文|差评君
从全球生态系统来看,沙漠是地球非常重要的自然调节器之一。
沙漠昼夜温差很大,白天吸热、夜晚散热,不断地将热量注入大气层,推动了全球的空气流动、气压分布等气候系统的运作。这种特性让沙漠在全球热量循环中起到了“缓冲区”的作用。
“健康”沙漠的作用
沙漠也维系着山川和海洋,甚至从一个大陆到另一个大陆的洲际营养循环。亚马孙雨林占据了全球热带雨林总面积的一半,地球之肺这个名号名副其实。然而亚马孙雨林的土壤其实极度贫瘠,这主要是因为作为世界第一大河的亚马孙河水流量相当于黄河的88倍。虽然带来了充沛的水量,但也导致水土流失相当严重。而更关键的是,这些流失的水土中,约含有22000吨磷元素。
磷元素是植物生长不可或缺的营养元素,对于雨林中数以万计的植物至关重要。伴随着水土流失,大量的磷元素被带入大海。如果没有额外的磷输入,按照这样的流失速度,亚马孙雨林早就应该寸土不生了。不过巧妙的是,大自然似乎特地安排了一种平衡机制——撒哈拉沙漠。因为撒哈拉沙漠每年都会产生大量的沙尘,而沙尘中含有丰富的植物生长所必需的矿物质,例如铁、磷等。在东北信风的作用下,每一年巨量的沙尘会跨越浩瀚的大西洋,行程数千公里后最终降落到亚马孙雨林。
沙尘跨洋传播
根据美国航空航天局的数据,每年撒哈拉被风吹起的沙尘可达1.82亿吨,相当于70万辆重型卡车的运载量。这些沙尘中最终到达亚马孙的约有2770万吨,其中含有近22000吨的磷元素,恰好能补足亚马孙的水土流失。那些路上被洒入海洋的沙尘,其中丰富的元素也供养了海洋中的浮游生物。可以说,撒哈拉沙漠在整个生态系统中完成了一个跨越大陆的自然循环。
在生物多样性上,沙漠也有着独特的生命力。严酷的环境锻炼出了植物的抗旱贮水与固土能力,而动物想要在这里生存,也必须拥有储水、耐受盐碱、避热方面的能力。例如仙人掌、胡杨、骆驼等就是其中的代表,所以在沙漠当中也有一个完整而独特的生态结构。
但在全球的沙漠中仅有10%属于“健康”沙漠——这些沙漠是在长期地质演化和气候变迁中自然形成的,其生态系统已经达到相对稳定的平衡状态,像撒哈拉沙漠的核心区域、我国的塔克拉玛干沙漠腹地等。它们是地球陆地生态系统中不可或缺的组成部分,维系着特定的生物多样性和气候调节功能。而其余90%的沙漠,基本是被人为破坏的退化土地。
例如我国的库布齐沙漠,在治理前每年向黄河输沙1.6亿吨,造成了大量的水土流失。这些泥沙不仅加剧了黄河下游的淤积,抬高了河床,增加了洪涝风险,还使得当地的土地肥力持续下降,农作物减产,陷入了一个“沙进人退”的困境。沙漠不断扩张,蚕食正常的环境,这就是沙漠化。
沙漠化是人类活动打破生态平衡后,草原、林地等土地逐渐退化为沙地的过程,本质是“人为导致的生态创伤”。因此,治沙的核心不是与自然对抗,而是修复被破坏的生态,阻止沙漠边界无序扩张。
我国独特的治沙技术
1977年在联合国防治沙漠化会议上发生了一件大事,北京被列为“沙漠边缘城市”。当时的毛乌素沙漠距离北京800公里,库布齐沙漠距离北京700公里,浑善达克沙地距离北京200公里。当时我国的森林覆盖率只有12%,三分之一的国土面临着干旱化和沙漠化的威胁,沙尘暴更是隔三岔五的事情。
而在1978年,“三北”防护林工程正式启动。这是我国针对西北、华北、东北地区生态脆弱问题而开展的大型人工林业生态工程,工程东西跨度4480公里,覆盖13个省,总面积406.9万平方公里,占我国国土面积的42.4%。工程计划持续时间是1978年到2050年。这项超级工程就是为了遏制沙化扩张。其中最近已经完成的塔克拉玛干沙漠边缘锁边工程就是“三北”工程的标志性重点战役之一。
塔克拉玛干是世界第二大的流动沙漠。风一吹整座沙丘都被带着跑,像是海浪一样在移动。再加上极度贫瘠的水资源,根本无法种树防沙。这时对抗流沙的草方格就上线了。但这点草能有用吗?有用。治沙工作者会选用芦苇、麦草或其他当地适宜的草材,扎入沙面15—20cm深,形成密集的“草方格”网格结构。
原本风从地面上吹过卷起沙尘,但有了草方格之后,可以有效减缓风速,地表的风力被草方格阻挡,在方格内部形成了回流。如此一来,沙子跑不出去,并且时间一长草方格内的沙会自然形成一个周围高、中间低的碗状凹陷,这就有助于沙粒沉积、滞留降雨、减缓蒸发。最后腐烂的草材会自然分解,还能提升土壤肥度。
每个草方格的大小也有讲究。格子太大中央的凹陷部分会被风挖成深坑,不利于植物扎根;格子太小又无法形成这种沉沙结构。所以草方格通常是1平方米。同时,还能在方格中播种沙拐枣、花棒等耐旱植物,植物的根系可以进一步固定沙丘。就是通过这小小的草方格,我国年净固沙量可以达到1980平方公里。
植树造林的防沙方法也有效,但要因地制宜。比如在辽宁章古台、吉林通榆县等地,因为年降水量可以达到500多毫米,属于半干旱半湿润的过渡带。但由于数千年的人类活动,这里原有的草地和林地严重退化,就变成了沙漠。
所以治沙者就选择了以樟子松和杨树的混交林作为治理核心。因为樟子松的根系很深,能穿透沙层吸收地下水,可以起到固沙和改善土质的作用。而杨树生长很快,能迅速形成树冠层,组成防风屏障。
“三北”防护林涵盖的区域实在太大、太多,根据当地的气候条件和土壤土质,每一个地区的治沙方法都会有所差异。而随着时代的发展,例如遥感技术、精准灌溉、森林生态系统检测等技术也不断被运用进来。
比如库布齐沙漠的“板下种甘草”模式。因为排列密集的光伏板不仅能高效吸收太阳能发电,还能形成条带式的阴影。于是技术人员就利用这一微环境,在光伏板下种植甘草一类的植物——这种植物根系发达,能牢牢锁住沙土,同时又具有经济价值。由于绿植起到了一定的降温效果,也让高温时光伏板的板体温度降低,发电效率更稳定,真正起到了1+1>2的效果。
还有沙漠里养海鲜的事儿。塔克拉玛干沙漠的盐碱湖水,经过一些处理后就可以模拟海水环境,接着就可以用来养各种海产品。湖里的鱼粪通过微生物转化为氨基酸、钙镁钾等养分,被藻类吸收后又成为贝类的食物,而贝类又能净化水质,就形成了一个生态循环。再配合上沙漠里的长日照和昼夜温差大等自然条件,珍珠珠光亮度更优,品质甚至媲美许多传统珍珠产区。在过去的认知中,治沙是一个只有投入的事情,但现在治沙成了真正的可持续发展的事业。
根据联合国数据,过去十年间全球新增绿化面积中,四分之一都来自中国,其中沙漠治理的贡献占比超过30%。历经47年,“三北”地区的森林覆盖率也从5.05%提升至13.57%,累计造林保存面积达30万平方公里。同时它还带动了经济发展,在新疆防护林周边的红枣、核桃种植面积达600平方公里,年产值超200亿元;而在宁夏,枸杞、苹果等经济林也带动30万农户增收,在修复生态的同时,为当地创造出超过百万个工作岗位。
在向黄沙要绿洲的征途上,为什么我们要执着地治理沙漠?不是因为它容易,而是因为它必要。这或许就是对“沙漠有什么用”,最好的回答。
(责编:南名俊岳)