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：荒漠與荒漠化土地是地球的“癌癥”，但與其說是地球的“癌癥”，倒不如說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，而更多的是因為過度的土地利用。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的礦產(chǎn)資源開發(fā)。據(jù)研究，人為因素對藏北土地荒漠化的貢獻率約37%,自然因素為42.18%,自然與人為共同作用為20.45%；在中國北方農(nóng)牧交錯帶的渾善達克沙地、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，人類活動對土地荒漠化的影響越來越大。

撕裂了就得修補，這也是我國把第27個“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，中國土地荒漠化出現(xiàn)整體逆轉(zhuǎn)的態(tài)勢與我們過去幾十年堅持不懈的對干旱、半干旱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的“保護、治理、恢復(fù)與合理利用”密不可分。雖然已經(jīng)取得了一些進展，但我們對“共治、共生”目標(biāo)的追求始終在路上。

“山水林田湖草沙共治”就是針對我國“山水共存、林草一體、田湖相伴、治沙以用”的現(xiàn)實，努力現(xiàn)實“人與自然和諧共生”的中國智慧。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方案

世界荒漠與荒漠化土地約3600萬平方公里，主要分布在中西亞和非洲大陸。中國的荒漠與荒漠化土地面積為261.2萬平方公里，占國土面積的27.2%，占世界荒漠與荒漠化土地的7.2%。中國是遭受荒漠化嚴(yán)重危害的國家之一，也是在過去70多年里堅持“防沙治沙”且取得卓越成就的國家之一。

早在1949年，新中國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，在河北、豫東、東北西部和西北等地著手建設(shè)大型防護林體系。

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

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

1979年啟動的、覆蓋中國西北、華北和東北的“三北”防護林工程是中國政府為改善生態(tài)與環(huán)境，促進區(qū)域發(fā)展的國家戰(zhàn)略工程之一。工程規(guī)劃期限為73年，分八期實施，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)濟與社會效益。

1988年，以中國科學(xué)院為主體建立的“中國生態(tài)研究網(wǎng)絡(luò)”開創(chuàng)了我國對全國典型生態(tài)系統(tǒng)進行系統(tǒng)、科學(xué)與長期的定位監(jiān)測、研究、試驗、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。

中國在防沙治沙領(lǐng)域不斷探索，不斷進步，已經(jīng)形成了一套適合中國國情的、兼具研究監(jiān)測、防沙治沙、試驗示范技術(shù)流程、管理體系的中國方案。

引進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，保護了西北風(fēng)沙區(qū)國民經(jīng)濟建設(shè)的重要目標(biāo)。

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

為了讓這項技術(shù)更好的適應(yīng)我國的情況，科研人員在試驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合騰格里沙漠風(fēng)沙流的特點和風(fēng)洞試驗結(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）防護體系（照片1-2），保障了包蘭鐵路中衛(wèi)段60多年暢通無阻。

成就于寧夏沙坡頭的草方格固沙技術(shù)體系

圖片來源：來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

圖片來源：來源于包蘭鐵路沙坡頭治沙站

這項技術(shù)的創(chuàng)新之處是基于草方格固沙防護效應(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)重大國民經(jīng)濟建設(shè)項目持續(xù)、穩(wěn)定防護體系建設(shè)的技術(shù)基礎(chǔ)，同時，揭示了風(fēng)沙流運移規(guī)律，為我國“三北”防護林工程的順利實施提供了理論依據(jù)?；谒耐怀鲐暙I，這項技術(shù)還獲得了國家科技進步特等獎。

更進一步，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)中國北方農(nóng)牧交錯帶防沙治沙的需求，來自中國科學(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)濟發(fā)展和社會穩(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，這個曾經(jīng)的國家級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土地沙漠化實現(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)績獎”。

科爾沁沙地治理前

圖片來源：趙學(xué)勇攝于科爾沁沙地

科爾沁沙地治理后

圖片來源：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)保護了荒漠-綠洲區(qū)的農(nóng)田草場，支撐了沙區(qū)農(nóng)牧業(yè)經(jīng)濟的高質(zhì)量發(fā)展。

荒漠-綠洲區(qū)的農(nóng)田防護林也具有防風(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)并對居民生活提供多種效益的人工林體系。

中國不僅在生態(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)水資源相對豐富和本身優(yōu)越的光熱資源的有機組合,擁有得天獨厚的生態(tài)功能和生產(chǎn)效益,而水-防護林-田的有機結(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)合荒漠綠洲的特點和發(fā)展需求，科研人員和當(dāng)?shù)卣⒚癖妶F結(jié)合作，建立了穩(wěn)固的荒漠-農(nóng)田防護林體系。新疆有綠洲7.07萬平方公里，防護林覆蓋率達到3％，綠洲森林覆蓋率達到近15％，全疆93％的農(nóng)田得到了林網(wǎng)的有效保護。

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

科爾沁沙地農(nóng)田-防護林系統(tǒng)

圖片來源：趙學(xué)勇攝于科爾沁沙地

防沙治沙是實現(xiàn)荒漠化土地恢復(fù)的最直接的方式之一，但是，在實現(xiàn)荒漠化土地恢復(fù)的同時，還能促進社會經(jīng)濟的高質(zhì)量發(fā)展，才能實現(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)

圖片來源：王濤提供

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

雖然中國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。

對于我們科研工作者來說，將繼續(xù)加強有關(guān)氣候變化及其影響機理研究，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！

作者簡介：

趙學(xué)勇，中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院研究員，主要研究領(lǐng)域為荒漠化防治及其機理研究。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)師和中國科學(xué)院奈曼沙漠化研究站（隸屬于中科院）站長，2005年任命為內(nèi)蒙古奈曼農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)國家野外觀測研究站（隸屬于科技部）站長至2017年3月。

獨立或與他人合作發(fā)表論文100多篇，專著4部。獲獎勵10項，包括聯(lián)合國環(huán)境署頒發(fā)的拯救干旱區(qū)成功業(yè)績獎1項；國家科技進步二等獎2項；省部級科技進步二等、一等獎各2項；國家優(yōu)秀野外科學(xué)家獎1項；中國水土保持學(xué)會優(yōu)秀青年科學(xué)家獎1項。聯(lián)合國環(huán)境署獨立專家；“十三五”國家重大研發(fā)計劃項目跟蹤專家；甘肅省隴原人才（A類）。

參考文獻：

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

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

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

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

編輯｜王婷婷

出品：科普中國

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

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