把脉浑善达克沙地
李兰  《科技日报》记者发表于本报2003年3月13日第8版 

        位于内蒙古自治区锡林郭勒高原中部的浑善达克沙地是我国十大沙漠沙地之一，也是沙尘暴进京的主要路径。它的生态状况直接影响到北京、天津，甚至整个华东地区的生态安全。环境科学对话：

一、浑善达克沙地草地退化的现状
  

        记者：我在报刊、电视、因特网上经常看到关于内蒙古草地退化的问题，听人介绍，您正在浑善达克沙地从事有关的研究，您能介绍一下那里的情况么？
       蒋高明：浑善达克位于内蒙古自治区锡林郭勒高原中部，东起大兴安岭南段西麓达里诺尔，向西一直延伸到集宁——二连浩特铁路沿线；东西长约450公里，南北宽50—300公里，总面积5.2万平方公里；行政区划属内蒙古自治区锡林郭勒盟和赤峰市，自然区划属温带半干旱区。浑善达克沙地东西向延伸，东端深入大兴安岭南端西麓的草甸草原区，西端楔入荒漠草原区，处于中间广大沙区的主体植被类型是以沙地榆为主的疏林沙地植被。
       当前，浑善达克沙地的主要生态环境问题是固定沙丘和半固定沙丘的活化。流沙面积由50年代占沙地总面积的2.3 %增加到70年代中期的8.2 % 和80年代末期的13 %。1996年，东部各类沙丘总面积达到50 %以上。浑善达克也是我国最大的风区之一，全年盛行西北风，年均风速4—5 米/秒，最大风速常在24—28 米/秒；年大风（≥8级）日数60—80 天，4—5月风速大，高可达12级。这里风、沙、旱、贫瘠共存，沙地植被一经破坏，其疏松沙质地表在干旱强风的气候条件下，四处飞扬，沙暴成害。
        浑善达克沙地位于北京正北方向不足200 公里，平均海拔高出北京约1300 米。在强劲盛行的西北风作用下，尘沙从高海拔处不断向南向下侵移。2000年北方出现14次沙尘暴，2001年出现了16次！这频繁出现的沙尘天气引起广大科学工作者和政府部门的高度重视，它不仅严重影响了首都北京作为国际化大都市的形象，而且可能对整个华东地区生态环境造成危害，且这种灾害有继续加重的趋势。

二、为什么退化

        记者：近日国家环保局公布了对沙尘暴成因的调查结果，浑善达克被列为主要进京路径之一。你们曾对浑善达克作过较全面的科学调研，就浑善达克这样的生态状况，作为植物生态学家你考虑的是什么？
        蒋高明：我们对浑善达克沙地退化的自然与认为因素进行了分析。只有正确地找出退化的原因，才可能寻找正确的治理途径。另外，我们在正蓝旗开展了退化沙地与草地的生态恢复实验与示范工作，这是中国科学院“西部行动计划”的重要内容之一。我们认为, 人为原因是最主要的退化因素，而自然因素变化引起的生态系统退化很小。这是因为，在支持生态系统的六大环境因子中：1) 光照并没有变化；2) 温度正常波动；3) 氧气含量也没有变化；4) 二氧化碳增加部分(从工业革命前的290 ppm 到目前的350 ppm), 但这对植物的生长是有利的；5) 水分虽有变化, 总体雨量正常, 部分年份还会出现偏高。但是，6)土壤发生了重大的变化，每年因风蚀损失大量的土壤，使植被失去了赖以生存的根基。因此，在浑善达克沙地，可以说草地生态系统的退化就是土壤的退化，其原因主要由人类引起，其后果是严重的沙尘暴和北方的水体面临的淤积和富营养化，如官厅水库的底泥泥沙大量增加。
        记者：也曾见到过不少有关对浑善达克的报道，面对风、沙、旱和如此贫瘠的土地，你依然认为人是影响这里的重要因素？
        蒋高明：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)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 %，这样使草地的压力急剧加大，超过了极限。支持一个标准羊单位的草地面积直线下降，从原来每77亩草地支持一只羊到7亩地一只羊，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。据调查，近年来，该地区的土壤和矿物质已发生巨大变化，草地生态系统的物质循环被人为中断，土壤结构破坏严重。元素不能循环使生态系统的运转失去了一个“轮子”，例如：锡林郭勒某牧场1953—1980期间因出售牲畜及其产品和烧粪造成氮素严重损失, 损失的氮相当于78600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。在日益减少草地覆盖的条件下，疏松的土壤在冬春季被风吹走。同是在该牧场， 2001年5月2日一使白场大风，将新播种的小麦种子、化肥及8厘米表土全部吹走。皮之不存，毛将焉附？
        记者：我们都知道，因为青藏高原的隆起，把亚洲的干旱地带压缩到我国西北和华北北部，地理位置所决定的气候特征，这些地区永远不可能变成“江南水乡”。
        蒋高明：“江南水乡”是一个美好的愿望，人类的生产与生活必须尊重自然的规律。在浑善达克沙地，降雨量不足350 毫米，而蒸发量则高达2700 毫米，这种环境的特点决定了这类地区只能是半干旱区。在这种环境下，早先提出的一些极左的口号都造成了一种生态灾难。如第一次草地垦植高潮是在1958—1960 年的“大跃进”运动；1969—1978年文化大革命期间是第二次草地垦植高潮，这期间采取了“以粮为纲”，“牧民不吃亏心粮”等政策，鼓励了对天然草地的掠取。在内蒙古自治区，当年知识青年上山下乡的壮举所换来的是宝贵土壤的损失和生态系统的严重退化。

三、“以地养地”是退化土地恢复的最佳选择
   

        记者：在国家环保局公布的调查结果中，强调要在浑善达克地区建起退耕还林还草为中心的生态保护带。在你们的课题研究中，对浑善达克提出了什么具体的治理规划？
        蒋高明：退耕还草是可以的, 但是还林则要不得。实际上浑善达克在自然景观上不是以林为主的，而是在稀疏的沙地榆背景下的草地类型，且沙地榆也不是人栽的。在这里搞退耕还草关键是“怎么还”和“还什么”？其实，人是造成浑善达克沙地退化的最主要驱动因素, 欲治理沙地退化和沙尘暴,必须从解决人的因素入手，解决人的生存与出路才是治本，其余措施是治末。为此我们提出：第一，在恢复过程中提倡以发挥自然的力量为主，即围封，而老百姓生活所需要的物质生产在少量的土地(依靠高科技哪怕是常规技术，提高单位土地上的生物生产力)上进行，即“以地养地”。对外来入侵种的引入务必慎重，必须旗帜鲜明地反对在天然草地上发展以杨树为单一物种的纯林，在浑善达克，如果造林，也只有发展区域性的沙地榆。第二，“生态移民”和规划建设“生态小城镇”，以逐步实现由分散的随机住户型发展为高质量、高起点、最低环境破坏的有蒙古特色的现代化小型城镇。
        记者：你能谈谈你的“以地养地”设想么，比如它的实际效果怎样？
        蒋高明：“以地养地”的做法也很简单，即在有水分、电力、肥料、交通、技术等保证的地方建立高效地，并进行生产与生活的调整。在目前的条件下，即使再退化的生态系统利用常规科学技术或者部分高新技术，实现生物生产力的大幅度提高，从而满足现有人口的物质需要已经不是什么太难的事，以色列的高效农业就是例证。腾出大量的退化土地进行封育，并进一步发展成保护区。利用的土地与自然恢复的土地比例可为1: 10，甚至为1:100。这是由于目前在退化生态系统的生物生产力一般很低，如退化草地上的产草量只有20-30斤/亩，而通过一定技术措施后的饲料产量可达500斤/亩以上。中国科学院的实验表明，在内蒙古草原种植1亩高产青贮饲料，可使200亩沙地的围封成为可能；1亩多年生人工草地，可以使6-10亩退化草地实现禁牧；1亩一年生人工草地生产的饲草，可以解决1个羊单位舍饲6-10个月饲草。目前由中国科学院进行的有关的研究正在进行中，实验1年后的效果异常明显。问题的核心是如何防止土壤的损失和新辟土地的退化，使之可持续利用。这样做的理由是, 建立在高投入、生态系统结构与功能正常运转的集约化农业(牧业)不会退化，内地5000年的农业文明一直没有衰退，主要原因是那里的土地没有退化。并且，在以传统农业为主的年代，水土流失和土地退化也很少发生。
        记者：据你们植物生态学家估计，依自然力恢复，就是“围封”，这个过程需要多少年？
        蒋高明：其实这要视土壤损失的程度，以及地形与气候而定。在我们的实验中，恢复最快的只有一年的工夫就在“塔拉”（丘间低地）上全面恢复了，草丛的高度达到60 厘米以上；在一些草原地区，休牧2-3年效果也很好。然而土壤损失严重的地段，自然恢复就困难一些，尽管如此，也会有一些先锋植物定居下来，这是因为周围植物的繁殖体还在。以森林为例，北京封育后森林恢复的时间是20年左右；香港嘉道里从裸山上自然恢复到成熟的森林用了不足40年(没有经过任何人工措施)。草地自然恢复的时间应当要比森林快的多。一个不争的事实就是，那里有很多一年生的植物可以自然选择为先锋植物，如沙米等。
        记者：这种所谓恢复的植被与原有的生态景观是否会有所不同？就如同有原生林与次生林之说一样。
         蒋高明：自然恢复后的草地经过一定的自然演替后，会向顶极群落发展，最终形成的植被应当比较接近原生的植被。因此来讲，这种途径是合理的。
记者：你们还特别强调了反对外来入侵种的引种，而且着重提出了杨树不能作为单一物种的种植林。是因为杨树耗水量大？
        除了耗水的因素外，杨树根本就不在此分布，否则那里早就发育成杨树林了。虽然人工可以使杨树在那里暂时安家，时间久了会死亡。最近我们试图从生理机制上解释为什么草原地区不长树，我们研究了植物的光合作用、叶绿素荧光特性以及植物的水势等。初步的结果发现树木，甚至那里的榆树（沙地榆也只占领水分条件好的流动沙丘）等，所具有的生理特性为中生(即适宜生长的环境不冷不热、不旱不湿、不咸不淡、不瘠不肥)，需要的环境就是要有充足的水分供应。其实就是新疆荒漠绿洲的胡杨也是长在河边的。

四、土地恢复后的社区发展
   

        记者：你们提出的另一个措施就是“生态移民”，把沙漠化土地上的人全部撤出来，建设“生态城镇”。具体内容是什么？实施情况如何？
        蒋高明：搞生态移民是迫不得已的。因为他们用了近1000年的原始草地方式，随着人口的增多和定居的变化已不适应了，生态系统的退化不能再生产出牲口所需要的草。贫困加剧了土地退化，从而陷入了恶性循环。在沙地腹地的大部分牧户生活贫困，交通不便，文化生活落后，缺乏与外界的沟通，社区的生活质量极差。在调查中发现的一个例子令人难过——某户原有11口人，有3男6女9个孩子，其中一个女儿为弱智，出嫁后又带回一个弱智儿，使孩子的数量增加到10人，加上2个大人，共12口。生活非常困难，主要靠救济粮过日子。更重要的是精神生活方面的问题，大部分成员为文盲，文化生活异常单调，主要靠酒精麻醉神经而已。他们甚至怀念“文化大革命”的时代，那时至少有一些另人激动的“革命”活动。类似这样的住户，非常有必要从根本上解决问题，即将这些人口迁出，住到小城镇上去，逐步提高他们的物质与文化水平。或至少从他们的第三代或第四代开始新的生活。这样，可以将救灾、扶贫、治理沙尘暴、医疗保健、教育等费用集中使用，从根本上提高了他们的生活质量。这个出路就是建设“生态小城镇”。“生态移民”的工作在内蒙古自治区已经实际进行了。
        记者：拜读了你关于“锡林郭勒生物圈保护区城市(镇)的功能及其与保护区相互关系案例研究”的一些资料，你们是想将锡林郭勒生物圈保护区的模式引用到浑善达克？你认为两地有相同的条件吗？
        蒋高明：两地的生态环境条件基本上是一致的，同属于锡林郭勒盟，都有沙地草地类型。只不过锡林郭勒生物圈保护区属于比较纯的草原地区，位置上在浑善达克沙地的北缘。两地面临的生态退化原因是一致的，即人口的压力很大。目前，在锡林郭勒生物圈区内，退化面积占保护区内草原总面积的81.7 %。
        记者：在美国对生态区进行评价有一个很科学的方法，它是通过生态学、经济学和社会学专家的共同评估，才能确定一个生态区的发展规划。就浑善达克而言，定居后的社区发展，如：就业、救灾、教育、交通、通讯、能源、生活质量、生存环境改善等都将与生态建设密切相关。作为科学家你有什么样的建议能使那里永远保持良性发展？
        蒋高明：其实这是一个很重要的话题，这种理念也正是联合国教科文组织人与生物圈计划所强调的。在国际发达国家，人们普遍认识到，生活质量的提高直接与他们所在的生态环境密切相关。因此，保护生态必须建立在使当地人意识到与他们的生存有关才能真正实现。在我国“保护”与“发展”是一对激烈的矛盾，生态环境的恶化有多少不是由于发展经济带来的呢？我们在北京喊沙尘暴，可当地的老百姓确意识不到，生态治理并没有使他们受益。因此，他们采取不合作甚至是敌对的态度，这样的治理怎么成功？如果我们认识了人的发展问题是这里的主要矛盾，在生态治理上主动吸引当地的社区参与，生态环境恢复后保护了他们的家园，这样他们就会因生存而做的所谓“破坏”(如我们习惯于指责当地人们滥采、滥挖、滥牧等)变成主动的生态保护。在社区的发展上将经济发展、生态保护等有机结合起来，真正提高了当地的生活与文化水平，生态恢复的工作就由大自然来做了。试想一下，为什么现在九寨沟的居民不愿意偷伐树、乱挖药了？而在15年前，他们是却是靠山吃山的。总是，对当地的经济与生态建设应放在一起考虑，需要当地社区、地方领导与科学家的共同努力。
        记者：“生态城镇”的模式是否还适合其他地区？如果这个地区需要“退耕还草”就可以此为鉴吗？
        蒋高明：我们认为“生态城镇”的模式适合许多生态系统退化的地区，这个模式主要是针对社区的贫困人口来考虑的，贫困不消除，治理难成功。而要解决这个问题，需要政府将生态治理的费用扶持他们经济的发展与文化水平的提高。现在，很多生态退化地方没有路、没有电、没有燃料、甚至有的地方没有水、教育很困难，正是因为住的分散，救灾的物质都难以落实下去。他们幻想富裕起来，过上好日子。而生态小城镇是理想的去处，那里信息、文化、科技、教育等相对发达；另外，由于生态系统退化的“因素”集中了，治理的经费就集中到很小的地段，在这里，尽可能发挥科技的作用。国外发达国家城镇化的速率在70-80 %之间，而我国在40 %以下，这里面还有很大的文章可做。退耕还草或还林、还湖、还海，实际上是还自然，让自然去照顾它自己，而尽量避免太多的人为干扰。美丽的自然生态系统同时给了城市(镇)居民亲近自然的空间，由于生态旅游的作用，会把大量的资金由经济发达的城市带给经济相对落后、但自然优美的乡村。这是比较理想的模式。
        记者：对浑善达克，你们下一步的工作是什么？
        蒋高明：下一步的工作是继续扩大研究的成果，观察自然恢复的效果。在社区发展上，引导试区的牧民走生态与生产相结合的路子。进一步提高牧民的物质与文化水平，发展高效饲草地，发展奶牛，发展无污染的绿色产品(如养鸡以控制蝗虫，实现不用农药)，并提高产品的质量，使北京和天津的市民消费他们的产品，从而彻底缓解草地的牲畜压力，实现真正意义的“自然恢复”。恢复后的大片沙地草地建立自然保护区，发展生态旅游和绿色产品。所以，我们认为新闻界在宣传对内蒙古的生态治理上，形成这样的理念：“北京人多喝牛奶就是在帮助内蒙古治沙”。少做那种试图在那里搞什么“一棵树、一片林”等徒劳无益的事吧！

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