)水土保持學(xué)會(huì)優(yōu)秀青年科學(xué)家獎(jiǎng)1項(xiàng)。聯(lián)合國(guó)環(huán)境署獨(dú)立專家；“十三五”國(guó)家重大研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目跟蹤專家；甘肅省隴原人才（A類）。

參考文獻(xiàn)：

1、朱震達(dá)、邸新民、陳廣庭等，1994年。中國(guó)沙質(zhì)荒漠化。北京：科學(xué)出版社。

2、趙哈林、趙學(xué)勇、張銅會(huì)、李玉霖等，2006年?；謴?fù)生態(tài)學(xué)通論。北京：科學(xué)出版社。

3、王濤等，2011年。中國(guó)風(fēng)沙防治工程。北京：科學(xué)出版社。

4、趙哈林、趙學(xué)勇、張銅會(huì)等，2003。科爾沁沙地沙漠化過程及其恢復(fù)機(jī)理。北京：海洋出版社。

編輯｜王婷婷

出品：科普中國(guó)

作者：趙學(xué)勇（中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院）

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