荒漠化是影响人类生存和发展的全球性重大生态问题,“把水资源作为最大的刚性约束,大力发展节水林草。要科学选择植被恢复模式,合理配置林草植被类型和密度,坚持乔灌草相结合,营造防风固沙林网、林带及防风固沙沙漠锁边林草带等。要因地制宜、科学推广应用行之有效的治理模式。”这是党和国家对我国防沙治沙的新要求与期望。我们要充分认识防沙治沙工作的长期性、艰巨性、反复性和不确定性,进一步提高站位,增强使命感和紧迫感,用新的理念与产业技术支撑荒漠化防治的高质量发展。

党的十八大以来,我国不断加大荒漠化防治力度,荒漠化防治取得显著成效,累计完成防沙治沙任务2033万公顷,53%的可治理沙化土地得到治理,荒漠化、沙化土地面积分别比十年前净减少500万公顷、433万公顷,沙区植被平均盖度上升了2.6个百分点。沙区生态状况“整体好转、改善加速”,荒漠化治理呈现出“整体好转、改善加速”的良好态势,但沙化土地面积大、分布广、程度重、治理难的基本面尚未根本改变,荒漠化防治和防沙治沙工作形势依然严峻。

坚持科学治沙,创新治沙理念,迫在眉睫。上世纪50年代,我国防沙治沙的科技基础薄弱,基本是按照苏联老大哥的“造林密度大,防风固沙效果显著”的原则开展了防沙治沙工作,结果在上世纪80年代后出现了大面积固沙林衰败死亡的问题。截至2019年,我国荒漠化土地面积257.37万平方公里,与2014年相比,虽然净减少37880平方公里。但是,我国土地沙化的形势依然严峻,剩余尚未治理的沙化土地面积仍然很大,沙化程度更重,自然条件更差,治理难度更大,更加需要高新的防沙治沙科技,需要行之有效的新理念、新技术,支撑未来的防沙治沙。

水资源的刚性约束更加需要新的理念与技术支撑。一直以来,林业上抓防沙治沙、农业上抓农田建设、草原上抓草原保护,虽然各部门都取得了成效,缺忽视了沙区是一个林、田、草和沙等几种土地利用类型组合的复合生态系统,是一个以水相连接的不同生态经济目标的复合系统。干旱沙区的地下水主要靠降水的渗漏补给完成平衡。而大量抽取地下水,栽种作物与人工植被,打破了降水-土壤水-地下水之间的动态平衡,出现了地下水位下降、河流断流和湖泊退缩等问题。1987年到2010年的13年间,内蒙古湖泊数量减少了145个,减幅为34%;湖泊总面积减少了1259平方公里,面积缩小高达30.3%。通辽的西辽河断流,西湖消失。

用综合的新理念、复合的新技术来解决水资源的刚性约束

面对防沙治沙工作的新形势、新任务、新挑战,要树立新理念,遵循自然规律,解决好水资源的刚性约束问题,创新理论,探索行之有效的防沙治沙技术;要遵循降水、土壤水和地下水动态转化规律,综合林田草沙等复合生态修复。大力推进低耗水、高水利用附加值的产业技术,形成稳定性高、持续性强的高质量规模性防沙治沙修复体系。

把水蓄存在土壤并渗漏补给地下水。干旱缺水是干旱沙区的核心生态制约因素,经过地质年代的自然演替在干旱沙区仍然发育了一些低覆盖度的疏林、稀疏灌丛,这种天然稳定的植被有一个特征:降水能够渗漏到土壤深层和补给地下水,降水、土壤水和地下水处于一种平衡的动态转化过程。近年来,我国科技工作者按照这个原理,提出了一套低覆盖度治沙理论,被国家林草局接受,支撑修订了《国家造林技术规程(GB/T 15776—2016 )》。低覆盖度治沙理论把原有《规程》的造林密度降低了三分之二以上,确保了降水渗漏补给地下水,缓解了地下水位持续降低的问题;解决了固沙林衰败死亡的问题,自然形成了乔灌草复合的稳定植被;提升了如前挡后拉、锁边林、固底削顶等传统防沙治沙技术的稳定性与持续性。

科尔沁沙地低覆盖治沙林(正常生长)与对照样地(已出现衰败)

毛乌素沙地人工柠条治沙林与带间自然修复的植被,形成灌草复合的治沙植被

用水附加值高的产业技术拉动地方经济发展。早在70年代,我国科学泰斗钱学森就提出了“多采光,少用水,新技术,高效益”的沙产业理念。也是未来加强沙漠化治理的理论基础。把水在产业发展中的附加值提起来,用少量的水支撑当地的生态、经济发展,尽可能的让水蓄存在土壤和地下水中,缓解水生态恶化或者支持灌溉农业。目前,国内外水附加值高的技术已经很多,如:优质饲草巨菌草,比青贮玉米节水30-40%。2021年内蒙古种植青贮玉米超过1900万亩,如果用巨菌草代替30%的青贮玉米种植面积,可以节约灌溉用水量超过40亿吨,吨水的附加值超过100元,保护地设施农业的吨水附加值超过150元;乌兰布和沙漠的有机奶产业链吨水的附加值超过200元;甘肃敦煌的拦蓄山洪-渗漏深层土壤净化-坡底涌泉积流-活水养殖虹鳟鱼-流出鱼池后灌溉农田等季节性洪水利用产业链,吨水附加值超过3千元。微藻大型光生物反应器实现了养殖条件由传统的不可控到可控的转变,产量提高6-9倍,节水和肥料90-95%,节地90%,节电至少可达95%以上,每吨水产值超过2万元。沙漠光伏电站,仅清洗光伏板用少量水分,也是一个高水分附加值的产业。类似这些新技术,不但能够防治荒漠化,而且能够用极少的水带来较大的经济效益。

微藻大型光生物反应器

综合林田草沙等复合系统修复。推广节水农业、关井压田在干旱区已经被广泛应用在农业生产中,对地下水位持续降低起到了较大作用。但是,一般来说,一个沙区的水资源是相通的,降水、土壤水、地下水是相通的,其土地利用方式的变化,在一定程度上会影响水资源的动态过程与平衡关系。目前的初步结果是:流动沙地的降水渗漏量最多,天然发育的草地、疏林以及低覆盖度治沙林均能够维持降水、土壤水、地下水的连通性,降水能够补给地下水;灌溉农田需要利用地下水,基本可以维持降水、土壤水、地下水是相通的,只是消耗了大量的地下水;旱作农田和高覆盖度(大密度)的固沙林阻断了降水、土壤水、地下水的联通性。举个例子(图1),在科尔沁沙地,利用30年的卫星资料,结合近年来的渗漏研究,初步得出结论,农田面积逐渐扩张是造成科尔沁沙地水资源持续减少的重要原因。

图1  科尔沁沙地的林田草沙的近地表水分转化

加强荒漠化防治,要尊重科学、尊重自然,解决好水资源这个刚性约束问题,综合林田草沙协同修复,提升修复成果的稳定性和持续性。

“防风固沙,保护环境,功在当代,利在千秋。”防沙治沙是一个滚石上山的过程,稍有放松就会出现反复,必须持续抓好这项工作。要牢记殷切嘱托,积极投身防沙治沙和生态文明建设,持续用力,久久为功,用新的理念与产业技术支撑荒漠化防治的高质量发展,努力创造新时代中国防沙治沙新奇迹,在建设美丽中国上取得更大成就。(文/杨文斌)