绿网何时缚“黄龙”

舒文  本文载《牛顿科学世界》(7): 28~30, 2002

        内蒙古浑善达克沙地距离北京仅有200公里，是造成北京沙尘暴天气的元凶之一，其生态状况直接影响到北京、天津和华东地区的生态安全。生态学者蒋高明博士通过在这个地区进行的实验，提出了治理草原乃至其他退化生态系统的新思路，使我们看到人类战胜沙尘暴的又一缕曙光。

        伴随着春去夏来，浮尘蔽日、黄沙满天的沙尘天气逐渐远去，天空又见到了清澈的蔚蓝色，人们恍如隔世。然而，沙尘暴的黄色阴影仍然高悬在我国北方数亿人的头顶。沙尘暴何时能够根治？为了治理沙尘暴人们究竟应该做些什么？
近年来，有越来越多的科学家投身到与沙尘暴的抗争中，来自中国科学院植物研究所的蒋高明博士就是其中一个。他参加治沙工作时间虽然不长，但却取得了很大的成功，日前，蒋高明博士在他的家中接受了记者的采访。

沙尘暴肆虐是“人祸”不是“天灾”

        记者：记得上中学的时候，学过一篇课文叫《向沙漠进军》，是时任中国科学院副院长的竺可桢先生创作的一篇科普文章。文中豪情满怀地抒发了人类征服沙漠的雄心壮志，不过，似乎沙漠的力量远比竺可桢先生想像得强大，今天沙漠化问题的日益严峻，沙尘暴的猖獗都说明了这一点，是吗？
        蒋高明：是的。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。据国家林业局第二次沙化土地监测结果显示，截至1999年底，全国沙化土地面积达174.3万平方公里，占国土面积的18%。据动态观测，20世纪70年代，我国土地沙化扩展速度为每年1560平方公里，80年代为每年2100平方公里，90年代前5年每年达2460平方公里，后5年每年则达到3436平方公里。可以看出，沙漠一直在扩大，而且扩大的速度越来越快。
        记者：您认为沙化加剧的原因是什么？
        蒋高明：我主要研究的就是草原生态退化的原因以及如何恢复草原生态，因此我想以草原变沙漠的过程为例来做一个具体的描述。在草原上，植被所依托的土层充其量只有1米多厚，下面就是几百米厚的通体沙。很明显，这1米多厚的土层简直就是宝贝。当有草丛严严实实覆盖的时候，土层才不会被风吹走；一旦当保护土壤的植被遭到破坏的时候，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。比较严重的沙尘暴，一场风会吹走8厘米厚的土。但是，要知道，每形成1厘米的土，需要上千年时间的积累。
        记者：您有个观点是说“沙尘暴是‘人祸’而非‘天灾’”，为什么这么说？
        蒋高明：虽然很多专家认为沙漠化的原因有自然和人为两种，但我们认为人为原因是主要的。从我们在内蒙古自治区浑善达克沙地的研究来看，在支持生态系统的六大环境因子中，这里的情况是：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；第四，二氧化碳有所增加（从工业革命前的290ppm到目前的350ppm），但这对植物的生长是有利的；第五，降雨量虽在最近几年偏低，但整体雨量是平稳的。那么，为什么草的生长一年不如一年，植被日益破坏呢？原因就在于第六大环境因子——土壤及其中的矿物质大量流失，而这是由于人类过渡放牧等原因引起的。
        人口增加无疑是最主要的原因。锡林郭勒盟（浑善达克沙地位于该盟）人口从新中国成立之初的20.5万增加到目前的92万人，净增加348%。随着人口的增加和人类对生活物质的追求，牲畜数量更是急剧增加，从160万头增加到2300万头，净增1700%，这使草地的负担急剧增大，超过了承受极限而处于崩溃的边缘。
        社区生活方式的变化也是重要的原因。例如，锡林郭勒盟某牧场1953至1980年期间因出售牲畜及其产品和烧粪造成氮元素严重损失，损失的氮相当于7.85万吨硫酸铵。欲维持牧场的氮平衡需要每年输入560吨纯氮，但遗憾的是这部分输入几乎为零，这对于土壤系统的破坏是致命的。

恢复生态不靠人力靠天力

        记者：人们与沙漠、沙漠化做斗争已经有很多年，为什么收效似乎不大呢？一提到保护环境，治理沙漠，我们想到的就是植树造林，这里面存在什么问题吗？
        蒋高明：一味地强调植树造林是有很大问题的。第一，在阻挡沙尘暴方面，森林起的作用很小。根据我们的测定，在树林里，风速、含沙量都没有明显的变化，说明以植树造林来防止沙尘暴效果并不好。另外，即使这种作用很大，在一个森林覆盖率不足1%的草原地区，这点林子怎么阻挡肆虐的风沙？第二，树种在沙地里很难成活，更甭提成林。人们年年植树，树年年死去。沙地干燥的环境根本无法支撑森林所需要的大量水分，密集植树只会破坏水平衡系统。森林和草地分别生活在不同的气候带，一般认为，森林所处的地方，降雨量至少应该达到每年300毫米以上。一个地方是草地还是森林，是自然界几十亿年演化或者说自然选择的结果，硬要改变它，不付出很大的代价注定是要失败的。
        记者：那么，治理草原地区的沙漠化问题，正确的方法是什么？
        蒋高明：正确的方法是让草原恢复草原的生态。在恢复的过程中，提倡以发挥自然力的作用为主，这就是所谓恢复生态学的主要思路。
        记者：请问什么是恢复生态学？什么是自然力的作用？
        蒋高明：恢复生态学是指对于退化的生态系统或破坏的生态系统或废地进行生态恢复研究的学问。它最早是由西欧生态学家提出的，当时的研究对象是人类采矿活动后留下的各类废弃地。目前恢复生态学在全球发展十分迅速，是生态学解决实际环境问题的一个典型的例子。而退化生态系统或破坏的生态系统是由于人为活动的强烈干扰造成植物群落逆向演替的结果。在恢复生态学中，一个很强的理念是充分发挥自然力的作用。所谓利用自然力进行生态恢复可以简单理解为围封，就是将一块土地封闭起来，不耕种，不放牧，任其原来存在的各类繁殖体（种子、胞子、果实、萌生根和萌生苗）等自然繁衍，并逐步形成新的群落，发生自然的演替。利用自然力恢复成功的例子其实是很多的。例如从1991到1999年的8年中，北京延庆山区搬迁人口4365户（共2万多人），山区人口由原来6万人减少到3万多，用于耕种的土地减少了，为烧柴而进行的砍伐活动减少了，从而极大地缓解了山区森林的压力。在1300多平方公里的山区，林木覆盖率由原来的30%达到了目前的70%以上。你看自然的力量有多大，人工造林的效果也不过如此。
记者：能否介绍一下你们在浑善达克沙地进行试验的情况？为什么选择浑善达克沙地作为你们的试验区呢？
        蒋高明：2000年11月，作为“中科院西部行动计划”的一部分，名为“京北农牧交错区及浑善达克沙地生态治理实验示范研究”的科研项目正式启动。我们先后在内蒙古多伦县、正蓝旗和白音锡勒牧场建立了3个试验区，进行有关的研究，重点是针对日益恶化的草原生态系统退化，研究开发新的治理途径。
        浑善达克沙地地处北京正北方向不足200公里处，是距北京最近的大沙地。其平均海拔高出北京城约1300米，沙地腹地沙层厚约200米。在强劲的西北风作用下，尘沙从高海拔处不断南下侵袭，形成了北京地区的沙尘暴天气。因此，这一地区的生态功能十分重要，直接影响到北京、天津和华东地区的生态安全。浑善达克沙地的生态治理已到了刻不容缓的地步。这样，我们选择浑善达克沙地作为试验区是顺理成章的。
        如前所述，我们认为，人类活动是造成浑善达克地区生态退化的主要因素，要恢复这里的生态和治理沙尘暴，必须从解决人的问题入手，解决人的生存和发展问题才是治本，其余都是治末。我们提出，在已经严重退化的土地上实行“禁耕”“禁牧”，让其自然恢复，而另外在水分、电力、肥料等有保证的地方建立高效地（以丘间低地和低湿地为主），以生产牲畜所需要的饲料和人类生存生活的物质资料。我们把此称为“以地养地”模式。
        记者：“以地养地”为什么可行？你们开辟的高效地在耕种的过程中不会退化吗？
        蒋高明：目前在退化草地上的产草量每亩只有20~30斤（干重），而高效地饲料产量每亩可达1500斤（干重）以上。因此，1亩高效地就可替代30亩甚至100亩的草地，使之得以自然恢复。开辟高效地的理由在于，建立在高投入、生态系统结构与功能正常基础上的集约化农业（牧业）不会退化，因为那里的土地不会退化。内地的土地连续使用了五千多年就是明证。但在草原区，非常重要的工作是保护好土壤不使风吹走。其实，这些知识早在我国西周时期就存在了，如《易经》中就有“万物本乎土”，“百谷草木丽乎土”的论断。可惜，在现代化如此发达的今天，这种朴素的道理却很难引起人们的重视。
        记者：“以地养地”试验的效果如何呢？
        蒋高明：2001年，我们选择在贺日斯台苏木的巴音胡舒嘎查种下了450亩英红玉米。英红玉米生长期短，牲畜爱吃，是农牧交错区常见的饲用玉米品种。6月初播种，9月中旬收割，1亩地的平均产量高达5000多公斤（鲜重）。这450亩地的产出解决了村里所有牲畜的三分之二的“口粮”。牲口不进实验区，这样，仅仅1年光景，试验田周围的大片天然草场就得到了良好的恢复，恢复较好的地方，草丛的高度长到了80厘米以上的高度。
        记者：“以地养地”的效果如此突出，而且似乎思路也并不复杂，为什么以前人们就没有想到呢？您是怎么形成这种思路的？
        蒋高明：这种思路大概有两个来源。一是我借鉴了我的导师、恢复生态学家、英国皇家学会会员布莱德莎（A. D. Bradshaw）的思想。英国是世界上最早的工业化国家，也最早尝到生态破坏恶果。但现在他们已经使历史上由于采矿而造成的废弃地恢复了自然生态，甚至变成了乡镇景点成为重要的旅游地。布莱德莎的主要思想就是“借助自然力进行退化生态系统的恢复”。 他曾经告诉我，一是自然恢复与人工恢复的成本可能要相差100倍，但恢复的效果是一样的。二是我们从调查研究中得到了启发。实际上，草原地区的牧民经常采用的“转场—自然恢复—转场”的放牧方式就蕴涵了自然恢复的思想。但以前人们对此有点熟视无睹，更没有进行系统的总结和研究。
        记者：那么您认为，“以地养地”的模式都适合在什么样的地方采用呢？
        蒋高明：这种模式或者说思想在各种退化生态类型的区域都是适用的，比如草原、森林、黄土高原和高寒地区等等。
        记者：请问在推广你们的试验的过程中有没有遇到什么困难？
        蒋高明：主要是在一些基础设施方面存在一些问题。比如，很多地方交通不太好，这样的话我们的饲料生产出来运不出去。另外，牧民的观念还需要改变。他们习惯于漫无边际地“放羊”，牲口出家门口就啃。而要他们舍饲，却懒得出力。当然，客观存在的交通不便，草价问题也影响他们的观念更新。
        记者：在浑善达克，你们进一步的推广计划如何？
        蒋高明：下一步首先是扩大试验面积，并提高高效地集约化经营的程度，使高效地有更高的产量。据我们估计，今年我们在高效地的亩产量可以提高到1万～1.5万斤。另外，我们将引导当地居民养鸡、养奶牛、种胡萝卜，发展无污染的绿色农产品，帮助他们致富。这样可以进一步减轻草地养活大量牲畜的压力。我认为新闻界应该宣传一个观念：“北京人多喝牛奶，就是在帮助内蒙古治沙，就是在为治理沙尘暴做贡献。”

发展生态小城镇是出路之一

        记者：在环保工作中，一个永恒的矛盾就是人与环境的矛盾，或者说发展生产与生态保护的矛盾。我认为，“以地养地”这种治理环境问题的方法有一个优点，这就是把生态问题和发展问题通盘或者说统筹考虑。是这样吗？
        蒋高明：是的。这也就是现在我们所说的可持续发展的思想。不考虑“发展”的“保护”是不能长久的，不考虑“保护”的“发展”也是不可持续的。但是有的时候有的人却只是强调了一个方面。例如我们在北京喊沙尘暴，可当地的老百姓却只想着自己的生存问题，因为生态治理并不能使他们受益反而可能会使他们受损，所以他们就采取不合作甚至是敌对的态度，这样生态治理怎么可能成功呢？现在我们把生态治理与当地居民的生存与发展问题通盘考虑，既治理了环境，也改善了他们的经济状况，他们能不全力支持、积极参与吗？
        记者：环境问题其实并不是一个单纯的生态问题，而是综合了社会、经济、文化等多方面的因素，因此环境保护应该是一个系统工程。从这个角度来看，您还有什么建议。
        蒋高明：确实，很多问题如就业、救灾、教育、交通、通讯、能源、生活质量等等与社区的进一步发展密切相关，更关系到生态治理的成败。让牧民重新回到游牧的生活方式不太可能，调查中我们也发现，很少有牧民愿意这样做，他们已经习惯了定居的生活方式。因此，比较合理的办法是进行“生态移民”和建设“生态小城镇”，逐步使以前随机居住的牧民生活在高生活质量、最低环境破坏的有内蒙古特色的现代化小城镇中。这样，就可以将治沙费、生态治理费、生态补偿费、救灾费、扶贫款等集中起来，用于安置牧民的生活，帮助他们发展替代产业，如生态旅游、轻工业、加工业等等。在实施我们的研究项目的过程中，我们得到了当地政府的巨大支持，我们希望能继续在领导干部、当地居民和全社会中传播我们的观点，观念的改变将最终决定生态治理的成败。
        记者：您认为现在被视为华北地区特别是首都北京生态大患的沙尘暴问题何时能得到根治？
        蒋高明：可能还需要相当长的时间。但我对我们在浑善达克沙地的实验充满信心，对“自然恢复”、“以地养地”的生态治理模式充满信心，我认为这将成为未来我们治理生态退化类型的土地的主流模式。

蒋高明，1964年9月出生于山东平邑县。1985年毕业于山东大学生物系植物专业，1993年在中国科学院植物研究所获博士学位。1991～1992年和1995～1996年分赴英国和美国从事恢复生态学和全球变化生态学合作项目。研究领域主要为全球变化生态学、植物生理生态学、污染生态学、自然保护生态学。1985年以来在国内外发表论文130余篇，参与编写专著8部。现为中国科学院首席研究员、植物研究所博士生导师、联合国教科文组织人与生物圈国家委员会副秘书长、中国植物学会植物生态学专业委员会委员。

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