對于今年這么嚴重的沙塵暴如何解決

【專家解說】：古往今來一提到春天，我們首先會想到綠草，然后會想到春風(fēng)，最后會想到楊柳依依。但是近來一些年，我們觀念發(fā)生了一些變化，我們可能首先想到春游去處的擁擠，想到一些草不再因為春天而綠，也會想到沙塵暴。     為什么要提“怎樣理解沙塵暴及其治理問題”這個題目，還是現(xiàn)在這兩年，國家面臨著很嚴重的一個生態(tài)安全問題。就是我們內(nèi)蒙古草原，包括更西部的新疆地區(qū)大規(guī)模的生態(tài)退化，造成了很多的這種生態(tài)的危機。使它每年的沙塵物質(zhì)光臨我們北京?，F(xiàn)在各個部門也在采取不同的措施在治理，我們這個項目，也是中國科學(xué)院啟動的一個西部行動計劃之一，這個總投資是1000萬元的一個項目，我和另外一個同事負責(zé)正藍旗的項目。是在渾善達克沙地，所以我介紹的大部分背景，都是在渾善達克沙地做的。我現(xiàn)在演講只是以幾個問題的形式，把它放在這，讓大家來判斷。     第一個問題，就是沙塵暴的物質(zhì)到底是國外的，還是國內(nèi)來的？也就是說它是國產(chǎn)的，還是進口的吧，很簡單的一個道理，因為這方面還是有爭議的。比方說在國家氣象中心，它說遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)顯示，66％的沙塵暴物質(zhì)，它認為是來自蒙古國，或者更遠的地方。當然中國科學(xué)院風(fēng)洞實驗顯示，60％沙塵暴來自中國的草原，20％來自中國的農(nóng)牧交錯區(qū)。你看這兩個60％左右，就是一個矛盾的數(shù)據(jù)。那么，現(xiàn)場測定的情況是什么樣的呢？就是在刮沙塵暴的時候，我們是在現(xiàn)場做這種實驗。在2002年的時候，沙塵暴吹過，我們觀察到錫林郭勒盟草原的土層損失量在0.2~1厘米之間的一個厚度，另外沙塵暴刮得很嚴重的時候，渾善達克沙地的沙土損失量在3厘米-21厘米之間。也就是說很多土壤物質(zhì)被吹跑了。另外還有可能更重的物質(zhì)，會使沙地擴大它的規(guī)模，也就是它向南侵移。     還有個別嚴重的例子，都是些極端的例子，更加觸目驚心。比如說2001年5月2號這一天的時候，大風(fēng)使白音錫勒牧場近2萬畝耕種的小麥種子、化肥、還有8厘米的表土都給吹跑了，那么這些物質(zhì)都哪去了呢？我們自然會問，它跑得還很遠，跑到北京來變成危害，跨到太平洋，它可能會跑到美國的西海岸，造成了就是所謂的沙塵暴。     這張片子就是在2001年5月2號這一天的沙塵暴，那天你可以看出來汽車是白天也需要開著大燈，如果你不開燈的話，兩輛車就會撞到一起。前白橫杠這一塊是我們的車，兩輛車非常近，能見度在5米左右。我們那天的一個感覺是世界的末日到了，因為呼吸還是很難的，都是一些塵土吸在肺里。這是我的一個博士后，他在測這個風(fēng)速，1.8米的一個小伙子，他站立不住，你看風(fēng)速達到20米每秒鐘，在他2米左右的位置上，風(fēng)非常大。     所以我們感覺，沙塵暴的來源問題，我們認為應(yīng)該是用事實來說話，這個事實是什么呢？就是一個不容推卸和樂觀的事實是，我們自己的干旱區(qū)和半干旱區(qū)草地在大規(guī)模的退化。根據(jù)動態(tài)的觀測，在20世紀70年代，也就是1970年前后的時候，中國的土地沙化擴展速度是1500平方公里/年。80年代的時候，增加到2100平方公里/年。90年代的前5年就增加到2460平方公里/年，后5年達到3400平方公里/年，加了1倍多了。也就是我們一直在跟沙塵暴斗爭，可是我們越治理越多?？梢钥闯鰜磉@種沙漠化在擴大。沙地草地生態(tài)系統(tǒng)退化，它是誘發(fā)的最直接的環(huán)境災(zāi)難，就是我們現(xiàn)在能夠感覺到的這種沙塵暴問題。      近百年我國共發(fā)生沙塵暴70次。2002年3月18日到21日這幾天，中國北方大部分地區(qū)自西到東，經(jīng)歷了20世紀以來最強的一次沙塵天氣，這次沙塵天氣席卷中國北方140萬平方公里的面積，它的范圍之廣，幾乎使長江以北所有地區(qū)都受到不同程度的沙塵天氣的影響。所以沙塵暴使中國蒙受了巨大的這種經(jīng)濟損失。國家為治理投資的巨額費用也在逐年增加。據(jù)說國家環(huán)保局給的數(shù)據(jù)，中國已經(jīng)投入或者正在投入的資金是600個億來治理沙塵暴問題。由此看來，暫時我們承認33％沙塵暴物質(zhì)是我們自己產(chǎn)的，我們國產(chǎn)33％按照國家氣象中心的這個數(shù)據(jù)，但是我們沒有沾沾自喜的理由，我們沒有這個理由，為什么？因為地面上實際發(fā)生的情況是，這個干旱、半干旱區(qū)域發(fā)生大規(guī)模的沙漠、沙地、草地這種生態(tài)系統(tǒng)的退化。     現(xiàn)在看起來就地起沙也引起了當?shù)啬撩裆娴奈ｋU?？梢钥催@張片子上，沙漠的沙子已經(jīng)把他的房子頂都堆上了，你看窗戶，沙都堆積和那個屋脊是平的了。另外老百姓說嚴重的時候，每天要出門的時候要掃很多的沙才能出得去。另外，他為了擋這個沙，因為他很貧困，他把很好的泥炭都給挖來，挖來擋這個墻，所以這個風(fēng)沙一大，墻也高。所以有時候我們下去調(diào)查的時候，人都往下俯視，高出兩三米了。所以這種危機是相當嚴重的，家園慢慢在失去。     我剛才介紹沙漠、沙塵暴來源問題。我下一個（介紹）就是怎么誘發(fā)沙塵暴。也就是說是“天災(zāi)”還是“人禍”？這一方面大家也是在爭的，科學(xué)界也是爭論不休的一個問題。首先我們看自然原因。我們知道，可能學(xué)過生態(tài)學(xué)的都知道，影響生態(tài)系統(tǒng)，生長發(fā)育是六大環(huán)境因子。     第一，是太陽光，沒有光照地球上沒有任何的生命。另外生態(tài)系統(tǒng)能夠利用的能量，是通過綠色植被來轉(zhuǎn)化的。這個過程我想大家都知道了，就是叫做光合作用。第二，溫度是正常波動的。這兩個原因近期四五十年不會變化的。氧氣的含量也沒有變化，氧氣含量我們知道21％的含量很穩(wěn)定。這個含量也是與綠色植被的貢獻（有關(guān)）。假如地球沒有綠色植物，不可能有目前那么穩(wěn)定的氧氣含量。第四點就是二氧化碳的濃度，這一點我們知道，它是增加了，是從290ppm，增加到目前的350ppm，但是這個值增加完全是由我們?nèi)祟愒斐傻?。這是另外一個話題，這叫全球變化。但從我們做的大量實驗來講，如果二氧化碳濃度增高了，我們知道二氧化碳是光合作用的原料，那么植物應(yīng)該長得更好。這一點是正向的。第五方面水分的變化，這個是有爭議的。因為大部分認為是天旱造成了現(xiàn)在的生態(tài)退化。比如說1999年到2001年3年是連續(xù)大旱的。旱的時候一般是往年降雨量的一半，甚至不到一半。但是我們從長期觀察，自然界這種雨量的波動它應(yīng)該是正常的。     這是我們顯示的一些數(shù)據(jù)，年均的溫度，渾善達克地區(qū)是在0度左右，是沒變化的。7月份的溫度是20度左右，1月份的時候是負20度左右。另外我們知道在草原地區(qū)，雨熱同期，也就是說植物能夠生長的季節(jié)，不存在這種自然脅迫的問題，光照照得比較好。另外，水分當時在7月份供應(yīng)也比較好了，還有溫度也是比較正常這個階段。另外，有效的積溫是在2400左右，可以看出來是比較平穩(wěn)的一條線。     那么天然因素中這六個因素我們分析了五個了。植物生長的氣象因素還存在著，植物生長為什么一年不如一年呢？我們認為是在第六條，就是土壤物質(zhì)的變化，土壤物質(zhì)恰恰和我們的這個沙塵暴就聯(lián)系起來了。我們知道中國有一句老話叫“皮之不存，毛將焉附”，物質(zhì)的生根發(fā)芽肯定都在土里面，土是哪兒來的？是在長期進化的一個結(jié)果，剛才介紹那個例子，8厘米的土，假如1000年形成1厘米的話，那需要8000年的過程，可是一場風(fēng)就能吹走了。另外，長期按照46億年的地球演化來講，我們這個土1000年也形成不了1厘米，你可以算一算。這種土壤的損失不能彌補，它刮到海里去了，誰（也不能）再把它運回來，運到草原上去，這個是比較難的一個過程。所以我們認為土壤和礦物質(zhì)發(fā)生巨大的變化，這個自然生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)被人為中斷了。土壤損失嚴重，在草原上，植被所依托的土層充其量只有1米多厚。所以他們說每刮一次沙塵暴，在內(nèi)蒙古地區(qū)，在荒漠地區(qū)，就是刮一層地皮，一層層給刮掉了。另外，你看在這個草叢下面，植被下面是幾百米的通體沙，我們想象一下，內(nèi)蒙古高原比我們這個地方高1500米。我們北京的海拔只有三四十米。北京香山頂上只有200米，這邊高你1000多米，它那沙子有幾百米的通體沙，如果這個不能擋住的話，它來填北京是綽綽有余的。它南侵這個影響還是相當大的。     所以我們不主張因天氣的破壞，而造成沙地、草地的退化，盡管有的學(xué)者認為，全球變化在一定程度上也加重了這種干旱化。我們來看看內(nèi)蒙古草原的土層到底有多厚呢？這個土層看來也就是不到30厘米，如果你這個植被破壞了以后，這個土保不住，保不住的土就跑到北京是變成有害的東西，在當?shù)鼐褪呛軐氊惖囊恍┩寥牢镔|(zhì)。這是在內(nèi)蒙古錫林郭勒盟的北部，我們做這種實驗，用最簡單的方法，來把它固定一些標尺一類鐵桿，來看每年損失的量，剛才我介紹那些值都是對土的辦法做出來的，實際上非常說明問題。這個地方可以看出來，輕的物質(zhì)都刮得不能再刮了，都跑掉了，現(xiàn)在只剩下重的物質(zhì)。給刮了好多層地皮了。     那么人為原因到底是什么呢？比方我們再舉兩個事實，第一個在中國的呼倫貝爾、錫林郭勒盟東部地區(qū)草原的退化，草場，咱們這個地方草是不到20厘米，人家（蒙古國）那邊草在1米左右，我們這邊的黃羊只有幾只，他們的黃羊上萬只。那就可以顯示生態(tài)環(huán)境誰好誰壞的問題。另外，動物是很聰明的，它會選擇哪更好。如果我們這邊退化很嚴重的時候，它沒草吃就越過國界跑到那邊去了。另外，在中俄這個邊界上，有10公里左右的邊境線上，我們也去做過調(diào)查，那的草留到上世紀50年代的水平。這就否定這種天災(zāi)引起的，因為不可能降雨給你這降，給那兒不降，邊境線上很簡單，解放軍在站崗，沒有人敢上那放牧去，所以它那草能夠維持高度。這兩個例子更反映另外兩個觀點，好多人認為這個草長不起來，是天旱造成，我們可以反駁他。第二很多人認為牲口不啃食草原，草原反而長得不好，就是不啃它，它不長，我們認為這個例子可以反駁他。     另外，人口的增加，無疑是造成生態(tài)系統(tǒng)最主要的原因，也就是說沙塵暴的產(chǎn)生是人為的結(jié)果。這是建國初的時候，1947年左右，內(nèi)蒙古錫林郭勒盟的人口數(shù)量只有20多萬人，到目前它增加了93萬人?？梢钥闯鲞@黑點是總?cè)丝?，這藍點的是漢民。所以它的增加很大程度上是內(nèi)地的漢民往那邊增加，而且內(nèi)地的漢民到這以后，他帶來的生活方式是什么？是定居，是開辟耕地，蒙古族是游牧，所以綠色文明和黃色文明在這個地方?jīng)_突。可以看出來牲口的數(shù)量使原來的100多萬頭，增加到了目前的2000多萬頭。     我們來看看它歷史政策的變化過程，在元代的時候，它這個地方，也就是離現(xiàn)在800年前的時候，那個地方是天然放牧，沒有農(nóng)業(yè)。原忽必烈的時候才增加戶口，開辟田野，召集逃亡的犯人。另外，還有些軍民在那屯田，也就是說把內(nèi)地的農(nóng)業(yè)過程帶過來。明嘉靖33年的時候招納漢民，開荒耕種、建室定居，也就是定居。     “大躍進”運動期間第一次草地墾植高潮，在那個時段大煉鋼鐵的時候，不光是砍草，很多森林在那個時候也破壞比較嚴重，都給燒掉了。文化大革命期間出現(xiàn)第二次的草地開墾高潮，那個時候提出一個口號是不適宜的。比如說“以糧為綱，牧民不吃虧心糧”。也就是說我們不吃返鄉(xiāng)（調(diào)運）的糧食，不要內(nèi)地來運，我們自己種，可是那時候種了好多地，連種都收不回來，但是產(chǎn)生的結(jié)果是什么呢？把土壤擾動了，給搞松了，變成了沙塵暴。最近這幾年嚴重的情況是1978年以來，又提出了一個“上臺階，達小康”。所以就變成了很多的牲口拼命養(yǎng)，養(yǎng)畜突破了2000萬頭。這2000萬頭當然上了一個（臺階）。這2000萬頭政府實際上也起了很多引導(dǎo)的作用。     這些片子可以顯示一下草地利用方式的轉(zhuǎn)變。這完全是游牧的。這種游牧的情景現(xiàn)在草原上見得比較少，因為大部分蒙古包取而代之是磚房，是定居的一些房子。我們可以看到一戶如果在這定居的話，因為這個地方有飲水點，牲口有水的地方，他才能放牧。這些流沙帶，就在他們村邊開始形成。這一片明晃晃的流沙。     另外一個嘎查都定居下來以后，牲口的數(shù)量也比較多，這片白的都是山羊，使得周圍輕物質(zhì)都給吹跑了，留下了非常硬的硬梁，這種硬梁的地方，恢復(fù)這種草原就相當難了。到春季的時候，牲口餓了一個冬天，到了春天綠草顯然就是爭食的對象?？催@張片子，它的糞便，黑的地方比這個綠的地方還要多，所以可以想象這個強度是相當大的。另外剛長出來的羊草，這時候光合器官剛要形成的時候，不給它長，就把它命要掉了，就開始啃食了，你跟蹤這一只羊，它到底啃了有多少呢？鮮重也就是5、6克左右，合成干重1克左右。如果這個叫沙米的植物，長到8月份的時候，它可以長到150多克干物質(zhì)，也就是它利用草原潛力的不到1％。另外，冬天的時候，這些羊還要趕出去啃，可以看出來在居民點附近這個柳條都給啃得差不多。另外，羊冬天它沒有吃的飼料，它刨根吃。刨根當時我們認為是山羊調(diào)皮，山羊會挖根。綿羊不刨，實際上綿羊餓了，它照樣刨，我們當時拿錄像機拍攝了很多片子。     另外，剛才說了沒有任何這種防護措施的農(nóng)田開墾。是造成草原大面積退化，造成沙塵源的一個重要來源?？梢钥闯鲞@一大片農(nóng)田，開墾了以后，糧食沒產(chǎn)出來，給撂荒了。但是幾場大風(fēng)以后，就把很多土給吹跑。這樣會把活化的土層給吹走?？梢钥闯鰜恚瓉硎遣菰?，另外把很多的草根裸露出來，這種叫沙鞭的植物，它是一種克隆的植物，有幾百米長，你可以跟著追蹤。     但這個時候是那個大風(fēng)把它那個根一層層剝，使它風(fēng)干，面臨的命運，這個草原開始死掉了。另外可以看這些灌木也是一層層剝開，就是根系全露開，就風(fēng)干死亡了。這個過程聽起來是比較簡單的，沒有什么太復(fù)雜的原因，但是這個現(xiàn)實是非常嚴峻的，我們不得不認真的思考。大量的礦物質(zhì)都被分出來，被風(fēng)給吹走了。留下來了這些都是很堅硬礫石類的物質(zhì)。嚴重的地方什么草都不長，寸草不生。另外沙塵暴頻起，2001年的時候我們拍的一場沙塵暴，白天到下午4點多鐘，這隱隱約約看到電線桿子，真是暗無天日了，風(fēng)沙都給起來了。     前面介紹了是兩個過程，一個沙塵暴來源問題，第二個是原因問題。在原因問題上，我們現(xiàn)在也有我們的想法，我們認為國家應(yīng)該非常及時地針對這種退化的原因，采取一些主動的措施，而不是在這方面，科學(xué)家在這里面爭論不休。所以在這方面，到底是提人進沙退，還是提人退沙退這個過程。因為在50年代的時候，出現(xiàn)過一個很響亮的口號叫做“向沙漠進軍”。當時我們中國人也非常豪情滿懷，拿著鐵鍬開始了人類征服沙漠的壯舉。但是這50多年過去了，我們反思一下，我們成功了多少？我們認為除了很少量的樣板，這些樣板是花了大量的金錢來堆積出來，給大家看的，可是實際的效果呢，沒有太好，而且呈加速的趨勢。因此，要治理生態(tài)系統(tǒng)退化，必須從解決人的因素入手，解決人類的生存與出路是治本，其余的措施我們認為是治末。      看看這張片子可以看出來人跟沙子在較量。沙子來得多了，我就堆一堵墻，再來多我再堆，你公家有錢的話，可以堆高，牧民他沒有錢怎么辦？他就那些挖泥炭來堆，所以把另外一片沼澤濕地的生態(tài)環(huán)境又搞得退化，因為沼澤下面還是沙子，這種過程。所以，我們提出一個觀點就是讓自然界去修復(fù)它自己的創(chuàng)傷，但是前提條件是減少人的壓力。所以我們認為在那些治理難，而且成效不顯的“硬骨頭”的地區(qū)，最好的辦法是“人退”，減少人為的壓力，讓自然去修復(fù)。     那么既然承認“人退”有助于“沙退”或至少“沙止”，怎么做才能有效呢？這個需要更多的學(xué)者跟政府部門認真研究。實際上內(nèi)蒙古政府正在實施的“圍封轉(zhuǎn)移”，或者“轉(zhuǎn)移發(fā)展”的戰(zhàn)略，都是有利于天然草地恢復(fù)的。但是一個問題是，轉(zhuǎn)移出來的人怎么安置？如果你沒有把他后路解決好的話，他會在新的土地上產(chǎn)生新的破壞。這個我在這提出更深刻的一個思考，就是該不該在治理過程中用種樹和飛播的措施。我想種樹問題大家都比較熟悉，就是我們曾經(jīng)見過了比較大的防護林工程，我不提這個防護林是什么，大家都非常清楚的。事實上國家很多的經(jīng)費，也是用于造林花得多，我們在調(diào)查內(nèi)蒙古錫盟的時候，它2002年得到5個億的治理費用，這些費用分為三個部分，一是種樹、二是飛播，三是打井舍飼。我們認為第三條打井舍飼是主動以外，其他兩項經(jīng)費支出，它花的錢和它收到的效果來講，是比較小的。     另外，種樹這個問題，實際上是爭論很久了。比如說，在北京起了沙塵暴，我想同學(xué)可能也有這種想法，到底怎么來治呢，很多人建議，應(yīng)該是到那地方多種樹，實際上種了樹到底能有好的效果，不見得。為什么在草原上種樹有問題呢？第一這是鐵的規(guī)律，自然的規(guī)律，在年降水量不到300毫米的地方，天然分布的就是草原灌木，樹木生長的雨量或者有效積溫都不能滿足，那么樹木很難成活，即使成活了，它還會長成“小老頭樹”。     第二呢，它加重了土壤的干旱。干旱和半干旱地區(qū)的蒸發(fā)量它是大于降水量的，一般是它的7-10倍，這個非常強大的蒸發(fā)量。如果地面上沒有草本層有效覆蓋的話，它會加重干旱。我們看到內(nèi)蒙古草原上，好多種的人工林下面，底下有很少的灌木層，很少的草本層，就是這個原因。