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1、沙尘暴的成因和防治办法10工管（3）班 20100402351 周银亮摘要:近年来大范围发生在我国北方的沙尘暴问题与内蒙古草原沙地草地的生态退化有直接的关系，长期以来人类对自然生态系统的掠夺性利用造成了沙地草地的退化，即人为原因是主要的，而自然的原因是次要的。本文针对沙尘暴问题产生的原因、治理途径、森林在其中的作用、自然力的作用等存在的争议问题，以具体事例提出了我们的观点。关键词：沙尘暴 退化 恢复 自然进程 生态系统正文：沙尘暴天气的形成要具备三个基本条件：一是要有沙源，二是要有强冷空气即大风，三是要有冷暖空气相互作用。沙源来自于沙漠，退化的林草地或没有植被覆盖的干松土地以及城乡建筑工地的泥
2、沙。气旋和低压产生一种垂直的上升运动，把沙尘吹扬了起来，形成沙尘暴天气。扬沙、浮尘和沙尘暴天气的差别在气象上是以能见度加以区分的：水平能见度在110公里之间的为扬沙或浮尘天气。出现浮尘天气时，空中弥漫的是一些细小颗粒物，沙尘多由外地而来；扬沙天气卷起的尘土是一些较大的颗粒物，它们基本是本地产生的。而水平能见度小于1公里的就是沙尘暴天气，它属于灾害性天气现象，所带来的危害最为严重。气象专家介绍，由于沙尘暴起因包括了风力、高空大气强对流和地表状态三方面因素，而前两者属气候因素，人力不可抗拒，因此，根除沙尘暴目前尚无可能。沙尘暴引起的风灾、沙积、风蚀，使森林和植被遭到破坏，沙漠化程度加剧。我国的沙尘
3、暴物质来自国外还是国内，关于这一点，至今学术界还没有达到共识。国家气象中心的遥感卫星数据显示，66%的沙尘暴物质来自蒙古国，或更远的地方；中国科学院的风洞实验数据显示，60%的沙尘暴物质来自中国的草原，20%来自中国的农牧交错区。那么，现场测定的情况是什么呢？根据我们的测定，2002年沙尘暴过后，锡林郭勒盟草原土层的损失量约在0.21厘米之间；浑善达克沙地沙层损失在3-21厘米之间。个别严重的例子更是触目惊心，例如2001年5月2日1场大风使白音锡勒牧场近2万亩耕地播种的小麦种子、化肥及8厘米表土全部吹走。这些土壤物质到那里去了？除了较重的物质在就地运输成害外，如沙埋民房、沙埋围栏、沙埋公路等
4、，不能否认那些较轻的土壤物质被长距离运输走了，造成沙尘暴。一个不容乐观和推卸责任的事实是，我们自己的干旱、半干旱区草地在大规模退化。据动态观测，20世纪70年代，我国土地沙化扩展速度为1560平方公里/年，80年代2100平方公里/年，90年代前5年达2460平方公里/年，后5年则高达3436平方公里/年。可以看出，沙漠一直在扩大。沙地草地生态系统退化诱发的最直接环境灾害就是沙尘暴。近百年来我国沙尘暴共发生70次，前30-40年中平均30年一次，沙尘暴加剧是最近十几年来的事情。如上世纪60-70年代每2年1次;90年代每年1次;2000年很快增加到12次;2001年，我国北方地区共出现18次沙
5、尘天气过程，其中强沙尘暴过程41天;2002年3月18-21日，我国北方大部分地区自西向东经历了20世纪以来最强的1次沙尘天气过程，强沙尘暴席卷我国北方140万平方公里。其范围之广，几乎使长江以北所有地区都不同程度地遭受沙尘天气影响。近年来严重的沙尘暴使国家蒙受了重大的经济损失，国家为治理投入的巨额费用在逐年增加。由此看来，姑且我们承认33%的沙尘暴物质是我们自己产的，我们也没有沾沾自喜的理由。因为地面上发生的实际情况上，中国境内干旱、半干旱区正在发生着大范围的沙漠、沙地、草地的生态退化。我们不可能治理外蒙古的退化，实际上，人家的生态退化比我们要轻的多。我们来分析一下支持生态系统的六大环境因子
6、的变化。第一，光照并没有变化；第二，温度正常波动；第三，氧气含量也没有变化；第四，二氧化碳增加部分,但这对植物的生长是有利的；第五，水分虽有变化(如1999-2001三年干旱),但总体雨量正常,部分年份还会出现偏高。例如，今年的雨量就比往年偏高。在干旱、半干旱地区，水是限制植物生产的主要因子，但即使很严酷的环境，也会有天然植被分布，这是地球生物圈长期演化的结果。既然适合植物生长的气象条件仍然存在，那么植物的生长为什么一年不如一年呢？原因存在于：第六，土壤和矿物质发生了巨大的变化：自然生态系统的物质循环被人为中断了,土壤损失严重。在草原上，植被所依托的土层充其量只有1米多厚(许多地方土层不足10
7、厘米)，下面就是几百米厚的通体沙。很明显，这1米多厚的土层是至关重要的。只有当有草丛严严实实覆盖的时候，土层才不会被风吹走。一旦当保护土壤的草丛遭到破坏，土层就会变松动、活化，最终变成沙尘飞到北京，甚至飞越太平洋。因此，我们是不主张因天气的变坏而造成沙地草地退化的，尽管有学者认为全球变化的发生在一定程度上加剧干旱化4。为了说明这一点，不妨再列举两个事实：其一，在中国呼伦贝尔、锡林郭勒盟的东部地区退化草原(高度20厘米)的对面，蒙古国的草原依然高度在1米左右，那里仍然有上万只的黄羊活动，而我们的黄羊只有几只。要是天气旱了，他们的草应当更差才是，因为他们的位置还在我们的北面。其二，在中蒙、中俄10
8、公里宽的边境线上，草原高度依然保留上世纪50年代的高度。后面的例子有力地反驳如下两种观点：其一，草长不起来是天旱造成的；其二，牲口不啃食草原，草原反而长不好！因为大家都知道，边境线上是没有牲口压力的人口增加无疑是造成草地生态系统退化最主要的原因，即沙尘暴的产生是人为的结果，是大自然对人类实施的“警告”或“报复”。锡林郭勒盟从建国初的20.5万人增加到目前的92万人，净增加348%。随着人口的增加和人类对物质生活的追求，牲畜数量更是迅速增加，从160万头增加到2300万头，净增加1700%，这样使草地的压力急剧加大,超过了其极限。支持一个标准羊单位的草地面积直线下降，从原来的77亩/羊到7亩/羊
9、,草场压力净增加950%。社区生活方式的变化以及由于这种变化而实行的政策导向也是重要的原因。由游牧而定居，且追求现代化的生活目标,更加重了草地的退化。其机理是，牲口在渡过漫长的冬季后，初春萌发的青草成为牲口争食的对象，但这个时期正是植物光合器官形成的敏感时期，但牲口利用的量不到草原潜力的1%。如果牲口数量少，造成的破坏还能够天然弥补，但到处在放牧，草原就被压制，生长不起来了。年复一年，形成恶性循环。在上世纪50年代，曾经出现多一个很响亮的口号即“向沙漠进军”，当时的国人豪情满怀，挥动铁锹做出了人类征服沙漠的壮举。然而，50年过去了，除了少数治理成功的样板外，似乎沙漠的力量远比人类想像得强大，今
10、天沙尘暴的猖獗正说明了这一点。事实是，虽然我们一直在与沙漠化做斗争，但遗憾的是，土地沙化速度不但没有得到遏止，而且呈加速的趋势。人口增长是荒漠化的一个重要驱动因素，因此，欲治理生态系统的退化,必须从解决人的因素入手，解决人的生存与出路是治本,其余措施是治末。因此，在那些治理难成效不显的“硬骨头”地区，最好的办法是“人退”，减少人为的压力，让自然去修复。即使在那些古老的沙漠地区也不会造成太大的危害，因为那些戈壁上有一层天然硬壳、古沙漠上有一层天然面膜，只要我们不去碰它，是可以保护土壤不被风吹走的，因此要我们“善待沙漠”。沙漠如此，那么自然环境条件要好得多的草原与沙地地区，“人退”后的恢复效果则会
11、好的多。那么，既然承认“人退”有利于“沙退”或至少“沙止”，怎样做才最有效？这需要更多的学者与政府部门认真研究。实际上内蒙古自治区正在采取的“围封转移”或“转移发展”战略，都是有利于天然草场恢复的。但是，转移出去的人怎么安置？在新的土地上会不会造成新的破坏？这些问题必须引起足够的重视。中国科学院众多沙尘暴研究专家日前在接受记者采访时建议：中国在沙尘暴研究方面存在气象条件研究与地面生态环境研究脱节的问题，防治沙尘暴应该天地结合。中国沙尘暴问题专家、中国科学院寒区旱区环境与工程研究所杨根生教授介绍说，经过多年的研究，中国目前已经对沙尘暴的成因有了比较明确的认识，沙尘暴的监测和预报体系也已经初步形成
12、，这些成果为预防沙尘天气打下了基础，但真正要做到有风无沙，还需将天空的预报和地面治理结合起来，采取有针对性的措施，并加大生态建设的力度。中国土地荒漠化问题专家、中国科学院寒区旱区环境与工程研究所所长王涛也认为，加大生态治理力度是防治沙尘暴的根本出路。但与此同时，也要采取多种措施来抵御沙尘暴，减少沙尘暴带来的损失。他介绍说，美国的亚利桑那、德克萨斯等地也有很多开垦出来的土地，但美国在沙尘暴研究方面的天地结合方面非常成功，每次强风到来之前，美国的气象部门就能够提前48个小时准确地预测出强风的行走路径，然后在强风经过的地区，对裸露的耕地进行一次喷灌，使干燥疏松的土壤变得湿润结实，从而切断风沙源的供给
13、，有效遏制了沙尘暴的发生。王涛认为，中国的技术力量虽然没有美国雄厚，设施也没有美国先进，但我们在沙尘暴研究方面，也应该注意气象条件研究和生态环境治理的配合，实现防治沙尘暴的天地结合。目前国家投入在沙地草地生态治理的大量费用，根据调查主要用于三部分：种树、飞播、打井舍饲。我们认为除了第3项是主动的措施外，其余两项的经费支出的效果相对于大量的投资来收效很小。其实种树问题，已经是个争论很久的话题。60年代著名地理学家黄秉维院士就非常形象地将干旱、半干旱地区的树比喻成“抽水机”，因此他不主张在草地上大量种树。但是，目前的实际情况确另人担忧。在北京或在中国的随便一个大城市，只要问一下市民，沙尘暴发生了，
14、怎么治理？保证很多人会毫不犹豫地建议多种树，甚至会慷慨解囊资助这样做。可见树的影响之大。为什么种树在干旱、半干旱地区不合理，其原因如下：第一，这是自然的规律。在年均降水量不足300毫米的地区，天然分布的是草原或灌丛，树木生长的雨量和有效积温不能满足的话，树木很难成活，即使活了，也只能长成“小老头树”。第二，加重土壤的干旱。干旱半干旱地区强烈的蒸发量(是降水量的10倍以上)如没有草本层有效的覆盖，会造成更严重的干旱。树木的生态耗水远大于灌木和草本，因此，造林可加重旱情。我们经常看到草原地区人工林下，少草本层或无草本层，就是这个原因。第三，干旱、半干旱区人工造林实际上是失败的。以内蒙古锡林郭勒盟为
15、例，建国53年来，整个地区的森林覆盖率不足1%，还包括了近一半的天然林在内(如浑善达克沙地的榆树不是人种的)。那么，我们自然要问，造的大量林那里去了。实际情况是，年年植树，树木年年死去。这在自然方面，是客观规律的反应，是正常的；但在人的方面，却造成了大量人力物力的浪费，且延缓了自然恢复的宝贵时间，是不正常的。第四，树木不能阻挡沙尘暴。在沙尘暴发生最严重的早春，现场观察到的情况是，杨树林里的沙子照样在流动。林子外面的能见度在5米以下，而灌木地和草本层覆盖较好的地段，能见度在200米之上。森林阻挡沙尘暴的作用可见一斑。即便是上述1%的有林地是“铁钉”一块，99%的土都松动了，这个“钉子”能起什么作
16、用？更况它固土的作用远不如草和灌木，但人类为此花费的金钱却远远超过恢复草原的代价。英国是世界上最早工业化的国家，也最早尝到了生态破坏的苦果。但到目前为止，他们已经把历史上由于采矿(主要是采煤)而造成的废弃地恢复成了自然生态系统，并进一步规划成为世界上著名的乡村景观。他们成功的一个重要经验就是借助自然力进行生态恢复。利用自然力进行生态恢复的过程可以简单地理解为围封，就是在保证土壤不损失的前提下，保证各类繁殖体能够“安家落户”并得以自然繁衍。应当旗帜鲜明地反对在天然草地上种植以杨树等单一树种的做法，这是一种对天然草地的人为侵掠，对草场恢复并无益且十分有害。利用自然力恢复成功的例子其实很多，例如1991-1999年的8年中,北京延庆山区搬迁人口4356户,山区人口由原来的近6万人减少到3万人，从而极大地缓解了山区森林的压力，林木覆盖率由原来的30%达到了目前的70%以上。原来森林不能生长的原因其中之一是烧柴问题，约需20亩山地
