2003-02-27
讲演：蒋高明
沙尘暴物质来自国外还是国内？
关于这一点，至今学术界还没有达到共识国家气象中心的遥感卫星数据显示，66%的沙尘暴物质来自蒙古国，或更远的地方；中国科学院的风洞实验数据显示，60%的沙尘暴物质来自中国的草原，20%来自中国的农牧交错区。那么，现场测定的情况是什么呢？根据我们的测定，2002年沙尘暴过后，锡林郭勒盟草原土层的损失量约在0.2~1厘米之间；浑善达克沙地沙层损失在3-21厘米之间。个别严重的例子更是触目惊心，例如2001年5月2日1场大风使白音锡勒牧场近2万亩耕地播种的小麦种子、化肥及8厘米表土全部吹走。这些土壤物质到那里去了？除了较重的物质在就地运输成害外，如沙埋民房、沙埋围栏、沙埋公路等，不能否认那些较轻的土壤物质被长距离运输走了，造成沙尘暴。
一个不容乐观和推卸责任的事实是，我们自己的干旱、半干旱区草地在大规模退化。据动态观测，20世纪70年代，我国土地沙化扩展速度为1560平方公里/年，80年代2100平方公里/年，90年代前5年达2460平方公里/年，后5年则高达3436平方公里/年。可以看出，沙漠一直在扩大。沙地草地生态系统退化诱发的最直接环境灾害就是沙尘暴。近百年来我国沙尘暴共发生70次，前30-40年中平均30年一次，沙尘暴加剧是最近十几年来的事情。如上世纪60-70年代每2年1次; 90年代每年1次; 2000年很快增加到12次; 2001年，我国北方地区共出现18次沙尘天气过程，其中强沙尘暴过程41天; 2002年3月18-21日，我国北方大部分地区自西向东经历了20世纪以来最强的1次沙尘天气过程，强沙尘暴席卷我国北方140万平方公里。其范围之广，几乎使长江以北所有地区都不同程度地遭受沙尘天气影响。近年来严重的沙尘暴使国家蒙受了重大的经济损失，国家为治理投入的巨额费用在逐年增加。由此看来，姑且我们承认33%的沙尘暴物质是我们自己产的，我们也没有沾沾自喜的理由。因为地面上发生的实际情况上，中国境内干旱、半干旱区正在发生着大范围的沙漠、沙地、草地的生态退化。我们不可能治理外蒙古的退化，实际上，人家的生态退化比我们要轻的多。
二、沙尘暴的发生到底是“天灾”还是“人祸”？
要回答这个问题，首先让我们来分析一下支持生态系统的六大环境因子的变化。第一，光照并没有变化；第二， 温度正常波动；第三，氧气含量也没有变化；第四，二氧化碳增加部分(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；第五，水分虽有变化(如1999-2001三年干旱), 但总体雨量正常, 部分年份还会出现偏高。例如，今年的雨量就比往年偏高。在干旱、半干旱地区，水是限制植物生产的主要因子，但即使很严酷的环境，也会有天然植被分布，这是地球生物圈长期演化的结果。既然适合植物生长的气象条件仍然存在，那么植物的生长为什么一年不如一年呢？原因存在于：第六，土壤和矿物质发生了巨大的变化：自然生态系统的物质循环被人为中断了, 土壤损失严重。在草原上，植被所依托的土层充其量只有1米多厚(许多地方土层不足10厘米)，下面就是几百米厚的通体沙。很明显，这1米多厚的土层是至关重要的。只有当有草丛严严实实覆盖的时候，土层才不会被风吹走。一旦当保护土壤的草丛遭到破坏，土层就会变松动、活化，最终变成沙尘飞到北京，甚至飞越太平洋。
因此，我们是不主张因天气的变坏而造成沙地草地退化的，尽管有学者认为全球变化的发生在一定程度上加剧干旱化[4]。为了说明这一点，不妨再列举两个事实：其一，在中国呼伦贝尔、锡林郭勒盟的东部地区退化草原(高度<20厘米)的对面，蒙古国的草原依然高度在1米左右，那里仍然有上万只的黄羊活动，而我们的黄羊只有几只。要是天气旱了，他们的草应当更差才是，因为他们的位置还在我们的北面。其二，在中蒙、中俄10公里宽的边境线上，草原高度依然保留上世纪50年代的高度。后面的例子有力地反驳如下两种观点：其一，草长不起来是天旱造成的；其二，牲口不啃食草原，草原反而长不好！因为大家都知道，边境线上是没有牲口压力的。
人口增加无疑是造成草地生态系统退化最主要的原因，即沙尘暴的产生是人为的结果，是大自然对人类实施的“警告”或“报复”。锡林郭勒盟从建国初的20.5万人增加到目前的92万人，净增加348%[6]。随着人口的增加和人类对物质生活的追求，牲畜数量更是迅速增加，从160 万头增加到2300万头，净增加1700%，这样使草地的压力急剧加大, 超过了其极限。支持一个标准羊单位的草地面积直线下降，从原来的77亩/羊到7亩/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。由游牧而定居，且追求现代化的生活目标, 更加重了草地的退化。其机理是，牲口在渡过漫长的冬季后，初春萌发的青草成为牲口争食的对象，但这个时期正是植物光合器官形成的敏感时期，但牲口利用的量不到草原潜力的1%。如果牲口数量少，造成的破坏还能够天然弥补，但到处在放牧，草原就被压制，生长不起来了。年复一年，形成恶性循环。
三、“人进沙退”还是“人退沙退”？
在上世纪50年代，曾经出现多一个很响亮的口号即“向沙漠进军”，当时的国人豪情满怀，挥动铁锹做出了人类征服沙漠的壮举。然而，50年过去了，除了少数治理成功的样板外(花费了大量金钱建立的治理模式)，似乎沙漠的力量远比人类想像得强大，今天沙尘暴的猖獗正说明了这一点。事实是，虽然我们一直在与沙漠化做斗争，但遗憾的是，土地沙化速度不但没有得到遏止，而且呈加速的趋势。人口增长是荒漠化的一个重要驱动因素[7]，因此，欲治理生态系统的退化, 必须从解决人的因素入手，解决人的生存与出路是治本, 其余措施是治末。因此，在那些治理难成效不显的“硬骨头”地区，最好的办法是“人退”，减少人为的压力，让自然去修复。即使在那些古老的沙漠地区也不会造成太大的危害，因为那些戈壁上有一层天然硬壳、古沙漠上有一层天然面膜，只要我们不去碰它，是可以保护土壤不被风吹走的，因此要我们“善待沙漠”。沙漠如此，那么自然环境条件要好得多的草原与沙地地区，“人退”后的恢复效果则会好的多。
那么，既然承认“人退”有利于“沙退”或至少“沙止”，怎样做才最有效？这需要更多的学者与政府部门认真研究。实际上内蒙古自治区正在采取的 “围封转移”或“转移发展”战略，都是有利于天然草场恢复的。但是，转移出去的人怎么安置？在新的土地上会不会造成新的破坏？这些问题必须引起足够的重视。
四、治理中该不该在草原地区种树和飞播？
目前国家投入在沙地草地生态治理的大量费用(例如内蒙古自治区某盟2002年得到5亿人民币的治理费用)，根据调查主要用于三部分：种树、飞播、打井舍饲。我们认为除了第3项是主动的措施外，其余两项的经费支出的效果相对于大量的投资来收效很小。其实种树问题，已经是个争论很久的话题。60年代著名地理学家黄秉维院士就非常形象地将干旱、半干旱地区的树比喻成 “抽水机”，因此他不主张在草地上大量种树。但是，目前的实际情况确另人担忧。在北京或在中国的随便一个大城市，只要问一下市民，沙尘暴发生了，怎么治理？保证很多人会毫不犹豫地建议多种树，甚至会慷慨解囊资助这样做。可见树的影响之大。为什么种树在干旱、半干旱地区不合理，其原因如下：
第一，这是自然的规律。在年均降水量不足300毫米的地区，天然分布的是草原或灌丛，树木生长的雨量和有效积温不能满足的话，树木很难成活，即使活了，也只能长成“小老头树”。
第二，加重土壤的干旱。干旱半干旱地区强烈的蒸发量(是降水量的10倍以上)如没有草本层有效的覆盖，会造成更严重的干旱。树木的生态耗水远大于灌木和草本，因此，造林可加重旱情。我们经常看到草原地区人工林下，少草本层或无草本层，就是这个原因。
第三，干旱、半干旱区人工造林实际上是失败的。以内蒙古锡林郭勒盟为例，建国53年来，整个地区的森林覆盖率不足1%，还包括了近一半的天然林在内(如浑善达克沙地的榆树不是人种的)。那么，我们自然要问，造的大量林那里去了。实际情况是，年年植树，树木年年死去。这在自然方面，是客观规律的反应，是正常的；但在人的方面，却造成了大量人力物力的浪费，且延缓了自然恢复的宝贵时间，是不正常的。
第四，树木不能阻挡沙尘暴。在沙尘暴发生最严重的早春，现场观察到的情况是，杨树林里的沙子照样在流动。林子外面的能见度在5米以下，而灌木地和草本层覆盖较好的地段，能见度在200米之上。森林阻挡沙尘暴的作用可见一斑。即便是上述1%的有林地是“铁钉”一块，99%的土都松动了，这个“钉子”能起什么作用？更况它固土的作用远不如草和灌木，但人类为此花费的金钱却远远超过恢复草原的代价。
为什么飞播也不合理？
第一，草原地区土壤库中含有大量的种子以及各类繁殖体，只是没有萌发或即使萌发没有生长的机会。因此，飞播只是解决了草地恢复中的一个很小的次要矛盾。主要矛盾是牲口压力，其次是干旱。
第二，飞播带来了大量外来种，一些有毒的物种如醉马草就很容易混到羊柴的种子中飞到优质的草原中。大部分物种不是这个地区生长的，却因借助人的力量扩大了分布的地盘。这在短期内可能我们看不到它的危害，但从生态平衡和生物多样性保护的角度看，则是不利的事情。
第三，经济上不合算。根据我们的调查，某旗县飞播了5000亩沙地，使覆盖率提高了约30%，成本81万元，每提高10%的覆盖率合54元/亩，这还不包括飞播不成功造成的各种浪费。而我们的围栏实验证明，在4万亩沙地草地里的实际投入只有16万元围栏费，滩地的草本覆盖率达到100%，流动沙丘的自然恢复率达到30%，平均起来，每提高10%的覆盖率的费用为1.73元/亩。且自然恢复的植被没有外来种，为优质的禾本科牧草。因此，无论从经济上，还是从生态上来看，飞播都是不合算的，甚至是有害的。
五、生态恢复应当强调自然力还是人力？
英国是世界上最早工业化的国家，也最早尝到了生态破坏的苦果。但到目前为止，他们已经把历史上由于采矿(主要是采煤)而造成的废弃地恢复成了自然生态系统，并进一步规划成为世界上著名的乡村景观。他们成功的一个重要经验就是借助自然力进行生态恢复[8]。利用自然力进行生态恢复的过程可以简单地理解为围封，就是在保证土壤不损失的前提下，保证各类繁殖体(种子、孢子、果实、萌生根和萌生苗)等能够“安家落户”并得以自然繁衍。应当旗帜鲜明地反对在天然草地上种植以杨树等单一树种的做法，这是一种对天然草地的人为侵掠，对草场恢复并无益且十分有害(如破坏整个系统的水循环等)。利用自然力恢复成功的例子其实很多，例如1991-1999年的8年中, 北京延庆山区搬迁人口4356户, 山区人口由原来的近6万人减少到3万人，从而极大地缓解了山区森林的压力，林木覆盖率由原来的30%达到了目前的70%以上。原来森林不能生长的原因其中之一是烧柴问题，约需20亩山地/人。香港嘉道里有一片山地，因为农业活动停止了，在40年的时间里自然恢复，形成了郁郁葱葱的森林。在浑善达克沙地，我们在锡林郭勒盟正蓝旗巴音胡舒噶查进行的4万亩的围封实验，滩地上的草本植物第1年就实现了全面恢复(植被覆盖度为100%)，草层高度当年达80厘米以上，产草量820斤/亩/鲜重；第2年的效果更加惊人，草层高度达1.43米，产草量5300斤/亩/鲜重，自然萌发的2年生榆树苗达321棵/平方米，据当地牧民讲已经全面恢复到了上世纪60年代的水平。在群落演替上，植物种类由当年的杂类草(地榆、委陵菜、沙葱、冷蒿等)向优质的禾本科草原(无芒雀麦、羊草、赖草、冰草等)发展。这是任何人工的力量难以实现的。而在治理前，这里却是牧民们分不出去的碱滩。再如，在赤峰市巴林右旗的赛罕乌拉生物圈保护区的10000多亩的核心区，搬迁出100个定居的放牧点后，也是在1年内将原来的裸沙实现了全面自然恢复。这些例子有力地显示利用自然力恢复生态系统是最直接、最经济、最有效、风险最小的途径，可惜长期以来却被人们忽视了。
目前人们对于沙尘暴的发生采取“怨天”不“尤人”的态度，而不是从人类的反醒入手，那就是错上加错了。同样的道理，在花费大量的金钱治理现在的退化草地过程中，如果采取的是“头疼医头、脚疼医脚”的做法，而不考虑到人在退化生态系统中本身的破坏因素，而不让当地的老百姓参与并获得利益，那么治理也不可能成功，相反会白白延误了自然恢复的宝贵时间。因为，“无为而治”也还是符合自然法则的。要警惕那些打着“生态治理”而搞的所谓生态建设工程，进行“生态破坏”做法，尽管人们可能是无意识这样做的。
六、“以地养地”是关键、生态城镇是出路
在退化沙地草地生态治理中，我们提出了一种“以地养地”模式，这个思路主要是基于，用少量的土地，加上现代化的技术手段，提高土地的利用效率，提高社区群众的物质生活和生活质量，腾出大量的土地使其“休养生息”，借助自然力实现退化草地的恢复[9, 10]。其做法也很简单，即在有水分、电力、肥料、交通、技术等保证的地方建立少量的高效地，并进行生产与生活方式的调整。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1:100。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30-100斤/亩(鲜重，下同)，而通过一定技术措施后的饲料产量可达6000斤/亩以上。这样做的科学依据是, 建立在有水肥保证的集约化土地不会退化，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。在草原区，非常重要的工作是保护好土壤不使风吹走。其实，这些知识早在我国西周时期就存在了，如《易经》中就有“万物本乎土”，“百谷草木丽乎土”的论断。可惜，在现代化如此发达的今天，这种朴素的道理却很难引起人们的重视。
“以地养地”的关键在于“养” 字，即在小面积的高效地里，一要防止土壤的损失；二要防止土壤因利用地下水造成的盐渍化(这两点处理不好就会形成“人造荒漠”)；三要将土壤养肥，使之可持续利用。按照目前的科学水平，实现上述三点并不难。在大面积土地上的“养”字则体现在让草地生态系统“休养生息”和自然演替上。它的回报是巨大的，如我们在4万亩的实验地中，能够产干草2000万斤，按0.2元/斤，收入当在400万元以上，但实际的投入是16万元围栏费加上不到1万元的看护费。在人的方面，“养” 字体现在必要的经费扶持，以保证自然恢复力的实现。这个问题更加重要，需要从政策上去深入研究。例如。阿拉善盟生态退化达到了80%以上，但 “破坏”因素只有1.5万户6.2万人，即使采取一个“养”措施，其费用也就是1.5亿/年(每户每年合1万元)。当然，这可能被人们认为是一个下策。但是，反过来讲，既然承认阿拉善地区(27万平方公里，相当于3个江苏省)是“生态脆弱的敏感地区，其生态环境的优劣直接影响黄河、河西走廊、银川平原、河套平原，波及西北、华北及更远的江南地区”(专家评语), 这点钱花起来也是值得的。我们在所谓的“生态工程”中一掷“亿”金而不心疼，怎么在这关键的环节上就舍不得？
在人的去留问题上，当然转移有利于天然草原的恢复，但毕竟是迫不得已而为之。相反，如果我们将大量的费用集中在1%的土地上，集中在社区居民上，帮助他们形成产业链，即逐步形成种草、养草、收获、储藏、运输、舍饲、产奶、产肉、再运输、城市人群消费，并形成专业化分工、集约化畜牧业和定单畜牧业，牧民还是非常欢迎的，也用不着实施大规模的“生态移民”。要知道，让他们重新回到游牧已经不可能，让他们离开故土也很舍不得，这会重新形成新的社会问题。在科学上，在少量的土地上实现生态系统的初级生产并不难，难得是如何形成高附加值的产品。例如，中国科学院在正蓝旗的大量优质牧草出现了“卖草难”。所以，中央财政的生态治理费(如治沙费、造林费)、用于救灾的经费、生态补偿的经费、各种社会捐助、地方政府经费应向退化地区的社区倾斜，发展小城镇，以解决水、电、通讯、交通、教育、生活质量提高等方面的具体问题，减少他们的对环境的破坏。目前在广大的草原地区，现行的政策是：退耕还林有钱，而还草的钱则很少。这种政策如不及时纠正，将会在更大规模上加速草原的退化。应当通过利益的关系和土地使用功能的转变，使当地社区的居民由被动参与生态治理到主动参与，从而使他们由生态的破坏者转变成生态的保护者，这是关系到治理能否成功的关键。各级领导应当积极推动这种“以人为本”、以小城镇建设带动为基础的“以地养地”生态治理模式。
沙尘暴与我国大范围的沙地草地退化有直接的关系，对于退化草地的恢复应以发挥自然的力量为主。应当旗帜鲜明地反对在天然草地上种植以杨树为单一物种的纯林，这种生态系统是危险的，是一种对天然草地的人为侵掠，这对草场恢复并无益且十分有害。在退化严重的地方，应当采取“人退” 的策略，但是出路在于局地的“生态小城镇”建设。采取“以地养地”策略，即在有水分、电力、肥料等保证的地方建立高效地(以丘间低地和低湿地为主)，并进行生产与生活，腾出大量的退化土地进行封育实现自然恢复, 并逐步实现生态系统的“食物链”与社区生存发展的“产业链”的藕合。我国大部分的生产力较低的沙漠、沙地、草地地区，它们的生态价值可能远大于它们的直接利用价值。在这方面，我们必须算一笔账，即直接利用收到的经济价值与破坏了以后的治理费用，那个更大。在林业上，国家有“天然林保护工程”，而实际上，“天然草原保护工程”，“ 退耕还草工程”的意义将更大、影响更久远。
蒋高明 1985年毕业于山东大学生物系，1993年在中国科学院植物研究所获得博士学位。1991-1992和1995-1996分别在英国利物浦大学和哥伦比亚大学从事恢复生态学与全球变化生态学合作研究。现为中国科学院植物研究所首席研究员、博导，兼中国人与生物圈委员会副秘书长，中国生物多样性保护基金会副秘书长，目前参加或主持“973项目”、中国科学院重大创新项目等多项课题，研究兴趣在植物生理生态学、恢复生态学与全球变化生态学研究。在国内外发表论文130余篇，主编与副主编专著8部。
2003年2月
