中国治沙工程被质疑?数据会说话
发布时间:2020-03-12
出品:科普中国
制作:宋秦平 (名古屋大学环境学博士)
监制:中国科学院计算机网络信息中心
  随着中国生态文明建设的稳步开展,越来越多的好消息传进了大众耳中,这其中就包括西北治沙工程的喜人成果。然而,2019年9月,国际顶级杂志Nature新闻版中,一篇出自韩国记者的报道却对中国治沙工程提出了质疑。
 
  图片来源:https://www.nature.com/articles/d41586-019-02789-w
  该报道主要讲述了中国大规模的植树造林虽然遏制了荒漠化的脚步,却因为种植了不适合该地区的树木而浪费了大量水资源,这可能会导致水资源短缺。
  如果这篇报道所述当真,那西北治沙六十余年的努力岂不是白费了?如果报道并不准确,那它又是缘何有此一说?
  作为一名生态学背景的环境学专业研究人员,本着严谨的精神,笔者根据搜索到的资料和一些知识积累,想带大家一起来看看,中国的大西北到底怎么样了。
  治沙效果怎么样?数据来说话
  2018年7月,一篇题为China’s response to a national land-system sustainability emergency《中国对国家土地系统可持续发展突发事件的响应》的综述论文在Nature上发表。文中使用的大量数据让中国的生态建设成果第一次全面、系统、客观地展现在了世人眼中。
  2019年2月,波士顿大学的研究人员借助美国国家航空和宇宙航行局(NASA)的遥感数据再次证实了中国对全球绿化的贡献,并在随后的论文中指出,中国通过土地使用管理在世界绿化方面发挥了主导作用[1]。简单来看,中国的治沙成果可以分为生态环境和经济民生两类。
   从“沙进人退” 实现 “绿进沙退”
  据林业部门统计,中国荒漠化土地面积由上世纪末的年均扩展1.04万平方公里转变为目前的年均缩减2424平方公里,沙化土地面积由上世纪末的年均扩展3436平方公里转变为目前的年均缩减1980平方公里,已经实现了从 “沙进人退” 到 “绿进沙退” 的历史性转变,并提前实现了联合国提出的到2030年实现土地退化零增长的目标。
   
  上图为库布齐沙漠2000年的卫星遥感图,下图为2016年的卫星遥感图。
  图片来源:https://baike.baidu.com/item/%E5%BA%93%E5%B8%83%E9%BD%90%E6%B2%99%E6%BC%A0/4059978?fr=aladdin
  2000年至2010年,全国土壤侵蚀总体减少12.9%,洪水缓解率和保水率分别提高了12.7%和3.6%。黄土高原的大规模生态恢复工程已将土壤侵蚀减少到历史最低水平。自1950年以来,黄河泥沙负荷下降了近90%。
   
  
   上图展示的是1989年黄河入海口的样子,下图是2018年黄河入海口的状况。图片来源:(上)
  https://earthobservatory.nasa.gov/world-of-change/YellowRiver/show-all
  (下)http://andrewjmoodie.com/research/
 
中国治沙工程:治沙、发展经济两不误
  1958年通车的包兰铁路全长990公里,其中有140公里位于沙漠,是华北通往西北的重要干线。曾有外国专家预言,这条铁路线“存活”不了30年就会被沙漠吞噬。然而,在治沙人的不懈努力下,腾格里高达百米的流动沙丘都没能将之淹没,它已经畅通无阻地通行了六十余载。
  包兰铁路沿线的治沙工程始于1956年,并于1964、1981、1987年进行了扩建。该工程以草方格为基底,建立了固沙防火带、灌溉造林带、草障植物带、前沿阻沙带、封沙育草带所构成的“五带一体”防护体系。
  研究表明[2],随着治沙工程的逐步推进,包兰铁路沿线的生态环境正在逐步转好。在植被覆盖率趋于稳定后,人们最为担心的土壤含水量也在2012年出现了很大的回升。
   
  图片来源:https://doi.org/10.3390/w7051969
  几十年来,中国的治沙工程从未与民生脱节。从最初的只能种植治沙物种固定沙丘,到现在可以在治理好的土地上种植中药材,既能防风固沙,又能实现甘草、肉苁蓉等药材的产业化生产,沙漠经济逐步展现出了喜人的成果。
  2018年,新疆林果种植面积是1845万亩,果品产量达769万吨,林果业产值达488亿元,林果产业占农民人均收入的25%;内蒙古、青海、宁夏和甘肃等地的肉苁蓉、枸杞、甘草等沙区特色产品均取得了不错收益,成为农牧民增收致富的新途径。
   
  成果有据可循,质疑的到底是什么?
  在这么多有凭有据的成果之下,本文开头提到的那篇Nature新闻,显然对中国的治沙工程存在误会。
  仔细研究质疑文章发现,该报道存在两个主要问题:
  ①作为理论依据的参考文献经不起推敲;
  ②一刀切地将治沙方法归为植树造林(特指种树)。
  在写到植树造林可能导致了中国干旱区域增加时所引用的文章[3](见下图),图中数据的确表明,从1997年到2009年,中国干旱区域面积在增加。但仔细看图后不难发现,增加的干旱区大多分布于青藏高原,而西北沙漠化面积确实减少了。
  同时,这张图中最新的数据是2009年的模拟结果,如今十年已过,引用这篇参考文献并不合适。
  
  上图为1997年全球干旱区域模拟图,下图是2009年的模拟结果。颜色越红,代表干旱程度越重。图片来源:https://doi.org/10.1016/j.catena.2019.03.016
     
  中国西北的治沙路,不仅仅是植树
  1955年,为了确保包兰铁路沙漠段的畅通无阻,沙坡头沙漠研究试验站在腾格里沙漠东南缘正式建站,打响了防沙治沙的第一枪。
  1959年,中国科学院治沙队成立。在中科院副院长、生物学地学部主任竺可桢先生的倡导下,中科院在西北地区设置了6个治沙综合试验站和20个治沙中心。
  1977年,第一批治沙民兵赶赴西北大漠,标志着荒漠化治理的正式展开。
  在治沙初期,由于治沙方式不当,使得结果并不理想,甚至曾出现过“沙进人退”的情况。这主要是由于大面积、高密度地种植不适应当地环境的大型乔木所致。
  在不断的努力探索后,一系列政令法规于1984年后相继颁布。随着科学技术的不断发展,如今中国已掌握了较为完善的治理方法。
  2002年中国颁布的《退耕还林条例》中明确指出,治沙要 “遵循自然规律,因地制宜,宜林则林,宜草则草,综合治理”。毋庸置疑,乔木等大型树种对水资源的消耗是必然的。所以有了人工混交林技术,有了藻—草—灌(—乔)技术。《退耕还林条例》中“因地制宜”这一词就已充分说明,治沙并不是一味地植树造林。
  以藻—草—灌技术为例,生命力强悍的藻类可以加速土壤结皮,为草本植物提供稳定的土地。草本植物依赖于浅层水源且有着很强的固沙能力。但只种草也不行,因为一旦浅层水源消失就意味着草的枯死和沙化的继续,这时就需要灌木的保护。虽然灌木对深层地下水存在较大威胁,但适当地种植却可以起到非常好的效果,且一旦形成绿洲,这一地区的水汽循环也会被加强。
  如何在植物的耗水量、蒸腾量、沙漠地区的降雨量等等一些列参数中找到一个平衡点,则是治沙人的重要课题。
   
  图片来源:作者自制
  经典治沙技术——草方格,其实源于一次偶然
  1957年,包兰铁路中卫工务段固沙林场职工偶然在沙地上用麦草扎出了“人定胜天”、“中卫固沙林场”等字样。风暴过后,只有方形的字留了下来。受到启发的工作人员在多次试验后发现,1米×1米的草格子是最好的固沙方法,草方格技术就此成型。
  简单来说,草方格就是将麦草一束束地铺成方格状,用铁锹从中间轧进沙中,麦草中部受力后,两端会自然竖立形成天然屏障,再将方格中心的沙土拨向四周草栅栏底部加固,最后在格子中间种上治沙植物。
  在草方格的保护下,植物可以迅速扎根成活。以前,草方格沙障需要大量人工操作,但随着自动固沙车的出现,机械化治沙已经被提上了日程。
   
草方格
  图片来源:(左下)https://ja.wikipedia.org/wiki/
  (中)http://gs.people.com.cn/n/2015/0806/c183348-25864871-8.html
  (右)http://www.hinews.cn/news/system/2018/09/17/031521160.shtml
  

  任何事情都不是一蹴而就的,更何况像中国这样大规模不间断的治沙工程实属世界首例。偏差在所难免,但这并不是我们停下脚步的理由。只有在不断探索中稳步前行,才能找到人与自然的和谐发展之路。

  尽管中国的沙漠总面积十分庞大,治沙之路还有很长一段,但随着治沙技术的不断进步,相信土地荒漠化问题一定会被解决。
  
  参考文献:
  [1] Chen C, Park T, Wang X, et al. Earth’s green patches become greener — and China is leading the way [J]. Nature sustainability, 2019, 2(2): 122.
  [2] Huang L, Zhang Z. The Stability of revegetated ecosystems in sandy areas: An assessment and prediction index[J]. Water, 2015, 7(5): 1969-1990.
  [3] Pr?v?lie, Remus, Bandoc G , Patriche C , et al. Recent changes in global drylands: Evidences from two major aridity databases[J]. CATENA, 2019, 178:209-231.
  [4] Zastrow M. China's tree-planting drive could falter in a warming world[J]. Nature, 2019, 573(7775): 474.
  [5] Bryan B A, Gao L, Ye Y, et al. China’s response to a national land-system sustainability emergency[J]. Nature, 2018, 559(7713): 193.
  [6] 中国林业网:中国治沙:从“沙进人退”到“绿进沙退”http://www.forestry.gov.cn/main/135/20191009/083425352456220.html
  [7] 乔磊, 李立国. 浅谈沙漠地区植树造林存在的问题和技术对策[J]. 农技服务, 2016, 33(8): 94-94.
  [8] 刘姝颖, 李宁, 陆小辉. 草方格在防风固沙工程中的应用[J]. 辽宁林业科技, 2014(3):67-68.
中国科学院科普云平台技术支持,中国科学院计算机网络信息中心运行
文章内容仅为作者观点,不代表中国科普博览网、中国科普博览网运行单位、中国科普博览网主办单位的任何观点或立场。
关闭