15省市遭沙塵侵襲，一個(gè)月內(nèi)第4次，過去40年種的樹還有用嗎？_當(dāng)前資訊

4.11

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知識(shí)分子

The Intellectual

圖源：pixabay

撰文|馮灝

責(zé)編|徐卓君

黃沙漫天，空氣中彌漫著塵土的味道，多地PM10爆表超2000。

自4月9日開始，又一輪沙塵天氣侵襲中國(guó)北方，中央氣象臺(tái)數(shù)據(jù)顯示，4月8-10日的沙塵天氣過程中，新疆、陜甘寧、內(nèi)蒙古、北京等15省市都受到沙塵天氣影響，重度沙塵暴區(qū)域面積超過70萬平方公里。

事實(shí)上，這已經(jīng)是3月11日以來一個(gè)月之內(nèi)第四次影響范圍波及多省的沙塵過程。

2023年4月9日部分站點(diǎn)最大PM10（可吸入顆粒物濃度），圖源：詠梅，注：該圖基于自然資源部地圖技術(shù)審查中心標(biāo)準(zhǔn)地圖（審圖號(hào)為 GS (2016)1600號(hào)）制作，底圖無修改。

80年代以來，無論西北還是華北地區(qū)，沙塵整體呈現(xiàn)出數(shù)量減少、強(qiáng)度減弱的趨勢(shì)。但自2018年以來，似乎又有卷土重來之勢(shì)。內(nèi)蒙古師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院副教授詠梅向《知識(shí)分子》介紹說，回顧過去40年，我國(guó)北方地區(qū)的沙塵天氣頻率呈緩慢下降的大趨勢(shì)。

發(fā)表在《大氣化學(xué)與物理》的一項(xiàng)研究顯示，在被觀察的世界六個(gè)主要的沙塵活躍區(qū)域，只有西北太平洋地區(qū)即從我國(guó)西部和蒙古的沙漠向東吹來的沙塵活動(dòng)有所下降，在2003-2017年的研究時(shí)間段，沙塵量每年平均減少了1.5%[1]。

但2018年以來，我國(guó)北方平均的沙塵總次數(shù)和沙塵暴次數(shù)均高于2013-2017年的均值，表現(xiàn)出小幅上升[2]。

“是否可以說現(xiàn)在就是進(jìn)入了新的活躍周期，我還沒有這個(gè)結(jié)論，首先上升的幅度還沒有達(dá)到超過歷史時(shí)期的程度；其次，幾年的時(shí)間還比較短，很難判斷出趨勢(shì)；另外，這幾年增加的原因現(xiàn)在還不是特別清楚”，中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所副研究員吳成來說。

人努力還是天幫忙？

對(duì)于此前沙塵活躍程度下降的原因，輿論更多歸功于防沙治沙等大型防護(hù)林工程，事實(shí)上，影響沙塵活動(dòng)的因素主要是三者的共同作用：風(fēng)、植被覆蓋和土壤濕度。風(fēng)速的變化以及風(fēng)切變會(huì)影響風(fēng)的沙塵攜帶量和距離，植被覆蓋會(huì)減少風(fēng)可以掀起的沙塵量，而干燥的地表會(huì)使得沙塵更容易被吹走。

70年代末，我國(guó)防沙治沙生態(tài)工程開始部署，而同時(shí)襲擾北方的沙塵過程肉眼可見地減少了，這個(gè)時(shí)間段上的吻合，讓大家自然有一個(gè)因果聯(lián)想。

但在這個(gè)時(shí)間段，地表風(fēng)速也減弱了，“這其實(shí)給研究工作帶來了一些困擾，再加上歷史信息有限，尤其是地表資料的缺失，上溯20年甚至40年的下降趨勢(shì)，到底是人努力還是天幫忙，給出足夠讓人信服的結(jié)論還是挺有難度的”，吳成來認(rèn)為。

2000年以后，數(shù)據(jù)資料相對(duì)完整，吳成來在2022年發(fā)表在《自然通訊》的研究中分析了相對(duì)貢獻(xiàn)的比例，他的研究顯示，地表風(fēng)速的減弱貢獻(xiàn)了2001-2017年沙塵活動(dòng)下降的46%，起主導(dǎo)作用；土壤變濕、植被“變綠”貢獻(xiàn)了剩下的54%[3]。

“應(yīng)該要說明的是，除了變化趨勢(shì)，另一方面沙塵活動(dòng)也有很強(qiáng)的年際變化，即每年之間存在明顯的差異。與地表風(fēng)速的影響相比，植被覆蓋和土壤濕度導(dǎo)致的沙塵排放年際變化要弱得多，就像學(xué)生的總成績(jī)，總是取決于波動(dòng)最大的那一門科目”，吳成來說。

僅就今年而言，中央氣象臺(tái)環(huán)境氣象室主任張碧輝說，今年3月中上旬，蒙古國(guó)和我國(guó)西北沙源地氣溫較常年同期偏高5-8℃，基本無降水，地表無積雪覆蓋，導(dǎo)致大范圍地表裸露，加之今年蒙古氣旋強(qiáng)度偏強(qiáng)、冷空氣活動(dòng)較多，在氣旋及其后部冷空氣東移過程中，強(qiáng)烈的大風(fēng)卷起沙塵，通過高空輸送形成范圍廣泛的沙塵過程。

蒙古氣旋是影響我國(guó)北方的一個(gè)重要天氣系統(tǒng)，其特點(diǎn)就是大風(fēng)，以及伴隨氣旋發(fā)展還會(huì)出現(xiàn)的寒潮、沙塵、雨雪等天氣，它的強(qiáng)弱會(huì)在很大程度上決定風(fēng)速。此外，下墊面的地形、植被覆蓋密度、積雪覆蓋面積、土壤的質(zhì)地、水分、解凍情況以及土地利用等也是每次沙塵過程中促成或是抑制起沙的關(guān)鍵變量。

都怪蒙古國(guó)？

趨勢(shì)和周期之外，沙塵來源的問題也被廣泛關(guān)注。

“一有沙塵暴不能只怪蒙古國(guó)的沙漠化，我個(gè)人覺得，還應(yīng)該更客觀看待”，吳成來說。以今年3月19-24日的強(qiáng)沙塵暴過程為例，根據(jù)衛(wèi)星觀測(cè)，21日上午在蒙古國(guó)南部可觀測(cè)到明顯的沙塵分布，此后沙塵范圍不斷擴(kuò)大，隨后我國(guó)內(nèi)蒙古、華北地區(qū)也觀測(cè)到了沙塵分布，但這并不能說明我國(guó)內(nèi)蒙古地區(qū)的沙塵源區(qū)沒有貢獻(xiàn)或貢獻(xiàn)不大。

蒙古國(guó)環(huán)境的持續(xù)惡化固然是影響我國(guó)沙塵天氣的重要因素——近年來，土壤水分不足和地表變暖之間的正反饋循環(huán)導(dǎo)致了該地區(qū)氣候更加炎熱和干燥。氣溫升高、降水減少，再加上土地退化，導(dǎo)致了持續(xù)的干旱趨勢(shì)，蒙古80%的土地受到干旱和荒漠化的影響[4]。

但我國(guó)的沙源地的沙塵活動(dòng)也不可小覷。據(jù)詠梅介紹，中國(guó)的幾大沙源地吐魯番盆地、柴達(dá)木沙漠、青藏高原北麓及內(nèi)蒙古巴丹吉林沙漠地區(qū)近幾年有增長(zhǎng)趨勢(shì)，尤其是在2012年以后，巴丹吉林沙漠和柴達(dá)木沙漠地區(qū)沙塵活動(dòng)是在增長(zhǎng)的；內(nèi)蒙古渾善達(dá)克沙地、內(nèi)蒙古東部典型草原和內(nèi)蒙古東部農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)等地區(qū)沒有表現(xiàn)出明顯的上升或是下降。

1981-2022年總沙塵日數(shù)分區(qū)統(tǒng)計(jì)，圖源：詠梅

中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院研究員、沙漠與沙漠化研究室主任薛嫻告訴《知識(shí)分子》，“近年來，大家對(duì)于沙漠的土地開發(fā)力度在提高，以前主要是一些個(gè)人，開墾耕地或是放牧，破壞都比較小，近年來大的企業(yè)、甚至煤礦進(jìn)駐之后，規(guī)模更大、技術(shù)更好，破壞力是非常大的?！?/p>

而且，沙漠不是唯一的沙塵來源。薛嫻表示，大家通常以為沙塵暴的物質(zhì)完全來自沙漠，實(shí)際上，沙漠沙的粒徑相對(duì)較粗，為沙塵暴提供的沙塵物質(zhì)有限，而大范圍沙塵暴的沙源通常是上風(fēng)向的干湖盆、沙漠化土地以及被擾動(dòng)的戈壁等沙塵分布比較多的地區(qū)。

中國(guó)氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所研究員何清告訴《知識(shí)分子》，自2011年以來，南疆沙塵日數(shù)就略有回升。南疆的強(qiáng)沙塵暴過程幾乎年年有，危害嚴(yán)重。過去，春季沙塵暴最強(qiáng)，盛夏季節(jié)出現(xiàn)東灌型強(qiáng)沙塵暴較為少見，但是在2022年7月上旬，甚至還出現(xiàn)了強(qiáng)東灌天氣引發(fā)的強(qiáng)沙塵暴。他分析說，季節(jié)環(huán)流系統(tǒng)變化是主要原因，季風(fēng)帶北移，影響了南疆的水汽活動(dòng)。

我螞蟻森林的樹都種哪去了，

咋還不能抵擋北方吹來的風(fēng)沙？

中國(guó)治沙的努力可以上溯至1978年，當(dāng)年，以“綠色長(zhǎng)城”為名的三北防護(hù)林計(jì)劃開始實(shí)施，計(jì)劃用73年的時(shí)間，建設(shè)一條東西長(zhǎng)4480公里、南北寬560-1460 公里的防風(fēng)綠化帶，三北指其地跨東西北部、華北北部和西北大部地區(qū)，占全國(guó)陸地總面積的42.4%。

2001年，京津風(fēng)沙源治理工程啟動(dòng)。近年來，大規(guī)模的“綠色長(zhǎng)城”在遏制荒漠化和抵御沙塵暴之外，還被賦予了碳匯的使命，作為一種應(yīng)對(duì)全球氣候變化的潛在解決方案，植樹計(jì)劃遍地開花。

大型工程有其值得稱道的一面。同樣以2000-2017年為研究時(shí)段，《自然-可持續(xù)性》一篇廣泛被提及的研究[5]認(rèn)為，中國(guó)的植樹造林與中國(guó)、印度兩國(guó)的農(nóng)業(yè)集約化管理對(duì)于全球的綠化進(jìn)程做出了關(guān)鍵貢獻(xiàn)，內(nèi)蒙古西部的庫(kù)布其沙漠治理項(xiàng)目還被聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署譽(yù)為“生態(tài)先鋒”和政府-私營(yíng)企業(yè)-社區(qū)合作伙伴關(guān)系的典范[6]。

但擺在人們面前的現(xiàn)實(shí)似乎與半個(gè)世紀(jì)以來的人類努力格格不入，沙塵暴的強(qiáng)度和范圍在持續(xù)下降30多年后反而開始小幅反彈，有網(wǎng)友在社交媒體發(fā)出疑問，“我螞蟻森林的樹都種哪去了，咋還不能抵擋北方吹來的風(fēng)沙？”

甘肅省治沙研究所副所長(zhǎng)馬全林說，沙塵暴是一種自然現(xiàn)象，只要沙漠生態(tài)系統(tǒng)存在沙塵暴就會(huì)發(fā)生，我們只能減輕它的危害，杜絕是不現(xiàn)實(shí)的。

脆弱的農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)被當(dāng)?shù)厝朔Q為“一年一場(chǎng)風(fēng)，從春刮到冬，大風(fēng)三六九，小風(fēng)天天有”，本地風(fēng)沙流活動(dòng)范圍主要集中在20公分以下，以固沙植被為主構(gòu)筑的防護(hù)體系主要是應(yīng)對(duì)本地沙塵；而如果是大尺度遷移的跨境沙塵暴，這些防護(hù)其實(shí)是很有限的。“當(dāng)然，作為途經(jīng)地或者有時(shí)的沙源地，固沙工程肯定還是大大降低了整體的沙塵攜帶量”。

薛嫻坦言，此前一些地區(qū)的沙漠化防治措施反而忽視了區(qū)域適宜性和水土資源承載力，導(dǎo)致出現(xiàn)了一些不可持續(xù)的現(xiàn)象。

“近年來沙塵暴事件的增加，一方面與大氣環(huán)流和氣候暖干化有關(guān)，但也不排除在一些地區(qū)進(jìn)行沙漠化防治或者‘改造沙漠’的過程中，出現(xiàn)了違背自然規(guī)律的現(xiàn)象，導(dǎo)致新的沙塵源出現(xiàn)。比如在不適宜進(jìn)行人工擾動(dòng)的戈壁地區(qū)種植樹木，破壞了穩(wěn)定的地表，促使礫質(zhì)地表下的粉砂和粘土露出，形成新的沙源；同時(shí)，原本風(fēng)速較高，已經(jīng)達(dá)到蝕積平衡的戈壁地表因增加了植被，風(fēng)速降低，成了沙物質(zhì)沉積區(qū)，形成新的沙漠化土地?！?/p>

“此外，在氣候干旱，降水稀少的荒漠草原地區(qū)大面積或者高密度種植樹木，也會(huì)降低區(qū)域地下水位和土壤濕度，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)失衡，應(yīng)對(duì)氣候變化的能力減弱。當(dāng)氣候惡劣的時(shí)候，這些地區(qū)很容易成為新的沙源，為沙塵暴提供物質(zhì)?！?/p>

她認(rèn)為，普通民眾對(duì)沙漠化治理存在一個(gè)認(rèn)識(shí)誤區(qū)，認(rèn)為沙漠和戈壁都是需要治理的沙漠化土地，而沙漠化治理就是種樹。殊不知，沙漠和戈壁都是干旱區(qū)原始的自然景觀，需要科學(xué)對(duì)待。需要治理的是本來非沙漠但是因?yàn)槿祟惒缓侠砘顒?dòng)導(dǎo)致變成類似沙漠的地區(qū)，也就是真正的沙漠化土地。而且沙漠化治理也并非僅僅局限于種樹，而是要根據(jù)不同地區(qū)的水土資源和氣候狀況制定合理的措施。只有尊重自然規(guī)律，才能實(shí)現(xiàn)沙漠化的可持續(xù)防治，有效降低沙塵暴發(fā)生的頻率和程度。

而這正是盤旋在人們心中的核心疑問，即如何衡量生態(tài)治理工程是否有效，也就是說，怎么證明人工治理與沙塵減少之間的因果關(guān)系。

吳成來說，沙塵暴是一個(gè)非常復(fù)雜、不斷變化的“巨大”天氣系統(tǒng)。光靠人力的作用，確實(shí)很難對(duì)沙塵暴產(chǎn)生決定性的影響，但從這個(gè)角度講，正說明防沙治沙是一項(xiàng)偉大而艱巨的工作。我們防治沙塵暴的出發(fā)點(diǎn)是通過改變地表覆蓋，減少沙源面積，增加地表粗糙度以減弱風(fēng)力，從而起到減弱沙塵暴的作用。

薛嫻也認(rèn)為大氣環(huán)流是主要因素，但“我們改變不了大氣環(huán)流，只能盡量改變地表的狀況”。她介紹說，近年來，由于防護(hù)林的植被單一、密度過大導(dǎo)致退化、死亡的情況相當(dāng)嚴(yán)重，他們的主要工作是改善和修復(fù)。

從恢復(fù)邏輯上而言，宜林則林，宜草則草，要把人的活動(dòng)限制在生態(tài)承載力允許的范圍內(nèi)。她說，天然的沙漠是不需要任何方法去治理的，如果非要治理通常建議栽鎖邊林，把沙丘的邊上一公里或者幾百米邊鎖上就可以。對(duì)于草原，要看它屬于什么樣的植被類型，比如東北的呼倫貝爾草原，降水量比較豐富，過度放牧之后簡(jiǎn)單的圍欄，自然就恢復(fù)了，還可以適當(dāng)放牧；再比如渾善達(dá)克是干草原，降水比較少，單純靠圍欄可能植被恢復(fù)不了，那么適當(dāng)?shù)牟シN是可以的。

“但是一定要記得它是草地生態(tài)系統(tǒng)，盡量恢復(fù)它原本的樣子就可以了。同時(shí)要考慮，未來氣候條件下該地區(qū)的承載力。最簡(jiǎn)單的例子，這個(gè)地區(qū)的水只夠養(yǎng)活10棵草，但你種了20棵草，那么新增加的10棵就要和前面10棵草搶奪土壤中的水分和養(yǎng)分；如果搶不過，有可能會(huì)死亡、會(huì)退化”，薛嫻說。

參考文獻(xiàn)：

1. Yu, Hongbin, Yang Yang, Hailong Wang, Qian Tan, Mian Chin, Robert C. Levy, Lorraine A. Remer, Steven J. Smith, Tianle Yuan, and Yingxi Shi. "Interannual variability and trends of combustion aerosol and dust in major continental outflows revealed by MODIS retrievals and CAM5 simulations during 2003–2017." Z：Atmospheric chemistry and physics 20, no. 1 (2020): 139-161.

2. http://www.news.cn/politics/2023-03/26/c_1129466182.htm

3. Wu, Chenglai, Zhaohui Lin, Yaping Shao, Xiaohong Liu, and Ying Li. "Drivers of recent decline in dust activity over East Asia." Nature Communications 13, no. 1 (2022): 7105.

4. https://www.imf.org/en/Publications/CR/Issues/2019/09/17/Mongolia-Selected-Issues-48681

5. Chen, Chi, Taejin Park, Xuhui Wang, Shilong Piao, Baodong Xu, Rajiv K. Chaturvedi, Richard Fuchs et al. "China and India lead in greening of the world through land-use management." Nature sustainability 2, no. 2 (2019): 122-129.

6. United Nations Economic Program. "Review of the Kubuqi Ecological Restoration Project: A Desert Green Economy Pilot Initiative." (2015).

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