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退耕还林还草之后的进一步思考

时间:2007-09-22 03:24来源:http://www.lrn.cn/ 作者: 点击:
退耕还林还草之后的进一步思考——西北干旱半干旱地区生态环境改善的关键是治理流动沙漠(图) 来源:中国科学院网 作者:张正斌 徐萍 发布时间:2007.09.11   1. 退耕还林还草在西北干旱半干旱地区改善生态环境效果确实显著 近二十年来,我们先后到陕西、

退耕还林还草之后的进一步思考——西北干旱半干旱地区生态环境改善的关键是治理流动沙漠(图)
来源:中国科学院网 作者:张正斌 徐萍 发布时间:2007.09.11

 

1. 退耕还林还草在西北干旱半干旱地区改善生态环境效果确实显著

近二十年来,我们先后到陕西、山西、甘肃、青海、宁夏、内蒙古、新疆等西北省份进行研究工作和考察。看到了在一些干旱半干旱地区,通过禁牧,草原植被得到了一定的自然恢复,草地退化和土壤沙化得到了一定的抑制;退耕还林还草在黄土高原生态环境改善方面确实有显著效果。目前国家也确定退耕还林还草补助政策再延长一个周期,继续对退耕农户给予适当补偿,这是一个富有远见的英明决定。但如何将西北干旱半干旱地区生态环境改善作为一个百年大计,如何将退耕还林还草措施根据不同地区水资源和地形情况进行科学发展和因地制宜地落实,还值得进一步深入思考。

2.西北生态环境改善特别是沙尘暴减少的关键在于治理流动沙漠

由于西北地区干旱缺水,占我国国土面积近1/3是沙漠和戈壁,这些地区的沙尘和沙尘暴天气,应该是我国北方的主要生态环境问题。如何保持和进一步提高退耕(牧)还林还草改善生态环境的效果,和进一步减少沙尘和沙尘暴的发生和危害。我们认为,在退耕(牧)还林还草之后,应该加强西北干旱半干旱地区(半)流动沙漠的治理,这才是改善西北和华北乃至全国生态环境的关键。

以前,我们看到许多关于沙尘暴和沙漠治理及西北生态环境改善的文章,基本都是根据各地情况论述的,没有一个宏观全局情况介绍和总体思路的探讨。我们通过多年来的实地考察,结合我国降水分布图,沙漠和沙尘暴分布图等资料对比分析,总结出我国西北生态环境治理的关键地区和关键问题,并根据不同地区的不同情况,提出不同的治理措施。

我国沙漠95.37%集中分布在乌鞘岭和贺兰山以西的新疆、内蒙、青海和甘肃四省区。其中主要以流动沙漠和半流动类型为主,占沙漠面积的60%左右。沙漠、沙地占总土地面积的比例以内蒙最高达43.287%,其次新疆为31.727%,青海、宁夏和甘肃都在15%左右(图1)。这四个省份成为我国沙尘暴的主要发源地。随着降雨从新疆西部50mm到内蒙古东部地区500mm的逐渐增加, 流动沙地所占比例由西部新疆的60.45%向东部内蒙古的25.93%逐步减少(图1, 2) 。从图1可以明显看出,我国最大的两个流动沙漠是新疆塔克拉玛干沙漠和内蒙古的巴丹吉林沙漠。

近年来,有研究表明,我国沙尘暴境内源区主要有4个:新疆塔克拉玛干沙漠,吉尔班通古特沙漠;内蒙古西部阿拉善盟的巴丹吉林沙漠,东部的浑善达克沙地中西部(图3,4,5)。

因此,从以上这些资料对比中不难看出,治理沙尘暴改善西北地区的生态环境,主要地区应该是在新疆和内蒙古的流动沙漠地区,特别是内蒙古的巴丹吉林沙漠,腾格里沙漠和毛乌素沙地是我国强沙尘暴多发地区(图5),因此内蒙古流动沙漠地区生态环境治理对我国西北和华北地区生态环境治理目前最为重要。

(和图3,4对照,对北京等华北地区有严重影响的强沙尘暴多发地区主要分布在内蒙古的巴丹吉林沙漠,腾格里沙漠,浑善达克沙地,毛乌素沙地。说明内蒙古沙漠地区生态环境治理目前最为重要)

3.治理流动沙漠要分区因地制宜,抓关键地区和关键措施

3.1 新疆流动沙漠治理的关键地区和措施

从图1可以看出,塔里木盆地的塔克拉玛干沙漠是我国最大的流动沙漠,大部分降雨量在50mm左右(图2)。从图7中可以进一步明显看出,新疆流动沙漠最大的地区实际上在巴音郭楞蒙古自治州,它位于塔里木盆地的塔克拉玛干沙漠的东部,离甘肃河西走廊地区较近。这个地区的流动沙漠治理应该是新疆沙尘暴治理的关键地区。这一地区沙漠腹地里明显没有水系,没有或很少有植被,其北缘又位于塔里木下游,是个严重缺水地区,因此治理非常困难。

准噶尔盆地的吉尔班通古特沙漠虽然是我国第二大沙漠,年降水量70mm- 150mm,生态环境相对略好于塔克拉玛干沙漠;大部分地区是半固定和固定沙漠,有一定的稀疏荒漠植被覆盖,也是我国沙尘和沙尘暴易发地区之一。

虽然这两个沙漠是新疆和我国沙尘和沙尘暴早发和易发地区,但由于地处盆地,周围有高山和高原阻挡,沙漠不可能大规模跨区通过地面流动;同时远离华北和东南沿海地区;因此,其沙尘暴对华北等地的危害和影响相对较小。为了减少这两个地区的沙尘暴发生,主要治理措施,一是充分利用好这两个盆地周边昆仑山、天山和阿尔泰山的冰川融水和河流及地下水资源,通过工程节水措施,发展面积更大的草地和绿洲,减少流动沙漠的面积。二是减少盆地周围绿洲的进一步开垦,退耕(牧)还林还草(图2,3,6,7)。

在这两个盆地沙漠地区,降水稀少是干旱和环境恶劣的关键。因此,从周围山区引水发展绿洲,是减少流动沙漠和沙尘危害的关键。治沙必须先治水,以水治沙是关键。目前有人提出从青藏高原进行大西线调水或从渤海调水解决西北干旱问题,我们认为这样远距离调水工程浩大,耗资巨大,在我国目前进行南水北调的东线和中线调水工程建设的时期,一时难以实现,远水不解近渴。

新疆虽然处于内陆干旱地区(80%地区降水在50mm-200mm),但由于新疆西北边境地区有大量的高山成为富集降水和冰川的天然高山水库,降水量在400mm-800mm左右。因此新疆富有大量的水资源,并不是资源性缺水,主要是由于地形等原因,属于工程性缺水。新疆有大小河流570条,地表总径流量达884亿立方米。新疆大于l平方公里的湖泊有139个,总面积5505平方公里,其中大于100平方公里的有11个,湖泊总面积在全国居第四位。新疆还有丰富的冰川资源,冰川储量达25835.7亿立方米,占全国冰川总储量的50%。冰川每年融水量为178.6亿立方米。这样巨大的水资源有待科学合理开发。

新疆三大盆地(塔里木,准噶尔,吐鲁番),地势相对平坦,光照资源很好,占新疆面积的60%左右。但因为气候干旱和土壤缺水,大部分为非可耕地。通过新疆富水的山区向缺水的盆地进行境内调水工程(图6,7),我们相信新疆将成为我国新的大粮仓。

在准噶尔盆地的吉尔班通古特沙漠的北部就有喀纳斯湖(比著名的博格达天池整整大10倍),喀纳斯河,额尔齐斯河,布尔津河,乌伦古湖(新疆第二大淡水湖,面积 730平方公里),吉力湖(165平方公里),乌伦古河,具有巨大的水资源(图7)可以供下游的准噶尔盆地的吉尔班通古特沙漠等地利用。虽然1969年凿通了额尔齐斯河与乌伦古湖之间的分水岭,修建了引额济湖渠道工程,每年可引1.85亿立方米水量注入乌伦古湖。但同时额尔齐斯河还有大量的水资源白白流到国外,直至北冰洋。在吉尔班通古特沙漠的西边,还有玛纳斯河水资源可以利用,克拉玛依石油城就是靠这条河流快速发展。特别是对乌伦古河流域水资源的开发,对于解决吉尔班通古特沙漠的干旱缺水和准噶尔盆地周围农业发展有重要意义。农业部发布的全国农业和农村经济发展第十一个五年规划(2006—2010年)已明确指出,要重点开发新疆北部地区,重点解决农田灌溉用水问题,建设我国粮食战略接替区。

对于塔里木盆地的塔克拉玛干沙漠,塔里木河是我国最长的内陆河,流域面积102万平方公里,涵盖了我国最大盆地—塔里木盆地北缘的绝大部分,是保障塔里木盆地北缘绿洲经济、自然生态和各族人民生活的生命线。有资料表明,黄河流域每年有580亿m3的水资源量,却养育了1亿多人口;新疆塔里木河每年有400多亿m3的水资源,却只养育了1000多万人口。因此,与黄河相比,塔里木河并不是资源性缺水,而是工程性缺水。

但塔里木河存在不合理开发和粗放利用水资源等问题,出现了塔里木河下游断流,流域内胡杨林大面积死亡,下游大西海子水库逐渐干枯,周围沙漠生态环境严重恶化的局面。从2000年开始,我国政府对塔里木河流域生态环境治理给予了高度重视和投入巨资(截止2006年已达60亿元)。目前已经多次从新疆第一大湖泊—博斯腾湖向塔里木河流域进行调水,在一定程度改善了塔里木河下游,塔克拉玛干沙漠东部也是流动沙漠最多地区(巴音郭楞蒙古自治州)(图7)的生态环境。塔里木河的治理要在水利工程项目建设的同时,通过加强管理取得节水效益和生态效益。

塔克拉玛干沙漠治理的关键有五个方面,一是在塔克拉玛干沙漠西部地区,一是要减少塔里木河上游的喀什噶尔河,阿克苏河和叶尔羌河水资源的拦截。首先要保证塔里木河上游水资源合理利用的同时,保证其下游的生态正常用水,保证塔里木河不断流。二是要减少流往沙漠腹地的和田河和克里雅河的拦截,特别是和田河从南到北纵向穿过塔克拉玛干沙漠的西部的腹地然后汇入塔里木河,克里雅河也纵深流向塔克拉玛干沙漠腹地,这两个河流对这一地区的流动沙漠治理最为关键。要通过工程节水(如渠道、管道灌溉,滴灌等)措施,提高水资源利用率,在塔克拉玛干沙漠腹地发展更大面积的草地和绿洲,减少流动沙漠面积。三是由于塔里木河下游断流,从博斯腾湖连续7次调水到塔里木河下游;保障了塔里木河下游的生态用水。四是要保护和利用好塔克拉玛干沙漠东部边缘的车尔臣河(图7),平均年径流量为5.24亿立方米。但对车尔臣河的治理却至今未纳进塔里木河流域综合治理规划,希望有关部门重视这个问题。五是建议从南北两岸向塔克拉玛干沙漠东部腹地引水以减少流动沙漠。即从北岸将塔里木河和博斯腾湖的水资源引向塔克拉玛干沙漠东北部的腹地;从南岸车尔臣河向塔克拉玛干沙漠东部腹地引水治沙。这样才能最大程度改善这个流动沙漠面积最大地区的生态环境。

在新疆干旱沙漠地区生态环境治理的问题,首先要解决水资源的合理开发和高效及可持续利用问题,一方面在水资源不足的地方,要从周围有水资源的地区进行调水利用,二是要保证河流的可持续利用,保证河流不断流;上下游和谐发展;三是要利用工程节水措施,节约灌溉水资源,高效利用,用于扩大更大的草地和绿洲面积;四是通过在沙漠打深井或者利用其他水资源,利用滴灌设施节水灌溉,发展风沙防护林包括沙漠公路两傍的绿化。目前新疆在这方面有很成功的经验,在塔里木盆地建成了世界最长的沙漠公路(图8);五是在没有水源的流动沙漠地区,可利用草方格、塑料网等对铁路、公路、乡村、城镇、石油工业基地周围等重要地方的进行覆盖,减少沙漠流动。

3.2内蒙古流动沙漠治理的关键地区和措施

内蒙古2/3地方属于干旱半干旱地区(50mm-400mm),主要在西北地区,东北半湿润地区占1/3。从西往东,在干旱区有巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠,在半干旱区也有毛乌素沙地,浑善达克沙地和科尔沁沙地。其中巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠和毛乌素沙地基本相连,处于同一西北风气候带下的上下游地区。这一地区没有高山阻挡,虽然有50mm-400mm降水,有大面积(荒漠)草原,但由于冬季强大西北风气流的影响,成为我国沙尘暴严重发生的主要地区(图5,9)。

巴丹吉林沙漠是我国第三大流动沙漠,气候干旱,区域内没有自产水源,植被稀疏。从甘肃省祁连山流下的黑水河在巴丹吉林沙漠西北上方,形成了东西两个分河,流到蒙古边境线附近,在额齐纳旗分别形成苏泊淖尔小湖和居延海。这两条黑河支流以及下游的两个湖泊周围的绿洲,对从外蒙古高原来源的风沙阻挡,和对减缓巴丹吉林沙漠南移有至关重要的作用。但以前甘肃省上游对黑河水资源过度开发利用,下游断流,居延海极度萎缩,这一地区的风沙再起,生态环境恶化,加快了巴丹吉林沙漠南移和腾格里沙漠的汇合。近年来,我国政府通过统一协调黑河水资源管理,黑河水经过十几年断流后又流到了居延海,使这个地区的生态环境得以恢复,风沙明显减少(图9)。

以前,由于雅布来山和民勤绿洲的阻挡,使巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠基本分开。2004年有报道,我国林业部门通过卫星监测结合地面调查发现,巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠之间出现了三条新的黄沙带(在雅布赖山北侧的孟根布拉格附近),将这两大沙漠连了起来。沙漠每年以20米的速度向东南推移,并以近1000平方公里的面积扩展。每年有近一亿立方米的流沙倾入黄河。两大沙漠“握手”的主要原因是,在强北风的作用下巴丹吉林沙漠的流动沙丘南侵所致。

近50年来,由于甘肃省对石羊河流域水资源的过度开发,民勤绿洲萎缩很快,沙化和流动沙漠面积逐渐快速增大,民勤地区也成为我国沙尘暴策源地之一。如果石羊河流域水资源枯竭,亚洲最大的沙漠水库—红崖山水库将消失,民勤绿洲将成为第二个楼兰古城消失,巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠就在西南部汇合(图10)。这样两大沙漠在雅布赖山西南和东北两端双向汇合,其流动沙漠对下游地区的危害将在灾难性的。民勤绿洲的重要性不言而喻,因此,温家宝总理曾来到此地,写了“决不能让民勤变成第二罗布泊”警告题词。说明中国政府对这一地区治理的高度关注。

2006年有报道,雅玛雷克沙漠翻越了巴彦乌拉山与乌兰布和沙漠有两处已经汇合在一块。如果没有贺兰山和黄河的天然屏障隔离,乌兰布和沙漠和毛乌素沙地早已经大面积汇合(图9)。

因此,从巴丹吉林沙漠→腾格里沙漠→雅玛雷克沙漠→乌兰布和沙漠→毛乌素沙地,这是一个西北风带下的沙漠南移趋势。由于这一流动沙漠带离我国中原和华北地区最近,又是沙尘和沙尘暴天气多发地区,对我国东部地区生态环境影响最大,必须作为重点地区进行治理。虽然我们无法完全阻挡这一地区流动沙漠南移和沙尘暴天气的发生,但我们可以通过治理给予一定程度的减缓。通过甘肃省少用黑河和石羊河流域的水资源,较多的流入民勤绿洲,民勤绿洲通过发展节水农业,退耕(牧)还林还草,就可以使民勤绿洲面积扩大和稳定保持。因此,内蒙古阿拉善盟地区应该是我国西北地区环境治理的重中之重。

毛乌素沙地主要位于鄂尔多斯高原与黄土高原之间的湖积冲积平原凹地上。西北部降水量为250mm-300mm,东部年降水量达400mm-440mm。西北部(内蒙古)除有流沙分布外,还有成片的半固定、固定沙地分布。东南部(陕西省)自然条件较优越,人为破坏严重,流沙比重大。

在毛乌素沙地的西边,紧邻我国第二条大河—黄河(图9),由于该地区属于干旱地区,因此,通过引黄工程给毛乌素沙地进行调水建设绿洲,就可以改变这个地区的流动沙漠面貌,建议内蒙古政府应该重视引黄到毛乌素沙漠这个生态和农业工程。同时通过退耕(牧)还林还草,才能恢复荒漠草原的生态环境。

在毛乌素沙地的东部,属于半干旱地区,降水量超过400mm,有树木成活的条件。同时有红柳河和榆林河汇成黄河较大支流的无定河,为引水拉沙改造流动沙漠提供了有利条件。引水拉沙技术在上世纪就拍成了电影,在非洲国家得到推广。近50年来,陕北省榆林地区进行引水拉沙,植树造林固沙,飞播种草造林,发展灌溉,改造流动沙漠,成效显著,出现了如石光银、牛玉琴、杜芳秀等植树造林治沙模范,在国际治沙方面得到奖励。说明了在降水量超过400mm的半干旱地区,可以通过种草种树在很大程度上治理流动沙漠。

在毛乌素沙地东部,虽然有年降水量达400mm-440mm,是农牧交错带。但由于这一地区本身就是沙地,历史上也是个兵家常争之地,过度开垦发展农业,造成本来应该是沙地草原变成了流动沙漠。因此,解决这个地区流动沙漠的关键问题,首先应该退耕(牧)还林还草,自然恢复草地;同时,利用飞播造草,最大限度地扩大草地面积以减少流动沙漠。在有水资源的地方(河流,集水区)发展防风固沙林。因为树木需要水量比较大(超过400mm降水),在这一地区的大部分地区不应该也不可能都造林。近年来,由于这个地区有大量天然气和石油等得到开发,由原来贫穷落后的地区一跃成为陕西省经济发展最快的地区,但要进一步协调好开发和保护沙漠环境的关系。

浑善达克沙地降雨量为300mm-400mm,原本是一望无际的美丽草原。目前已经出现大面积流动沙漠,特别是在西部偏旱地区。破坏浑善达克沙地的直接因素是羊和人。这里原来有大量稀疏的榆树林,有非洲草原的美丽风景。近几十年来,由于过度放牧,草地退化严重;同时由于围栏圈草场,上百年的榆树被砍伐下来做了围栏,草原生态系统遭到严重破坏。浑善达克沙地位于北京西北方向,已经成为我国的第三大沙地,最南端距北京直线距离仅180多公里,总面积2.1万平方公里。独特的地理区位,决定了它作为京津生态屏障不可替代的地位。2000年卫星监测显示,浑善达克沙地沙漠化面积达43%,流动沙地每年增加率高达63%。目前,国家已经在浑善达克投资20多亿元完成了退耕还林、固沙造林600多万亩,草地治理和小流域治理500多万亩,基本形成了一道生态屏障。虽然国家和地方都投入大量资金进行这一地区的生态环境修复,但积重难返,浑善达克沙地西部近年来仍然是我国沙尘和沙尘暴多发地区,因此,对这一关键地区的治理还应该进一步加强。

科尔沁沙地位于内蒙古东部的半干旱地区,年均降水量360毫米,原来是科尔沁草原,草原里有西辽河等多条河流,水青草绿,一片美丽风景。由于清朝放垦开荒,战乱和建国初期“以粮为纲”大力发展农业,再加上气候干旱,科尔沁草原下的沙土层逐渐沙化和活化,以风蚀沙地半固定状态为主,目前科尔沁沙地正以每年1.9%速度在发展。在嘎达梅林“抗垦”前后,科尔沁草原就“出荒”十一次。通过历史回顾我们不难看出,科尔沁沙地的变迁与人类活动有直接关系。2001年在阿鲁科尔沁自然保护区采取移民、围封、禁牧等措施,把一些退化严重的区域封闭起来,使这些区域获得一个天然恢复的机会。阿鲁科尔沁人把它叫做“用自然的力量恢复自然”,这种做法非常有效的。近三年来,在三千多平方公里的阿鲁科尔沁自然保护区内,许多退化严重的地区已经被大片的一年生草本植物所覆盖,碱滩也开始变成了绿洲。

通过以上情况分析,在内蒙古等半干旱地区(300mm-500mm降水)的流动沙漠草地,由于水分不是草地生长的主要限制因子,关键是人为破坏严重和过度放牧,造成草原沙化严重发生。因此,流动沙漠主要治理措施应该是以草治沙,既通过退耕(牧)还草,自然恢复草原;同时利用飞播造草,可以加快这些半干旱地区的沙化草地的恢复。

4、西北干旱半干旱地区环境改善方略的思考

4.1 治理西北生态环境应该先治理人口,以水资源承载力确定居住人口

目前我国汉族等大的民族实行人口计划生育,一孩化,但对于少数民族地区,实行宽大的政策,容许有两个孩子。但一般少数民族居住的地方都是环境相对较差的边远地区,在这些贫困地区,本来各种资源贫乏,土地和水资源承载力很有限,还容许多生育;同时,由于这些偏僻地方山高皇帝远,很难控制人口生育,虽然是干旱贫穷的地方,却是“超生游击队的绿洲”,超生现象很严重;这样就加剧了人口与粮食、水和草地资源的恶性竞争,破坏了这些地区脆弱的生态环境。

我们在民勤绿洲和阿拉善盟等地区的考察表明,人口的急剧增加,导致大量的开垦和过度放牧,造成了当地水资源过度开发和利用,草原退化加快,这也是这些贫困地区长期难以脱离贫困的首要原因。

例如,在民勤,在明永乐年间,这个地方只有不到1万人,到清朝就超过了10万人,上世纪50年代就达到20万人,到2000年就超过30万人,比原来翻了30倍(图11),如此速度发展下去,民勤肯定被吃光、啃光、挖干井(水资源)了,成了流动沙漠。

民勤绿洲在西汉时期,还有4000平方公里的湖泊,到明清时期就剩下400平方公里,下降了10倍;到上世纪50年代就基本干枯(图12)。一方面水资源急剧下降,绿洲同时在急剧萎缩,草地在急剧退化;相反,人口、载畜量、需水量也在急剧上升,迅速扩大的人群成了羊群,甚至比羊群还厉害,羊群吃草但没有破坏土地结构,而人群在收获草地的同时,还对草地进行翻耕发展农业,造成草原沙化扩展。迅速增长的人群和羊群的长期掠夺,无疑是民勤绿洲逐渐消失的重要原因。因此,根据土地和水资源承载力,来确定适合的居住人口,限制并移出其不能承载的人口,是这一地区发展的关键问题之一。

西北干旱半干旱脆弱生态环境的破坏,主要来自人口快速增长的压力,一方面众多的人口都要基本生存,需要大量的基本的口粮和水,二是还要发家致富奔小康,有限的资源在人口众多的情况,只能靠过度开发利用,最后就严重地破坏了生态环境。因此治理沙漠和生态环境不能单纯以改造自然为主,应该首先是减少和稳定人口增长,才能让人口和环境协调发展。

4.2 在干旱区以水治沙,在半干旱地区以草治沙

水分是决定植物分布的第一决定因子。100mm是决定荒漠和荒漠草原的分界线,200mm是荒漠草原和草原的分界线,400mm是草原和森林的分界线,也是农牧分界线。

在干旱地区(50mm- 200mm),有水才有生命,有水沙漠变绿洲。因此,对于干旱地区,水是决定沙漠变草地进一步减少沙尘和沙尘暴天气的关键。因此,要靠国家和当地政府的组织研究、设计和投资大中小型水利工程,引水治沙,发展草地绿洲,在减少流动沙漠的同时既改善了生态环境,同时还可以发展农业等。在甘肃、新疆和青海等干旱地区,虽然大部分地区气候干旱,但周围有祁连山、昆仑山、天山等上有大量的冰川和相对较多的降水、河流、湖泊资源,还可以进一步科学开发和合理利用,治理沙漠和发展农业,改善生态环境。

在半干旱草原地区,有300mm-500mm降水地区,基本可以满足草本植物生长的需要,可以形成草原。但目前这一地区流动沙漠面积增加和沙化面积扩大,除了气候干旱等原因外,主要是因为人口和畜牧业发展太快,导致过度开垦和放牧。因此应该通过减少草地人口和退耕(牧)还林还草,飞播造林(草),通过以草治沙,自然恢复改善沙漠生态环境。

4.3 处理好全面治理和关键地区治理的关系

在上世纪50年代,我国在新疆实行军垦,除了战略上的需要外,还应该是“点上”治理风沙的典范。通过治理沙漠周围水资源,建设新绿洲,发展工农业生产,取得了举世瞩目的成就。石河子由戈壁滩变成联合国授予的人类最适宜居住的城市,就说明了一切。说明在有水的条件下,沙漠不但是可以改造的,而且还可以对人类有更大的贡献。由于新疆面积很大,水资源还很丰富,还有很大的开发潜力,利用这种军垦的方式,在治理沙漠、发展生产和生态环境改善方面,应该进一步推广。

在上世纪70年代,建设三北防护林带(图13),治理西北生态环境,基本是建立在400mm降水线和农牧交错带上的生态屏障,是三北风沙线上的绿色长城,是我国“线上”的治理西北生态环境的典范工程(图2,12)。

目前,在全国范围实行的退耕(牧)还林还草工程,对全国水土流失区都基本适用,应该是“面上”治理生态环境的典范。

但在这些大的“点、线、面”治理风沙的工程里,还应该抓关键地区的中尺度规模和小流域沙治理。

在中尺度规模治理方面,对于全国来说,治理同一西北风带下的巴丹吉林沙漠→腾格里沙漠→雅玛雷克沙漠→乌兰布和沙漠→毛乌素沙地里流动沙漠最为重要。对北京来说,治理西北方向的浑善达克沙地最为重要。在新疆,应该重点治理塔里木盆地的塔克拉玛干沙漠东部的地区(巴音郭楞蒙古自治州)的流动沙漠,也是我国最大风沙源地区。

在小流域沙漠治理方面,在新疆的阿拉山口是我国西部最大的风口,它和艾比湖的盐灰一起,构成了我国风沙源的四大策源地之一。从1993年开始,阿拉山开始了大规模的生态保护、植树造林和防沙治沙,用昂贵的代价建起了1500亩防沙林,另外采用封育保护荒漠植被的形式建立了近4000亩的固沙地带,取得了一定成效。有气象资料显示,近年来阿拉山的风在变小。

另外,在吐鲁番和哈密盆地也有一个百里强风口(带),近年来在这一地区的强沙尘暴曾将火车吹翻,砸坏了火车的钢化玻璃门窗,给铁路运输等各个方面造成了很大的损失。在巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠,也有风沙流动的关键路线和风口,例如,在雅布赖山东北侧的孟根布拉格附近,就形成了巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠的汇合。因此,对这些关键地区的风沙通道治理应该给予高度重视,特事特办,在资金和技术措施方面都应该特殊处理和执行。

有资料表明,内蒙古沙尘进入北京有三个主要风口通道:关沟、潮白河和永定河河谷,其中潮河就发源于河北省丰宁县。丰宁县距北京市怀柔区边界的直线距离只有18公里,距天安门110公里,有北京的北大门之称,是内蒙古等地沙尘入京的必经之路,也是北京阻击沙尘天气的最后一道防线。上世纪90年代后期,丰宁县几乎被黄沙吞没,生态环境极其恶劣。党和国家领导人高度重视这里的防沙止漠工作,号召建设生态屏障。通过各方的努力,丰宁治沙取得了成功和许多宝贵经验。现在,这里已俨然一片绿洲,树林像保家护国的边防战士,担负起为京津阻沙源、涵水源的重任。

在这些流动沙漠形成的关键地区进行关键的治理,是我国今后治理沙尘暴、改善西北生态环境的关键。因此,应该通过航空卫星遥感等技术,确定流动沙漠的活动路线,有目的地科学治理关键地区。

根据我国经济和生态环境状况,治理流动沙漠的思路应该是,由半干旱区向干旱区,由有水资源的地方向没有水资源的地区;由南向北,由东向西;因地制宜,在干旱区,以水治沙,利用(干)草方格固定流沙;在半干旱地区退耕(牧)还林还草,飞播造林(草),以草治沙,对流动沙漠进行各种形式围堵截。

4.4 对退耕还林还草的科学认识和落实

退耕还林还草是我国改善生态环境一个大的举措,但应该根据各地实际具体情况,科学认识和落实。在干旱地区(以荒漠为主)应该以水治沙,减少流动沙漠和沙尘暴的发生,改善生态环境。在半干旱偏旱地区(以荒漠稀疏草原和草原为主)应该退牧还草,以草治沙,减少土地沙化和沙尘,恢复生态环境。在半干旱偏湿润地区(以草原为主)应该退耕限牧(例如,利用轮牧和舍饲),自然恢复草原生产力。在半干旱半湿润区(例如,黄土高原)应该退耕还林还草,保持水土是主要目的。在湿润地区退耕还林是重点,有利于抗洪防涝等。

在还林还草方面,因为西北地区本身贫困,如果只发展生态林,可能有一定的难度和长久效益。如果发展成部分经济(果)林,特别是在一些偏远地区,应该多发展干果林,以减少水果因交通运输不便造成很大经济损失。在保护生态环境的同时,还可以发展林业和草业经济,让当地群众在经济和生态方面双受益。在草地方面,目前发展经济草灌类还比较困难,我们还未看到有成功的模式。希望推广从国内外引种可以果籽用的抗旱草本和灌木。例如,枸杞、沙棘、仙人掌(顶部结有可以食用小果,生长在墨西哥等地沙漠)等草本和灌木成熟时的籽粒和果实作为油用和食用或者药用可以被采摘,并不影响其生长和破坏土地环境。

4.5 建议将我国划分为西北生态旅游区、中部粮食和经济发展并重区和东南经济区进行重点建设

从我国降水线分布来看(图2),在800mm降水以上地区,主要分布在我国东南沿海地区,有长江三角洲和珠江三交洲经济高速发展区。

在400mm-800mm降水的地区,包括东北我国最大的商品粮基地,华北平原粮食基地,中原(黄淮流域),西南部分地区。应该是我国粮食和经济发展并重区。

在400mm降水以下的西北干旱半干旱地区应该发展成为我国的生态旅游地区。应该将恢复和保持这一地区的生态环境作为战略发展目标,同时发展消耗资源很少,又能挣很多钱的旅游地。我国西北地区相对于广大的西亚地区,交通便利,有欧亚大陆桥铁路(中国连云港-荷兰鹿特丹港),特别是在新疆境内各地都有飞机通达,交通便利。旅游资源非常丰富,有许多历史名城,如西安,银川、兰州,乌鲁木齐等,有许多著名的山脉、湖泊、盆地、草原、沙漠和绿洲。有亚洲中心点(乌鲁木齐县),有干旱半干旱地区的许多特殊地形地貌,有世界上独一无二的黄土高原,有风蚀严重的丹霞地貌风景。有大量不同的少数民族文化遗产和饮食风俗及风情表演。发展干旱半干旱环境型的旅游文化产业很有优势。因此,应该合理限制这个地区人口发展,减少这一地区的农业和畜牧业发展,通过退耕还林还草,建设成为我国西北生态旅游区。一方面国家应该投资大型水利工程和生态工程;同时,应该通过各地发展旅游业发展,提供一定资金,用于西北生态环境改善。可以像欧盟国家一样,建立一个系统有序和完善的旅游网络体系,在旅游服务方面全面连网,这样就能做成有西北干旱半干旱地区特色的旅游文化产业。

4.6 关于西北地区农牧业协调发展的几点建议

在西北干旱半干旱地区,在稀疏荒漠草地应该禁牧和禁止人类进入干扰破坏,恢复荒漠草地面貌。在草原地区应该退耕(牧)还林还草,进行轮牧和设施养殖(舍饲),恢复草原生产力。在农牧交错带地区,应该退耕还牧,减少土地沙化。在半干旱地区应该大力发展节水高效农业。在半湿润和湿润地区应该发展集约农业,应该是农业和养殖业并重。

目前在我国农区,大多数农民还是以种地产粮为主,少数农民进行畜禽养殖,养殖业在农区还很不发达;许多农民以到城市打工为主,挣得主要经济收入。一方面,有关资料表明,我国农区有7亿吨秸秆等待开发利用。农区大量的秸秆没有被大量的牲畜利用而被燃烧或将要进行生物发电;而牧区因为牲畜太多,草料不够,过度放牧,草地沙化严重发生,沙尘暴不断发生,生态环境严重破坏。因此,应该在农区发展粮食生产的同时,利用优惠政策鼓励农民将养殖业作为第二个产业。因为由于机械化播种和收割的大面积推广应用,农村剩余劳动力很多,这部分人口就可以利用农闲时间充分利用农区的丰富秸秆和饲草发展养殖业,减少对草原畜牧业发展的压力。

目前,我国正在通过补助农民购买农业机械,推广小麦、玉米等作物的机械化收割和秸秆粉碎直接还田,这样减少了农民对秸秆的燃烧造成的大气和环境污染。但这样并不是秸秆资源高效利用的最佳途径。目前有许多研究将秸秆进行颗粒化加工,进行燃烧和发电。我们认为应该采取优惠政策鼓励有关人员研究将秸秆进行机械化快速颗粒饲料化加工或者是保鲜加工,或者是发酵加工(青储玉米秆),有专门设备、专门企业或者专业队伍,专门为畜禽加工秸秆和饲草。将农区的秸秆变废为宝,发展畜禽业。例如,国外很早就将木材锯末等进行发酵加工喂奶牛,产生经济效益。我们有大量的秸秆为不可以这样利用?

还有学者建议,禽北上,畜南下。既应该在草原发展鸡、鸭、鹅等禽类养殖业,因为这些禽类对草原破坏小,还可以吃掉大量的草原害虫如蝗虫等,同时生产出无污染的绿色肉蛋食品。将在草原牛羊的畜牧业转移到农区,在农区有丰富的秸秆和草料。为了高效利用农区的大量秸秆资源,和减少对粮食的消耗,应该鼓励多发展可以食用秸秆的牛羊等反刍类动物,减少对以粮食为饲料的养猪产业。目前由于利用大量玉米发展生物能源,造成生物能源和以养猪业为代表的养殖业竞争粮食,养猪业成本上升,猪肉价格飞涨。我们认为在给予养猪业许多优惠和补贴政策的同时,也确实应该对可以高效利用秸秆的养牛羊业给予重视,因为可以消耗还没有大量被利用的秸秆而不是粮食,其成本明显降低。

5.对治理流动沙漠(沙尘暴)的科学态度和行动

沙漠(沙尘暴)的形成和发展有一定的自然规律,沙漠学是一门科学,我们应该研究认识沙漠形成发展和治理的规律。沙漠不治理,可能发展更快;沙漠不可能完全治理,但在局部地区可以治理;治理中会出现问题,但可以解决这些问题。我们相信在有些地区,由于过度放牧和农业开发,土壤沙漠化逐渐严重,但在有些地区通过人为治理,沙漠化在减少。因此,对沙漠和沙尘暴的治理应该有一定的信心,虽然我们治理不了相邻外蒙古和其他国家的沙尘暴对我国的影响,但我们在一定程度可以减缓沙尘暴在我国的发生和危害。

在有些地区,对于流动沙漠的治理不能单纯靠自然恢复,因为自然状态下流动沙漠的面积会很快扩大,人工措施可以明显减缓和消除流动沙漠的发展。我国在流动沙漠治理方面有许多成功的经验,例如,陕西省榆林地区通过引水拉沙技术,将许多高大的沙丘变成平地和良田;横山县雷龙湾利用无定河进行引水拉沙沙漠治理,在沙漠里人造出几千亩的水稻田。中国科学院在宁夏沙坡头沙漠实验站,就成功地利用草方格、种草种树等方法制服了流动沙漠,保证了兰州—新疆铁路的50年畅通无阻。

中国科学院很早就重视沙漠的治理,上世纪50年代就成立了中国科学院治沙队,腾格里沙漠里的民勤沙漠实验站就是科学院治沙队建立的,后来归地方管理,在民勤沙漠治理中发挥了重要作用。后来在兰州又成立了专门的中国科学院沙漠研究所,对中国沙漠科学的建立和发展有重要贡献。中国科学院目前还在新疆建立阜康荒漠生态实验站,吐鲁番沙漠生态实验站,策勒沙漠研究站;在内蒙古建立了奈曼沙漠化研究站。这些沙漠实验站的建立和成功治理,对我国流动沙漠治理起到了典型带头示范作用。中国科学院作为我国最高级别的科研队伍,今后还应该在沙漠治理方面发挥重要作用。

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