中国林业科学研究院首席专家卢琦:要荒漠,不要荒漠化

2020-06-29 01:05
环境与生活 2020年6期
关键词:荒漠荒漠化沙漠

◎特约撰稿本刊记者

6月17日是“世界防治荒漠化与干旱日”。全球167个国家和地区的20多亿人口受到荒漠化的威胁。说起“荒漠”,人们往往容易联想到“焦渴的土地、遮天蔽日的黄沙、不毛之地”,许多人将荒漠视为“生命禁区”“死亡之海”的代名词,对其畏而远之。古人眼中,西出阳关的“穷荒绝漠鸟不飞,万碛千山梦犹懒”,其环境险恶如同“一川碎石大如斗,随风满地石乱走”。荒漠化与荒漠是什么关系?防治荒漠化是否意味着要消灭荒漠?带着种种问题,《环境与生活》杂志连线采访了中国林业科学研究院荒漠化研究所所长、沙漠林业实验中心主任卢琦研究员。

荒漠是我国抗逆性植物集中分布的资源库,保存了大量孑遗物种。

连续10年打卡沙漠无人区

在很多人的概念里,“荒漠”就是指沙涛起伏、寸草不生的沙漠。其实,沙漠是干旱地区基质为沙的土地,只是荒漠的一种类型。“在地理学上,荒漠是指由于降水稀少或者蒸发量大而形成的气候干燥、植被贫乏、环境荒凉、限制了人类活动的超级干旱地区,是一种地理景观。”5月29日,中国林业科学研究院荒漠化研究所所长、研究员卢琦向《环境与生活》杂志记者阐述了荒漠的定义。

他给《环境与生活》记者打了个比方:荒漠有多个“儿子”,按地表物质组成,除了沙漠,还有岩漠、砾漠、泥漠和盐漠等。另外,在高海拔和高纬度地区,因低温所引起的植被匮乏则称其为“寒漠”,这是荒漠的另一种特殊类型。值得进一步解释的是,荒漠主要是干旱的产物,但干旱地区能否形成荒漠,取决于干旱的程度和时长。目前,全球年降水量低于200毫米的地区,均以荒漠景观示众。

2007年以前,新疆和甘肃交界处的库姆塔格沙漠一直是我国八大沙漠中唯一未经系统综合科学考察的处女地,这里是羽毛状沙丘在我国的唯一分布区,极端干旱、地形复杂、险象环生,地貌、气象、水文等方面的基础数据都是一片空白。为了摸清这个无人区的“家底”,2007年,由中国林业科学研究院牵头、60多人(来自20多个学科)组成的联合科考队,首次进入库姆塔格沙漠。经过5万多公里的行程,科考队一行最终实现对库姆塔格沙漠的大穿越,而且第一次系统地对库姆塔格的地质、地貌、气候、水文、土壤、植被、动物等自然环境要素,进行了调查和基础数据的采集。这次考察活动在学科组合集成、高新技术运用、基础数据信息采集、样本提取和监测手段等方面达到了国内沙漠科考的空白新高度。

后来,荒漠化研究所还组织了多次大规模、多学科、全方位的沙漠、戈壁和沙地等综合科考,填补了荒漠科考的多个空白,对揭示西北干旱区气候与环境的演变,以及对青藏高原隆升和全球变化的响应具有重要的科学意义。

“库姆塔格”是维吾尔语的音译,汉语意为“沙山”,它是中国第六大沙漠,也是国家重点风景名胜区鸣沙山的所在地。见识了灿若夏花的沙丘,在科考队员的科考日记作品集《沙山如花》中,卢琦写下了这些独特的体验:“建立气象站,深挖土壤坑,发现大峡谷,天降堰塞湖,命名沙砾碛,畅游尾闾湖,追踪野骆驼,遭遇沙尘暴……库姆塔格科考,如盛夏之花绚烂绽放。库姆塔格就是我成长的‘沙篮’。”

新疆库木库里沙漠“小沙子湖”东段的湿地,沙不掩湖,湖涌沙出,沙山与湖泊浑然一体。昆仑山山上的冰川雪水消融后,一部分的水流向库木库里沙漠,从沙丘下面向北渗透,注入到“小沙子湖”中。 张翔/摄

荒漠,荒而不芜

用卢琦的话说,荒漠其实是荒而不“无(芜)”。这是在气候十分恶劣、水热极不平衡的条件下形成的一种极端生态系统类型,具有独特的结构和功能。它和森林、湿地一样,也是陆地生态系统的重要组成部分,藏着别样的自然交响,孕育了奇异多样的物种及自然景观,亦是“生命摇篮”,为地球提供了生命服务功能。

我国荒漠的物种丰富度虽然比不上森林和湿地,却是我国抗逆性植物集中分布的资源库,保存了大量孑遗物种,是许多第三纪古老植物的避难所,还进化演化出一大批珍贵、特有、稀有等专属物种,比如裸果木、半日花、沙冬青、霸王、梭梭、沙拐枣及中国特有单种属四合木属、绵刺属、革苞菊属和百花蒿属等植物种。

荒漠野生植物一般都具有抗旱、抗寒、耐热、耐盐,光合效率高、水分利用效率高且具特殊次生代谢化合物(芳香油、生物碱等)等功能特性,是千百万年来与严酷生境博弈的必然结果,多数种类都具有开发利用价值,在国际上被公认为能满足21世纪人类对农业、食物、医药、工业原料等需求的最重要来源之一。如国家一级保护植物沙芦草,属于中国特有种,是优质的牧草植物和作物的野生近缘种;阿拉善苜蓿是重要的优质牧草植物,为贺兰山山麓特有种,分布区极小,种群数量少,野外已很难见到,可能已处于灭绝状态。

荒漠也是多种珍稀野生动物的自由王国。我国荒漠动物和世界其他荒漠地区的动物有许多相似的地方:啮齿类和爬行类丰富,两栖类很少,但有蹄类丰富且独特,例如野马、野驴、野骆驼、新疆马鹿、高鼻羚羊、普氏原羚、鹅喉羚、北山羊、盆羊、岩羊等,其中有一些是家畜的祖先。

卢琦表示,“天生我材必有用。荒漠的物种数量肯定和热带雨林的没法比,但是西南地区的物种就比西北的物种更厉害、更重要吗?这是没法横向比较的。世界是彩色的,每个物种在自己的系统里都有自己的价值。”在他看来,很多人把荒漠当成“原罪”,其实是一种误解。

“肥”了海洋 丰了地下水

卢琦介绍,荒漠的另一大重要功能是“成土固碳”。

他以沙尘暴为例解释,沙尘暴是受气候驱动的一种自然现象,在人类出现之前就已经刮了上百万年,只因它妨碍了当代人们的日常生产、生活,才被定义为“气象灾害”。其实,沙尘天气把表层土壤从一个地方搬运到另一个地方,当沙尘落到新的陆地上,经过发育就形成了可以满足植物生长的土壤。黄土高原就是260万年来北半球的西风带搬运中国西北部和中亚内陆荒漠的沙尘堆积而成的,这么看,沙尘也是为孕育华夏文明出过力的。即便是年年春天袭扰北京的沙尘,也给北京带来大量天然的肥料,丰富了土壤中植物生长所需的氮、磷、钾、钙、镁、硼等元素。卢琦强调,事物的好坏不是非黑即白的,要结合时空及人类利益需求的变化来辩证地看待。

荒漠的功能远不止于此。当荒漠的沙尘漂洋过海时,还会为海洋生物提供营养物质。地球上50%以上的光合作用是由海洋的浮游植物进行的。全球海洋面积中,约有20%是高营养盐低叶绿素海区。在这些海区中,铁元素是海洋浮游植物进行光合作用的重要原料。含有大量铁元素的沙尘沉降入海,可以促进海洋的初级生产力,这是沙尘的“铁肥效应”。浮游植物增加,为其他海洋生物提供了更多食物来源,同时也能降低大气中二氧化碳浓度,进而减轻温室效应。

俯瞰库木库里沙漠。该沙漠呈不规则长方形,主要由高大的金字塔沙丘与复合形新月形沙丘组合而成。 徐俊泉/摄

新疆库木库里沙漠水沙交融 崔向慧/摄

沙尘天气把表层土壤从一个地方搬运到另一个地方,当沙尘落到新的陆地上,经过发育就形成了可以满足植物生长的土壤。

荒漠孕育了奇异多样的物种及自然景观,亦是“生命摇篮”。

卢琦认为,荒漠保护应遵循科学规律,适合栽啥就种啥,宜荒则荒,宜林则林、宜灌则灌、宜草则草,多元共生的荒漠生态系统,确保荒漠生态系统的原生性和完整性。

据了解,荒漠还与海洋存在巨大的气压差,形成季风,将水分从海洋运送到陆地,它成就了我国中东部的湿润气候。荒漠还有储水净水等功能,比如沙漠渗透性强,使大气降水和雪融水通过层层过滤,水质被净化,最终下渗形成地下水库。

我国荒漠每年贡献的价值量超3万亿元

沙漠渗透性强,使大气降水和雪融水通过层层过滤,最终下渗形成地下水库。

我国荒漠中的有蹄类动物丰富且独特

在卢琦看来,荒漠乃自然恩赐,生态无价,但服务有“值”。这些“价值”该如何计算?

对此,卢琦所在的科研团队开展了“荒漠生态系统服务功能监测与评估技术研究”项目,完成了荒漠生态系统水文调控、防风固沙、土壤和生物多样性保育等主要服务功能评估指标构架和实物量测算,编制了《荒漠生态系统服务评估规范》行业标准,由原国家林业局于2012年7月1日开始实施。这么一来,科研人员就能对荒漠生态系统进行定位观测,及时、全面、准确地掌握荒漠生态系统的现状及其动态变化,对荒漠化发展趋势和危害做出评估和预警,对生态系统功能及其价值评估提供数据信息,为制定政策和规划提供科学依据。这项成果填补了我国荒漠生态系统服务功能“定量评估”的空白。

根据评估,2009年,我国荒漠生态系统服务总价值约3.08万亿元,其中防风固沙(荒漠植被降低风沙流动,减少在农业、工业和交通等方面的损害)占39.86%,土壤保育(荒漠植被固定、改良土壤,及荒漠土壤经风力、水力或冻融等方式搬运形成新土壤)占18.06%,水文调控(植被涵养水源和土壤凝结水)占24.14%,固碳(陆地+海洋)占17.31%,生物多样性保育(荒漠生态系统的核心功能之一)占0.44%,景观游憩占0.19%。

荒漠植物种子的“诺亚方舟”

荒漠环境严酷、生物种类多样性低、群落结构简单、自主调节能力差,也是全球生态系统的脆弱带。由于人类活动的强度和范围不断增大,荒漠珍稀动植物的生存领域迅速萎缩,及时采取有效的保护措施迫在眉睫,卢琦一直在琢磨荒漠自然资源该怎么管理更好。

他与一批长期从事沙漠科学与防沙治沙工作的科技人员,花了十多年时间,对我国主要荒漠植物资源的种类、数量、分布情况等进行摸底调查,编撰了《荒漠植物图鉴》。图鉴收录了700多种西北荒漠区常见的植物,以彩色照片全面展示了每种荒漠植物的形态特征、种群组成、生境特征及每种植物的分布图等,为我国荒漠植物种质资源的收集保存与可持续利用提供了参考。

国家公园宜整不宜分

由于陨石撞击等可能的自然原因,地球曾经历过5次大规模的生物灭绝。

卢琦强调,现代人类正在经历地球历史上的“第六次生物大灭绝”,而这次的推手正是人类:人类的扩张侵占了很多物种的栖息地,使它们无家可归;过度捕杀、食用和交易,打破了自然界的食物链……在他看来,建立国家公园和保护区也是保护荒漠自然生态和野生物种免于灭绝、得以繁衍的主要手段和途径。

基于连续10年对库姆塔格的考察,他草拟了《关于建立库姆塔格(荒漠)国家公园试点》的提案,于2017年全国两会期间提交。他发现国家已先后批准青海三江源、湖北神农架等9处国家公园试点,而荒漠占国土面积将近1/3,却没有这一类型的国家公园试点。库姆塔格沙漠是我国八大沙漠里最后一个无人区,其他沙漠都有人类开发的痕迹,于是,卢琦在提案中建议增设库姆塔格(荒漠)国家公园试点,保护荒漠自然遗产,行政范围涉及新疆、甘肃、青海3省区,控制面积约20万平方公里。

令人印象深刻的是,库姆塔格有种群数量比大熊猫还少的“旗舰物种”野骆驼,根据近年的连续观测,估测数量仅800多头,这是世界上仅存的纯基因野骆驼种群,具有极高的科研和保护价值,是国际公认的高度濒危物种。在库姆塔格沙漠地带,有4个国家级保护区守护着这些珍贵的“沙漠熊猫”。但这几个彼此独立的保护区多以铁丝网标示各自的边界,把野骆驼原本完整的栖息地一分为四,成了它们迁徙通道上的障碍,一些野骆驼被迫近亲繁殖,或与人类放养的家骆驼杂交,这么一来恐怕会导致野骆驼种群衰退。“建保护区本是好事,但围栏将野骆驼的栖息地割裂,这其实是正确目标下产生的副作用。”

库姆塔格沙漠综合科考队员还曾在库姆塔格沙漠里邂逅过藏野驴、蒙古野驴、雪豹、藏羚羊等珍稀野生动物,并近距离观察它们的生存环境和生活习性。这个区域周边还有众多举世闻名的文化遗产,如莫高窟、西千佛洞、阳关、玉门关、汉长城、古楼兰……在卢琦看来,无论是从自然遗产、文化遗产还是生态保护的角度看,都特别有必要在库姆塔格建立国家公园。

2012年,他曾向原国家林业局建议,在有条件的地方以沙漠景观为主体,建设沙漠公园,发展沙漠景观旅游,以保护荒漠生态系统、合理利用沙漠资源,同时对公众进行科普。该建议已被采纳。

卢琦认为,国家沙漠公园更趋向于供大众游憩的休闲公园,而“国家公园”是一个固定词组,不能拆开理解,这是自然资源保护的最高形式,与美国黄石国家公园的定位相似,国家公园的核心区不能进行开发或任何商业活动,但同时会提供一个可开发地区,供人们了解、观赏、体验原生生态系统和自然文化遗产。卢琦认为,建立国家公园,拆除围栏,将有助于对区域内的管理机构进行整合,解决“藩篱高筑”、多头碎片化管理的问题,更重要的是从根本上消除了网围栏这一野生动物的“致命杀手”。据了解,这份提案已列入国家规划。

大漠戈壁也是“金山银山”

卢琦继续解释,人类建各类保护区,“说是为了物种好,其实最根本的还是从人类自身利益出发。”多样的物种为人类提供了食物、药材等多种资源,生物多样性良好的环境可以帮助人们防控自然灾害。保护它们就是在保护人类自己。“认清这一点才是生物多样性保护的正确姿势。”

库姆塔格沙漠里的胡杨天然群落。胡杨被称为“沙漠英雄树”。中国林科院荒漠化研究所王锋/摄

卢琦告诉记者,“生物多样性”是生物(动物、植物、微生物)与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和,包括“生态系统”“物种”和“基因”三个层次。然而,如今的形势有些剑走偏锋,有些人误以为保护物种就保护了一切,而忽略了对作为物种栖息地的“生态系统”的保护。“皮之不存,毛将焉附?对物种而言,家都没了,它们还怎么生存?”

采访中,卢琦向《环境与生活》记者澄清了公众多年来对荒漠的认识误区,认为荒漠是没有价值的地区或应当被治理的地区,这其实是因为大家混淆了“荒漠”和“荒漠化”。

卢琦介绍,“荒漠化”是在气候变化这个“先天不足”的前提下,后天加上人为活动导致的干旱、半干旱和亚湿润干旱地区土地退化,造成类似荒漠的景观。荒漠化也有几个“儿子”,按照形成的驱动力,分为风蚀荒漠化、水蚀荒漠化、盐渍荒漠化、冻融荒漠化。与之相近的另一个概念叫“沙化”,是指在各种气候条件下,由于各种因素形成的、地表呈现以沙(砾)物质为主要标志的土地退化。二者的区别在于,沙化可以发生在任何地区,荒漠化则发生在干旱、半干旱和亚湿润干旱地区。

卢琦强调,很多荒漠是“天生”的,属原生地理景观,存在的历史比人类久远。而那些荒漠化的区域,以前可能不是荒漠,而是因为过度放牧、滥樵、滥挖、滥采、滥垦、滥用水资源等不合理的人为活动,加上气候等因素导致土壤退化。要防治的是“荒漠化”,也就是让那些本不该是荒漠的地方回归原来的面貌,而不是要消灭地球上所有的荒漠地貌。

“那些天生的荒漠恰恰是一类重要的自然遗产、生态资产,为啥要治理?为何人总想要消灭荒漠?”在卢琦看来,生态治理应是“无为而治总相宜”,“无为”并非“不作为”,而是“不乱作为”。人们要转变对荒漠的认识,认识到“荒漠不荒”,严格遵循不同类型荒漠的内在机理和规律,科学规划,因地制宜、因时制宜,“荒漠适合栽啥就种啥,宜荒则荒,宜林则林、宜灌则灌、宜草则草,打造多元共生的荒漠生态系统,确保荒漠生态系统的原生性、完整性,才能让荒漠这种特殊资源保值增效。要学会中国山水画的高级艺术手法‘留白’,给自然也留下适当空白。”

卢琦认为,荒漠生态系统本身就是大自然的一座宝库,只是人类还未找到最佳的“打开方式”。“绿水青山是金山银山,东北的冰天雪地也是金山银山。我们有理由相信,不久的将来,西北的大漠戈壁也会变成金山银山。”

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