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中国防沙治沙事业进展
环境保护
2017-04-27 00:00
作者  张克胜、万师强、朴世龙

美国《纽约时报》网站2016年10月24日的一篇报道声称,中国的沙漠以每年1300平方英里(约合3367平方公里)的速度扩增,沙漠构成了中国将近20%的国土,中国北方的干旱愈演愈烈;并指出中国的沙漠面积比1975年时扩大了5万多平方公里——约等于克罗地亚的面积。国内的诸多媒体转载了该报道,引起公众的广泛关注。对此,国家林业局在官方网站两度回应,“还以真相,以正视听”,指出我国防沙治沙形势确实相当严峻,但很多问题都已成为历史,我国的治沙成果已成为世界典范,“成绩斐然”。

沙化和起沙的机制在于风蚀,即风对地面的吹蚀作用,导致土壤颗粒从地面脱离,因此防沙治沙的途径可以简单地从“天”和“地”两个方向概括,即阻风截沙和增强地表的抗风蚀能力。前者主要是指一些防护(如防护林)和沙障措施,减小风到地面的力量,阻截沙尘的运行。后者较为复杂,如增加地面的湿度和植被的盖度、铺垫覆盖物等,减少从地面脱离的沙尘量。防沙和治沙是两个有交叉关系的概念,防中有治、治中有防,两者相互促进。

我国的防沙治沙工作已经取得举世瞩目的成绩。三北防护林等工程已见成效,我国的荒漠化和沙化趋势已于2004年之前发生全国性逆转,目前已经呈现整体遏制、持续缩减、功能增强的态势。我国已经形成集国家战略、政府规划、社会关注、群众参与、法律保障于一体的完善的防沙治沙体系。尤其是2002年1月1日,我国颁布实施了世界上第一部防沙治沙的专门法律——《防沙治沙法》,将防沙治沙纳入了法治的轨道。

2015年6月,国家林业局发布了《国家沙化土地封禁保护区管理办法》,并于2016年年底发布22号公告,公布了首批61个国家沙化土地封禁保护区,其中,新疆17个,内蒙古12个,西藏3个,陕西4个,甘肃12个,青海8个,宁夏5个。2017年1月1日,新修订的国家标准《造林技术规程》开始实施,低覆盖度治沙理论研究成果被采用,在沙化区域不再提倡“大力发展植树造林”。国家防沙治沙工作步入了科学的发展道路。在这个时期,我国的防沙治沙技术也取得新突破,中国研发生产的固沙车正式投入使用,极大地提高了防沙治沙的效率。自2015年,我国防沙治沙策略和技术都有了全新的发展,因此笔者认为这一时期防沙治沙工作进入了一个新的阶段,国家将科学家的研究成果作为防沙治沙的重要理论支撑。

我国的防沙治沙工作还面临着各种挑战。全球变暖以及局部降雨减少将加重部分区域的沙化趋势。而人为因素带来的挑战更大。因经济利益、地方利益等因素驱动,过度放牧(见图1)、滥垦、滥开发、水资源滥用等现象仍然广泛存在,生态效益和经济效益还存在着矛盾和冲突。加之民族习俗、生活习惯甚至民族文化等原因,禁牧、限牧等措施无法得到有效的实施。

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整体上看,近年来大范围的沙尘暴等极端天气发生率降低。但各地治沙的进展不平衡,部分区域环境恶化,沙尘暴严重。截至2014年,全国具有明显沙化趋势的土地面积为30.03万平方公里,其中内蒙古为17.4万平方公里,占所有呈明显沙化趋势土地的57.94%。

总之,我国目前的防沙治沙工作现状可以用12字概况,即“成就十分辉煌,形势依然严峻”。防沙治沙还面临着气候变化和人为因素等诸多挑战。防沙治沙和土地沙化仍处于相持的阶段。

2014-2016年,河南大学万师强教授课题组先后进行了4次风蚀样带调查,涵盖新疆、青海、甘肃、内蒙、宁夏等地。我们试图通过样带调查中的所见、所闻、所测、所想,对我国的防沙治沙策略进行概览并尝试对它们的效果进行对比分析。

塔克拉玛干沙漠和古尔班通古特沙漠分别是中国的第一、第二大沙漠,均位于新疆境内,我们可以通过穿越这两大沙漠的3条沙漠公路(见图2)了解相关的防沙治沙策略。

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塔里木沙漠公路开建于1993年3月,于1995年9月完工,始于轮台,终于民丰和且末,整体呈Y字型,全长522公里。最初公路两侧采用了芦苇方格、防护网等防护措施,现在这些防护措施的防护能力已大大下降,目前护路的主要措施是公路两侧被誉为“沙漠绿色走廊”的防护林带。这条绿色走廊从2003年开始建设,全长436公里,宽72至78米,苗木栽植总量达到1800余万株。为了保持这条走廊的生命,每4公里设一个泵站,安排两名护理员(见图3)。每站打水井一眼,井深40~80米,部分井深超过80米。每年的3-11月份,每天进行12小时的滴灌(7-13时和16-22时)。维护成本高昂。

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和阿公路是连通和田与阿拉尔的沙漠公路,于2005年6月开工,2007年9月完工,全长425公里,其中沙漠地段长408公里。为了保证和阿公路不被流沙吞蚀,公路两侧以芦苇方格为主铺设了大量的“方格”防护网(见图4)。

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北疆穿沙漠公路不对外开放,大多数地图上也不标注这条道路。其穿越的是我国的第二大沙漠——古尔班通古特沙漠。沙漠内部绝大部分为固定和半固定沙丘,其面积占整个沙漠面积的97%。固定沙丘上植被覆盖度为40%~50%,半固定沙丘达15%~25%。这条沙漠公路几乎没有专门的防沙护路设施(见图5)。因为不对外开放,外部干扰较少,公路的通行状况也较为良好。

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宁夏沙坡头是我国也是全世界成功治沙的典范,沙漠被防护林牢牢地锁在中央。其成功治沙的奥秘在于“封、禁、护”3个字,也得益于毗临黄河易于得到水分补养的有利位置。部分被植被包围的裸地表面形成了稳定的生物结皮,在我们的风蚀吹蚀实验中也能够岿然不动(见图6)。

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我们通过样带调查发现,干旱区的灌丛一方面可以起到防风固沙的积极作用,而另一方面当其死亡时又会成为易于风蚀的沙源,同时由于其对草本植物的竞争,容易在灌丛间形成较大的裸地,导致更为严重的风蚀(见图7)。

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封育禁牧能够减少人畜对植被的破坏,通过生态系统的自我修复能力,实现人退沙退的目的。通过样带调查我们发现,封育的实际效果显著,多地都通过围封禁牧等扭转了沙化趋势的局面。例如,内蒙多伦十三里滩就通过禁牧措施恢复了原本已经严重沙化的草地,实现了从荒漠到草地的逆转。

草(芦苇)方格、石方格、防沙网等沙障防治方法的效果立竿见影,但时效短暂。一旦方格构造被破坏或遭沙土掩埋,便会丧失其防沙治沙的功效。随着固沙车的普及,芦苇方格等治沙手段的成本将大大降低,其治沙效能将进一步凸现。

防护林的防沙治沙时效持久,但成本高昂、周期漫长,对水资源索取较多。多用于沙漠边界处或公路、村庄周围(见图8)。

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除上述治沙方法外,还有化学治沙、人工降雨等辅助治沙方法。化学固沙是指利用化学材料与工艺,在地表形成一层能够抵抗风蚀又具有保持水分和改良沙地性质的固结层,从而达到控制和改善沙害环境的目的。化学治沙效果显著,但成本较高,多用于机场、铁路、公路等区域,一般作为植物固沙的辅助性和过渡性措施。而人工降雨受自然气候条件的影响较大,只有在极少的情况下才能实现。

在植物治沙的措施中,一般提倡乔、灌、草相结合或灌、草相结合的原则,往往通过人工造林、飞播造林、人工草地等手段增加植被,借助退耕还草、退牧还草等进行生态恢复。合理搭配的治沙手段可以起到良好的治沙效果。

我们对我国的防沙治沙策略提出以下建议。

(1)发挥政府的领导作用和政策的引导作用,指导建立“科技引领(专家论证)、规划先行、监控实效、适时调整”的科学防沙治沙体系。宏观上加强国家监测与评估,微观上加强地方指导和奖惩。

(2)通过政策引导,让经济效益与生态效益同步增长。我们认为,现有的补贴对牧民来说无足轻重,起不到激励作用,建议以奖励代替补贴,让草场保护较好的牧民得到更多的精神奖励和经济实惠。 

(3)加大宣传和政策扶持,鼓励更多的人参与生态治沙。我国的《防沙治沙法》和相关的防沙治沙政策有许多积极的内容,但并不为大多数公众所知。加大宣传力度,有利于提高公众的参与意识。

(4)国家应对易风蚀沙化的区域实行网状防护,分块实施防治措施,重点治理沙化趋势严重地区。

(5)综合防治。防沙治沙要标本兼治,通过芦苇方格、石方格等治标方式为增加绿色植被等治本目标争取时间。在治标的同时,治本措施要及时跟进。争取在治标措施退化失效前使治本举措发挥效能。

(6)因地制宜,分类治理。根据不同的土地类型、不同的沙化程度、不同的水资源状况,采取不同的治理手段。要改变过去“大力发展植树造林”的思维,在水资源受限区域推广低密度植树(灌)。用灌(木)、草结合等方式进行生态恢复时,要考虑不同物种间对水分、养分的竞争。

(7)创新思路,运用互联网+技术,实现经济效益、社会效益、文化效益、生态效益的多位一体。例如,过载放牧的核心问题是牧民的经济利益问题,也和少数民族的生活习俗和文化传统紧密相关。想通过把牧民全部迁出解决这一普遍现象的策略是难以实现的,可以采取如下措施创新性地解决:首先由第三方企业对草场的可养殖量进行严格评估,定出适宜的养殖数量并严格控制,保证牧民的实际收益不低于往年的前提下进行合理定价测算,并拆分为一定的众筹份额。然后通过互联网发布详细资料进行宣传,吸引关心关注生态环境的人士进行众筹购买(生态环境和养殖的牲畜)。筹得资金后一部分交给牧民进行养殖投入,剩余部分由企业代为管理(可用于暂时性投资),之后适时发布草场生长季的生态监测实况,提高众筹群众的参与意识和成就感。待生长季结束后由第三方企业收购牧民所养的牲畜,宰杀加工后按认购份额通过物流网发送给参与众筹的客户,对他们的公益投资进行回报。

(8)转换思路,变沙患为资源。已有的沙漠作为一种自然景观,有其独特的自然魅力。可以通过一些防护和治理措施,让这些沙漠从流动模式向固定模式转变,成为环境友好型的旅游资源,让投资者受益。

经过长期坚持不懈的努力,我国的防沙治沙事业已经取得了巨大成就,伴随我国科学技术的迅猛发展,必将取得更大的成功,使我国的生态环境得到进一步改观。


致谢:感谢国家重大科学研究计划项目 “全球变化对中国典型草地生态过程的影响及生态环境效应”(项目编号:2013CB956300)的支持。


作者:张克胜、万师强、朴世龙、刘玲莉

(张克胜,河南大学生命科学学院博士研究生,师从万师强教授;万师强,国家重大科学研究计划项目首席科学家,长江学者特聘教授、河南大学生命科学学院院长;朴世龙,长江学者特聘教授、北京大学城市与环境学院教授;刘玲莉,中国科学院植物研究所研究员,先后入选“青年千人”计划、国家优青项目等)


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