考察紀實∣中國北方沙漠焉何變綠

文章來源：地理發現與探索

近年來，有關中國北方沙漠變綠的新聞日漸增多。特別是2020年4月以來，「即將被『憋屈』死的毛烏素沙漠，都快水草肥美了！」「中國奇蹟：這個沙漠即將消失」、「喜報：毛烏素沙漠即將從陝西版圖消失」和「NASA衛星圖顯示塔克拉瑪幹沙漠在變綠」等，更是頻頻見諸報端。基於近20年的實地考察，從巴丹吉林沙漠、毛烏素沙地等自然景觀的變遷來看，筆者認同中國北方沙漠變綠已是不爭的事實。

1 中國北方沙漠的自然本底

眾所周知，沙漠是指氣候乾旱、降水稀少且多變、植被稀疏低矮、土地貧瘠的自然地帶。它是在乾燥氣候和豐富的沙源物質等自然條件下形成的，且其形成過程並非一朝一夕。中國西北地區由於深居大陸內部，加之青藏高原隆升的環境效應影響，不利於降水形成，多年平均降水量一般在400mm以下。中國乾旱區地域遼闊（圖1），是世界上沙漠面積較大、分布較廣，且沙漠化危害嚴重的國家之一。全國沙漠和沙漠化土地面積約有153.3萬km²，佔國土總面積的15.9%。它不僅廣泛分布在西北乾旱區，在半乾旱區，甚至東北平原西部的半溼潤區也有沙地分布。涉及新疆、甘肅、青海、寧夏、陝西、內蒙古、遼寧、吉林和黑龍江等9省、區，從西向東分布有8大沙漠和4大沙地。

圖1中國地勢與自然地理區劃

（鄭度等，2015)

隨著科學的不斷進步和廣泛深入的調查研究，越來越多的地理事實表明，中國北方沙漠並不像古書上或者人們在傳說中所渲染的那樣令人生畏，它並非什麼「上無飛鳥、下無走獸」的不毛之地。沙漠地區的自然條件固然有其嚴酷的方面，主要表現在風沙頻繁、寒暑驟變和乾旱少水，但絕非荒涼得毫無生機。出乎一般人想像的，在沙漠地區有著取之不盡、用之不竭的風能和太陽能，蘊藏著數量可觀的礦產和石油、天然氣資源，生長著多種特有的野生植物（圖2），棲息著不少珍禽異獸。就連長期被認為是「死亡之海」和「生命禁區」的塔克拉瑪幹沙漠，實際上是高度特化了的動植物的棲息地和庇護所，以及非地帶性動物種類的重要越冬地。據20世紀80年代考察，該沙漠及其邊緣共有動物272種，高等植物73種，極大增進了人們對這一地區的關切。

圖2 巴丹吉林沙漠的梭梭林

特別是與世界上多數沙漠地區相比，如北非、澳大利亞、中美洲和西南亞，中國北方沙漠的外圍分布有白雪皚皚的高大山脈，山地降水和冰雪融水成為眾多河流的源泉；這些河流不僅孕育了星羅棋布的綠洲，有的甚至潛行地下，在沙漠腹地瀦成星羅棋布的湖泊。例如，巴丹吉林沙漠腹地及東南部即分布110多個常年積水湖泊，還存在若干季節性湖泊和乾涸湖盆。沙漠裡只要是水分條件好的地方，植物就會叢生，甚至形成一灘蔥蘢的綠洲（圖3）。有的綠洲面積很大，是一望無際的豐美牧場；有的綠洲很小，僅是沙丘間的低洼地。除了綠洲以外，在沙丘上也生長著一些植物。

圖3 巴丹吉林沙漠腹地的綠洲

沙漠地區自然條件嚴酷，所能適應生存的植物種類很少。據《中國沙漠植物志》統計，中國沙漠植物共計96科、498屬、1694種，僅佔中國植物總數的5.38%，但常見的不過數十種。位於內蒙古阿拉善高原西部的巴丹吉林沙漠，氣候屬於極端大陸性氣候，在它東南邊緣的沙丘以及沙山上仍生長有稀疏的植物，在沙山上大約有植物佔據的地段要佔整個沙山面積的1/3左右。沙丘下部或丘間低地生長有稀疏灌木、半灌木，除梭梭林外，主要生長有沙拐棗、沙竹、霸王、沙木蓼、沙蒿、檉柳、沙蔥等，蓋度多在5％左右，在沙山與湖泊間常出現有白刺沙堆。在湖盆周圍，植被環湖岸呈帶狀分布。濱水為沼澤化鹽生草甸，寬數米至十幾米，地下水埋深不到1m，植物低矮而密，主要為海韭菜、海乳草和獐茅等；往外為鹽生草甸，寬5～6m至數十米，地下水埋深1m左右，植物高大茂密，建群成分為蘆葦和芨芨草等；再往外圍，主要為白刺，形成高1～3m的灌叢沙堆。這種植物生長和分布的特徵，說明巴丹吉林沙漠並不是像過去一般所認為的那樣，全是裸露流沙。

2 氣候暖溼化背景下的植被景觀

沙丘的進退，湖泊的消長，植被的變遷，文化的興衰，往往與氣候冷暖、乾濕變化息息相關。在氣候相對溼潤期，草木繁盛，沙丘得到固定或被夷平，沙漠範圍縮小；而在乾燥期，風力強勁，沙丘活化，沙漠大規模擴展。這種因氣候變化而引起沙漠的變動，在我國季風邊緣地帶反映得尤為明顯。在20世紀以來全球變暖的背景下，中國西北乾旱區「暖溼化」趨勢受到越來越多的關注和討論。除氣溫長期變化趨勢之外，降水多與少的年際波動亦從未停止。尤其特定年份降水異常，往往造成不同程度的旱澇災害，給當地人民生產、生活帶來巨大影響。

就整體而言，中國西北地區1966～2016年降水量和氣溫分別以4.9 mm / 10 a、0.427 ℃ / 10 a的速率顯著增加，暖溼化趨勢日益明顯。隨著西北地區降水不斷增加和氣溫持續上升，不僅區域氣候條件有所改善，一些脆弱敏感區域的生態退化也得到遏制。就局部而言，近60 a以來騰格里沙漠周邊地區對全球變暖響應十分明顯，年平均氣溫以0.40℃ /10 a呈顯著上升趨勢，年降水量增加速率為5.10mm / 10 a；巴丹吉林沙漠周邊地區年平均氣溫以0.30 ℃ / 10 a的速率顯著升高，年降水量以6.40 mm / 10 a的速率呈顯著增加趨勢（圖4）。

圖4 巴丹吉林沙漠周邊地區的降水和氣溫變化

（1960～2016）

植被類型是氣候變化和環境特徵的標誌性指示物。沙生植物的生活型較多，但以草本植物及灌木佔優勢，灌木以白刺和沙蒿為主，草本植物以沙米和碟果蟲實為主。大氣降水增加、平均溫度穩定上升對沙漠植被生長發育較為有利，風速和潛在蒸發減小則有利於流動沙丘向半固定和固定沙丘轉化，這無疑是一些沙漠化地區近幾十年來得以出現逆轉的主要氣候原因。例如，隨著近年降水增多，巴丹吉林沙漠許多沙蒿叢生一起，蓋度可達60%～70%，把沙漠點綴得綠綠蔥蔥。根據沙地植被演替規律，沙米（刺沙蓬）是流動沙丘上首先生長的先鋒物種，可在20～30天內發芽、生長、開花、結實，完成生活周期，大量種子得以到處傳播。圖5為2019年9月上旬的巴丹吉林沙漠腹地，沙米和沙蒿植被生長茂密，高大沙山及丘間地呈現一片綠色。

圖5巴丹吉林沙漠腹地泛起一片綠色

（2019年9月攝）

近期頻繁報導的毛烏素沙地變綠現象，則與其固有的自然地理特點、氣候變化和人類活動幹預有關。該沙地位於鄂爾多斯高原的東部，雖是我國北方沙漠中12片大沙區之一，但因地理位置偏於東南，既不似賀蘭山以西的騰格里、巴丹吉林、庫姆達格、柴達木、塔克拉瑪幹、古爾班通古特等戈壁荒漠深居亞洲腹部，又較賀蘭山以東之烏蘭布和、庫布齊、渾善達克、科爾沁、呼倫貝爾等沙區緯度低，夏季東南季風可抵臨惠施雨澤，水熱條件比較優越。據氣象觀測資料，其年平均氣溫6～8.5℃，1月均溫為-9.5～-12℃，7月均溫為22～24℃，年降水量由東南部的440mm向西北部遞減至250 mm。全年降水量的60％～70％集中於7～9月，雨熱同季十分有利於農牧業生產。這裡的典型草原佔整個沙區總面積90%，僅西部不足10％的面積屬於荒漠化草原。由於本區原是天然草場，加之天然灌木林分布也很廣，故沙丘形態以固定、半固定沙丘為主。近60年來，毛烏素沙地年平均氣溫以0.30℃ /10 a、年降水量以14.90mm / 10 a的速率呈顯著上升趨勢，氣候暖溼化無疑對植被生長發育十分有利。

3 人類活動幹預下的植被恢復

沙漠植被的生物生產量雖然很低，年平均每平方米只有90g左右，但在為荒漠動物群提供食物和庇護，參加荒漠生態系統的能量轉化和物質循環，以及防止風蝕和固定流沙、維護自然生態平衡、保護人類生存環境及生態安全等方面仍起著重要作用。例如，位於騰格里沙漠東南緣的沙坡頭，屬於荒漠草原地帶，分布著高大密集的格狀流動沙丘，丘間零星散布灌木花棒、沙米和百花蒿等沙生植物，覆蓋度1%左右，沙層穩定含水量僅2%～3%。自1956年中國科學院和有關單位建立了「以固為主、固阻結合」的植被固沙體系，該區生態系統從最初穩定性較差的以沙米為優勢種的生態系統，演變為能長期穩定存在的以沙蒿為優勢種的生態系統。在沙坡頭地區開展植物固沙10年左右，人工植被蓋度可達30%，流沙向固定沙丘發展，生態系統穩定性明顯增強。沙坡頭國家級自然保護區現已成為我國北方乾旱地區典型的人工與自然結合的荒漠生態系統，具有廣泛的區域代表性， 以其「麥草方格」（圖6）等五帶一體的豐碩治沙成果，被聯合國環境專家稱為「世界奇蹟」。

圖6 騰格里沙漠東南部沙坡頭草方格治沙

在全新世中期的氣候適宜期，毛烏素沙地普遍較現在溫暖溼潤，其東南部年均溫度可達10℃，年降水量600mm左右。由於水資源相對較多，除河川徑流量比現在充沛外，沙地內部湖沼也很多，水生、溼生植物繁茂，原始人類遂在這一帶生息繁育起來。除內蒙古鄂託克前旗大溝灣、滴哨溝灣等著名的舊石器時代晚期河套人遺址外，全新世中期新石器時代的仰韶、龍山文化及細石器、印紋陶文化遺址在毛烏素沙地已經發現的就有數十處之多。由於毛烏素沙地局部自然條件適宜地區可耕可牧，因而成為農耕民族與遊牧民族爭奪的農牧交錯帶。在歷經2000多年的土地利用方式反覆拉鋸中，由於晚近粗放的原始農業生產經營方式及戰爭破壞，加之小冰期氣候的影響，使得這一地區沙漠化過程逐漸趨於嚴重。「山高盡禿頭，灘地無樹林。黃沙滾滾流，十耕九不收」，一度成為當地人流傳的順口溜。

圖7 毛烏素沙地南緣興武營明長城植被景觀

（2005年4月攝）

圖8 毛烏素沙地南緣興武營明長城植被景觀

（2018年8月攝）

毛烏素沙地究竟形成於何時?它的變化歷程究竟如何?系何成因？由於時過境遷，涉及的因素頗為複雜，因此當前在這一問題上各家觀點還存在很大的分歧和爭論。儘管如此，如何治理和改造毛烏素沙地，使它恢復到「風吹草低見牛羊」的狀態，則是所有關注生態環境、渴望和建設美好家園的人們共同的奮鬥目標。為遏制風沙危害和沙漠化的不斷擴張，國家實施了一系列以植樹造林為主要措施的生態恢復與重建工程，如「三北防護林」、「退耕還林」等生態工程及後期的飛播造林、沙區封育等生物和工程措施，相繼在毛烏素沙地、庫布齊沙漠等實施。從1959年以來，這裡的人們大力興建防風林帶，引水拉沙、引洪淤地，開展了改造沙漠的巨大工程。許多沙地，如今成了林地、草地和良田。根據遙感影像研究，1990～2017年該區域沙漠化土地面積減少約1684 km²，有效治理的沙漠化土地平均為62.4 km²/a，毛烏素沙地植被覆蓋狀態呈好轉趨勢（圖7、8），尤其以陝西榆林市境內治理效果顯著。毛烏素沙地的治理還導致水土流失減弱，使黃河年輸沙量減少近4億噸。

圖9 毛烏素沙地查乾巴拉嘎素古城景觀

（2003年10月攝）

圖10 毛烏素沙地查乾巴拉嘎素古城景觀

（2018年8月攝）

總之，21世紀初期以來，受氣候變化和人類活動的共同影響，特別是人力作用，中國北方沙漠植被覆蓋呈現增加趨勢。沙漠面積減少，植被覆蓋增加的區域主要位於毛烏素沙地（圖9、10）、騰格里沙漠東南部、古爾班通古特沙漠南緣、共和盆地西北部及科爾沁沙地東部和塔克拉瑪幹沙漠北部。誠然，如此而論，並不是宣揚所謂的人定勝天。因為在毛烏素沙地等生態環境變遷中，如何準確評估自然演替、氣候變化與人類活動到底各佔多大的影響量級，至今仍是一個十分複雜的科學問題。一是沙漠生態對氣候變化的響應具有時滯性，特別是表現為人類活動方式的間接影響的滯後性更為明顯；二是氣候變化對沙漠生態系統的影響作用具有較大的區域差異，各區內的主導因素並不相同。儘管局地生態環境改善，但我國北方沙漠面積畢竟廣大、荒漠化危害依然嚴重，生態恢復與重建工程還任重道遠。

（參考文獻從略）