內(nèi)蒙古自治區(qū)額濟(jì)納旗沙塵現(xiàn)狀和問(wèn)題分析①

苗 增

(華北科技學(xué)院安全工程學(xué)院，北京東燕郊 101601)

1 概述

北京，作為我國(guó)的首都城市，她的環(huán)境在一定程度上影響著中國(guó)的形象;天津，作為我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)，其環(huán)境也決定了投資者的投資與否。然而，這兩座城市卻在常年遭受到風(fēng)沙的侵襲，在影響環(huán)境的同時(shí)，也在某些程度上限制了京津的經(jīng)濟(jì)與發(fā)展。究其根本，我們發(fā)現(xiàn)內(nèi)蒙古額濟(jì)納旗的水土流失以沙塵暴為體現(xiàn)形式，而沙塵暴的必經(jīng)之路就是北京市，通過(guò)山西、京津地區(qū)然后飛向大海、飛向日本，甚至飛向澳大利亞。

遼闊的額濟(jì)納，隸屬阿拉善盟，位于內(nèi)蒙古自治區(qū)的西北端。舉世聞名的“中國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心”、“東風(fēng)航天城”就在旗的境內(nèi)。全旗總面積11.46萬(wàn)平方公里。這里便是古時(shí)候的居延。世界第三大沙漠，中國(guó)第二大沙漠巴丹吉林沙漠就位于額濟(jì)納旗境內(nèi)。它地處中亞干旱與半干旱氣候中心，是我國(guó)北方沙塵暴發(fā)生的最主要沙源地之一。近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，在西風(fēng)環(huán)流、冬夏季風(fēng)特別是冬季風(fēng)、氣候變化與人類活動(dòng)影響下，巴丹吉林沙漠流動(dòng)沙丘不斷擴(kuò)張，其邊緣地區(qū)土地沙漠化發(fā)生發(fā)展十分活躍，且與其東南部的騰格里沙漠、東部的烏蘭布和沙漠形成“握手”之勢(shì)，直接影響了內(nèi)蒙古額濟(jì)納旗、阿拉善右旗，甘肅省民勤縣、高臺(tái)縣、臨澤縣等地區(qū)的人民生活與社會(huì)發(fā)展［1］。

額濟(jì)納在地理上屬于內(nèi)蒙古高原的一部分;在地質(zhì)上屬于天山、陰山地槽。額濟(jì)納位于歐亞大陸的腹地，遠(yuǎn)離海洋，西南、西、北三面不同距離內(nèi)有山脈環(huán)繞。

該地區(qū)的地表水主要為黑河，古稱弱水。為發(fā)源于祁連山北麓的季節(jié)性河流。該地區(qū)年均降水量37 mm，蒸發(fā)量3841.51 mm，屬于極端干旱地區(qū)。

常見(jiàn)天氣現(xiàn)象多風(fēng)，1990年后由于生態(tài)環(huán)境極度惡化，年均發(fā)生14次沙塵暴，年均大風(fēng)天數(shù)44天。且大風(fēng)常伴隨沙塵暴，造成了重大的災(zāi)害［2］。

由于當(dāng)?shù)氐耐寥莱蕢A性，導(dǎo)致了該地區(qū)無(wú)法大量種植普通的農(nóng)作物，所以該地區(qū)的糧食均靠外地輸入。

2 額濟(jì)納地區(qū)沙塵暴的成因

沙漠化成因是沙漠化研究治理中的核心問(wèn)題之一，對(duì)該問(wèn)題的研究由來(lái)已久。但在沙漠化成因的觀點(diǎn)上爭(zhēng)論較大，大體上可歸納為自然成因和認(rèn)為成因兩種觀點(diǎn)。前者多認(rèn)為沙漠化是自然過(guò)程，主要由于氣候干旱造成的，人類活動(dòng)的影響是次要的。例如“干旱是沙漠化的主要原因”;“沙漠化的產(chǎn)生和發(fā)展主要受降水變化的控制，是氣候變干的結(jié)果”等。而后者認(rèn)為，沙漠化是在自然因素基礎(chǔ)上，主要由人為不合理經(jīng)濟(jì)活動(dòng)所造成的，即人是沙漠的主要導(dǎo)致者，朱震達(dá)即是這一觀點(diǎn)的代表者，他在十幾年前計(jì)算出人為因素所造成的沙漠化占沙漠化總面積的94.5%(參見(jiàn)表1)。

表1 中國(guó)北方地區(qū)沙漠化土地的成因類型

值得一提的是在近十年中，又有專家學(xué)者指出“人類不合理翻耕土地、放牧等活動(dòng)，在自然條件相同的情況下，加速土壤風(fēng)蝕值可達(dá)到50%以上?！庇纱?，我們可以將內(nèi)蒙古自治區(qū)額濟(jì)納旗的沙塵問(wèn)題分為以下三個(gè)方面來(lái)進(jìn)行分析。

2.1 自然成因

有利于產(chǎn)生大風(fēng)或強(qiáng)風(fēng)的天氣形勢(shì)再加上有利的沙、塵源分布和有利的空氣不穩(wěn)定條件是沙塵暴或強(qiáng)沙塵暴形成的主要原因。強(qiáng)風(fēng)是沙塵暴產(chǎn)生的動(dòng)力，沙、塵源是沙塵暴物質(zhì)基礎(chǔ)，不穩(wěn)定的熱力條件是利于風(fēng)力加大、強(qiáng)對(duì)流發(fā)展，從而夾帶更多的沙塵，并卷?yè)P(yáng)得更高。此外，額濟(jì)納地區(qū)干旱少雨，土壤、黃砂主要成分的硅酸鹽，當(dāng)干旱少雨且氣溫變暖時(shí)，便會(huì)發(fā)生下列化學(xué)變化。

這樣，硅酸鹽土壤膠團(tuán)、砂粒表面就會(huì)帶有負(fù)電荷，相互之間有了排斥作用，成為氣溶膠不能凝聚在一起，從而形成揚(yáng)砂即沙塵暴。

近二十年來(lái)，額濟(jì)納地區(qū)的巴丹吉林沙漠平均氣溫升高了0.025℃，降水、濕度均降低了許多，而年日均風(fēng)速最大達(dá)到5.06 m/s，其數(shù)值接近固定風(fēng)沙土的起沙風(fēng)速5.1 m/s［3］。

2.2 物理機(jī)制

在極有利的大尺度環(huán)境、高空干冷急流和強(qiáng)垂直風(fēng)速、風(fēng)向切變及熱力不穩(wěn)定層結(jié)條件下，形成了巨大的壓溫梯度，這些條件共同作用，使近地層風(fēng)速陡升，掀起地表沙塵，形成沙塵暴或強(qiáng)沙塵暴天氣。

2.3 人為原因

沙塵暴發(fā)生不僅是特定自然環(huán)境條件下的產(chǎn)物，而且與人類活動(dòng)有對(duì)應(yīng)關(guān)系。人為過(guò)度放牧、濫伐森林植被，工礦交通建設(shè)尤其是人為過(guò)度墾荒破壞地面植被，擾動(dòng)地面結(jié)構(gòu)，形成大面積沙漠化土地，直接加速了沙塵暴的形成和發(fā)育。

在額濟(jì)納地區(qū)，近十年來(lái)，牲畜的數(shù)量急劇增加，造成草場(chǎng)嚴(yán)重超載，在牲畜的踐踏下，形成裸露的沙地［4］。

額濟(jì)納地區(qū)的水源均是有上游祁連山雪水融化后順流而下途徑于此。才有了古代的“弱水”。近年來(lái)，由于河流改道，直接導(dǎo)致了額濟(jì)納地區(qū)的供水不足，就連大漠衛(wèi)士——圣樹(shù)胡楊也在這樣的環(huán)境中倒下，造成了額濟(jì)納地區(qū)的大片“怪樹(shù)林”現(xiàn)象。近十幾年隨著區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增長(zhǎng)，水資源開(kāi)發(fā)利用量逐漸增大，而且存在部分不合理的開(kāi)發(fā)利用水資源情況，致使地表水干涸，地下水含量減少和埋深增大(參見(jiàn)圖1)。

圖1 額濟(jì)納地區(qū)草原沙漠化影響因素分布表

3 沙塵暴的影響結(jié)果

3.1 額濟(jì)納地區(qū)沙塵暴的危害

除了強(qiáng)風(fēng)、沙埋、土壤風(fēng)蝕、大氣污染外，額濟(jì)納地區(qū)的黑風(fēng)是造成京津地區(qū)沙漠化的元兇，它通過(guò)風(fēng)力破壞、風(fēng)蝕直接影響了京津地區(qū)。

額濟(jì)納地區(qū)的沙塵暴直接造成了京津地區(qū)的生態(tài)環(huán)境惡化、影響當(dāng)?shù)厝嗣竦纳a(chǎn)生活、造成生命財(cái)產(chǎn)損失、影響交通安全、危害人體健康、減小國(guó)土面積……。

3.2 額濟(jì)納地區(qū)沙塵暴的積極作用

沙塵不僅對(duì)環(huán)境有負(fù)面作用，在某些程度上講，對(duì)環(huán)境也有有利的一面。例如額濟(jì)納地區(qū)的赤色沙暴中所夾帶來(lái)的大量鐵質(zhì)已證明是渤海浮游生物重要的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源，而浮游植物又可消耗大量的二氧化碳，以減緩溫室效應(yīng)的危害;額濟(jì)納沙塵所造成的養(yǎng)分損失卻可以肥沃其他地方的土地;沙塵暴的成分是帶有負(fù)電荷的硅酸鹽，能中和酸雨中的氫離子，減輕酸雨危害。

額濟(jì)納沙塵暴雖然危害甚大，卻也是地球自然生態(tài)當(dāng)中的一個(gè)必經(jīng)的過(guò)程，因?yàn)樽匀祟愑惺芬詠?lái)，便有沙塵暴出現(xiàn)了。只是我們應(yīng)該更積極地找尋異常沙塵暴頻發(fā)的機(jī)制，以真正解決異常氣候變遷所帶來(lái)的對(duì)于環(huán)境的危害。

4 對(duì)額濟(jì)納地區(qū)沙漠化治理工作的建議

王繼和研究員認(rèn)為，植物措施控制風(fēng)沙流，減弱或消除風(fēng)沙對(duì)生產(chǎn)、生活的危害是沙漠治理的基本方法之一，而林內(nèi)風(fēng)速的高低和沙面風(fēng)蝕量的大小又成為沙漠治理效果的最重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)［5］。

4.1 工作中存在的不足

4.1.1 水資源可用量少、管理難度大

額濟(jì)納旗境內(nèi)河道寬淺，河床基質(zhì)疏松，輸水過(guò)程中蒸發(fā)滲漏損失嚴(yán)重，從狼心山到達(dá)鎮(zhèn)輸水損失在2億m3左右，實(shí)際可用水資源量很少。

由于額濟(jì)納旗閘多渠少，無(wú)控制性蓄水工程，來(lái)水與需水在時(shí)空上存在突出的矛盾，來(lái)水規(guī)律性差加上用水季節(jié)農(nóng)牧民搶水爭(zhēng)水，水閘及壩堰被水沖毀或漫頂?shù)氖录Ｓ邪l(fā)生。而且打壩維修年均動(dòng)用土方30萬(wàn)m3左右，對(duì)于水利職工和灌區(qū)勞力來(lái)說(shuō)都是沉重的負(fù)擔(dān)。

4.1.2 人口稀少、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱

額濟(jì)納旗地域遼闊但人口極為稀少，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱。每年的生態(tài)建設(shè)需要投入大量的資金和勞力，超出了額濟(jì)納旗政府和人民的承擔(dān)能力，所以每年都需要中央投資。額旗本地的工程建設(shè)項(xiàng)目主要依靠外來(lái)民工，2004年民工使用量將超過(guò)2～3萬(wàn)人，多于額濟(jì)納旗常住居民。

4.1.3 基礎(chǔ)資料和技術(shù)力量不足

額濟(jì)納旗基礎(chǔ)地理資料十分缺乏，現(xiàn)有資料分散保存在農(nóng)牧、林業(yè)、水務(wù)、氣象各局和草原站等單位，不能集中使用，其綜合利用價(jià)值也難以實(shí)現(xiàn)。各單位獨(dú)立作業(yè)，技術(shù)人員知識(shí)結(jié)構(gòu)單一而且交流與合作不足，工作效率和效果不佳。

4.2 國(guó)外先進(jìn)技術(shù)應(yīng)對(duì)額濟(jì)納地區(qū)沙漠化的可行性分析

4.2.1 生物技術(shù)

以色列為了提高荒漠地區(qū)的產(chǎn)出，大力研究開(kāi)發(fā)適合本地種植的植物資源，廣泛引種馴化，開(kāi)展植物雜交育種，利用現(xiàn)代生物技術(shù)培育出抗鹽堿耐干旱的新品種。對(duì)作物的引種、培育、種植都是以市場(chǎng)為目標(biāo)，充分發(fā)揮優(yōu)良品種的作用，使沙漠化劣勢(shì)成為自然優(yōu)勢(shì)。

日本九州大學(xué)的科學(xué)家用成本價(jià)低廉的納豆絲綠化沙漠，次年這個(gè)課題已經(jīng)列入日本國(guó)家級(jí)科研項(xiàng)目［6］。納豆拉出大量的絲狀物，在放射線照射下可以形成高吸水性能的樹(shù)脂。其蓄水量可高達(dá)樹(shù)脂本身重量的5000倍，吸水后即成凝固狀態(tài)，在陽(yáng)光的照射下也很難蒸發(fā)分離。又由于其在土壤中能被微生物分解，且不會(huì)污染環(huán)境。

英國(guó)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，南非沙漠地區(qū)植物的細(xì)胞中含有辛酮糖物質(zhì)，當(dāng)它們失去水分后，辛酮糖就變成了蔗糖，而蔗糖在細(xì)胞內(nèi)則變成了晶狀體，可以防止細(xì)胞由于缺水滲透的破裂，從而避免了花卉等植物的枯萎和死亡。

建議額濟(jì)納地區(qū)能夠根據(jù)本地的實(shí)際情況和條件，通過(guò)引進(jìn)國(guó)外的技術(shù)和物種，達(dá)到對(duì)額濟(jì)納地區(qū)的沙漠化治理，減輕京津地區(qū)的沙塵壓力。

4.2.2 工程措施

土庫(kù)曼斯坦的卡拉姆運(yùn)河，調(diào)水到西部灌溉荒漠草場(chǎng)和新農(nóng)墾區(qū)，并改善草場(chǎng)的供水條件。

澳大利亞對(duì)沙區(qū)基本上實(shí)行以保護(hù)為主的管理辦法，加強(qiáng)政府每年的投資，開(kāi)展水、土和生物多樣性保護(hù)項(xiàng)目的建設(shè)，建立農(nóng)墾區(qū)、示范區(qū)和沙漠公園，且利用沙漠獨(dú)特的景觀吸引游客，大力開(kāi)展旅游業(yè)。

4.2.3 政策與機(jī)制

上述國(guó)家制訂了專門(mén)的法律，為治理荒漠化“保駕護(hù)航”。如閑置土地退化地區(qū)的載畜量，調(diào)整畜禽結(jié)構(gòu)，推廣圍欄放牧技術(shù);引進(jìn)與培育優(yōu)良物種，恢復(fù)退化植被;實(shí)施節(jié)水保溫灌溉技術(shù)，保護(hù)土壤，節(jié)約水源;禁止亂砍濫伐等。另外，通過(guò)鼓勵(lì)私有土地者種草植樹(shù)，在技術(shù)、設(shè)備、資金上予以大力支持。這些政策和措施有力地促進(jìn)了當(dāng)?shù)赝恋氐暮侠砝茫行У囟糁屏送恋鼗哪募彼贁U(kuò)展【7】。本文認(rèn)為，上述案例值得額濟(jì)納旗和我國(guó)借鑒。

4.3 對(duì)當(dāng)前情況的建議

4.3.1 加快黑河工程和內(nèi)蒙輸水總干渠建設(shè)

在確保工程質(zhì)量的前提下，黑河工程和內(nèi)蒙輸水總干渠建成后，將大大提高輸水效率，提高向額濟(jì)納旗輸水總量和實(shí)際可利用水量。由于工程量浩大，需要投入巨額資金，地方政府難以維持其正常運(yùn)行和維修費(fèi)用，還需要中央財(cái)政的不斷支持，地方政府更應(yīng)積極多方籌措資金。

4.3.2 加強(qiáng)各部門(mén)間的協(xié)作和資源共享

水土保持和生態(tài)修復(fù)涉及很多學(xué)科，需要進(jìn)行大量的監(jiān)測(cè)工作和各種因子變化的綜合分析，更需要各部門(mén)技術(shù)人員和行政職能的通力配合，才能收到最佳效果。各部門(mén)的基礎(chǔ)資料集中使用，有利于工作的開(kāi)展和發(fā)揮這些資源的綜合價(jià)值。

無(wú)論國(guó)內(nèi)外各科研機(jī)構(gòu)來(lái)旗考察、科研，均應(yīng)給地方留下相關(guān)資料、成果，為地方社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)。地方科技管理部門(mén)應(yīng)在尊重知識(shí)產(chǎn)權(quán)的前提下，協(xié)同相關(guān)業(yè)務(wù)部門(mén)，充分、合理利用這些成果。

4.3.3 確保黑河分水方案的約束力和權(quán)威性

黑河是一條省際河流，長(zhǎng)期以來(lái)水資源管理存在著嚴(yán)重的問(wèn)題。為了進(jìn)一步加強(qiáng)流域綜合治理和水資源統(tǒng)一管理，確保居延綠洲生態(tài)用水，特別是確保黑河水資源管理的相關(guān)規(guī)章、制度和授權(quán)的約束力、權(quán)威性，應(yīng)將黑河水資源管理的規(guī)章、制度和有關(guān)授權(quán)以法律法規(guī)的形式予以明確。只有解決好黑河水資源管理問(wèn)題，才能解決居延綠洲生態(tài)危機(jī)，保障邊疆地區(qū)長(zhǎng)治久安和民族團(tuán)結(jié)、社會(huì)穩(wěn)定。

4.3.4 加強(qiáng)植被恢復(fù)措施

種草可以較快恢復(fù)植被，并減緩風(fēng)力侵蝕。但是隨著環(huán)境條件改善和人類的開(kāi)發(fā)利用，要防止適應(yīng)性更強(qiáng)的天然物種侵入人工草地占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。

通過(guò)水利工程提高水資源利用效率，加快植被恢復(fù)。天然草地經(jīng)過(guò)灌溉后，生物量和植被覆蓋度都會(huì)有不同程度的提高，群落組成也會(huì)有所變化。

通過(guò)生態(tài)修復(fù)，封育保護(hù)，局部地區(qū)采取灌溉、補(bǔ)播等輔助措施，主要依靠植被自然恢復(fù)能力，具有見(jiàn)效快、投入少等優(yōu)點(diǎn)，是適合額濟(jì)納旗當(dāng)前缺少資金和勞動(dòng)力現(xiàn)狀的綜合措施。

通過(guò)對(duì)額濟(jì)納地區(qū)的植被恢復(fù)措施的設(shè)置，加強(qiáng)監(jiān)管力度，引用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)額濟(jì)納地區(qū)實(shí)現(xiàn)生態(tài)改造，不僅會(huì)造福當(dāng)?shù)?，也將徹底解決京津地區(qū)長(zhǎng)達(dá)千年的沙塵天氣。

［1］ 朱金峰，王乃昂，陳紅寶，董春雨，張華安.基于遙感的巴丹吉林沙漠范圍與面積分析［J］.地理科學(xué)進(jìn)展，2010，29(9):1087－1094

［2］ 孫興凱.額濟(jì)納.(第1版)［M］.額濟(jì)納:中共額濟(jì)納旗委宣傳部，1998

［3］ 樊勝岳，周立華.沙漠化成因機(jī)制及其治理的沙產(chǎn)業(yè)模式［J］.地理科學(xué)，2000，(6):511－516

［4］ UN.United Nations Convention to Combat Desertification in Those Countries Experiencing Serious Drought and/or Desertification Particularly in Africa［Z］.1994

［5］ 王承安，安春梅，杜斌，等.內(nèi)蒙古阿拉善盟生態(tài)環(huán)境"3S"技術(shù)定量動(dòng)態(tài)分析［J］.測(cè)繪科學(xué)，2005，30(3):78－82

［6］ 甘肅省科技廳.荒漠化防治與治沙技術(shù)［M］.蘭州:甘肅人民出版社，2001

［7］ 廖夢(mèng)娜，孫哲，等.關(guān)于利用水葫蘆流體治理沙漠化的可行性研究［J］.中國(guó)環(huán)境管理叢書(shū)，2010，(02):27－28

［8］ 劉林森.筑起荒漠化長(zhǎng)城.中國(guó)經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào)，2005