今年以來，我國陸續(xù)出現(xiàn)8次沙塵天氣，影響范圍波及多省，其中6次集中于3月以來的這段時間，引起了社會的廣泛關(guān)注。有人好奇，為何沙塵再次密集現(xiàn)身？有人疑惑，這些年防沙治沙工程的效果是否開始弱化？還有人提出，應(yīng)該再多給沙漠植些樹。今天，我們就這些問題請中國林業(yè)科學(xué)研究院荒漠化研究所所長、荒漠生態(tài)學(xué)首席專家、國家林業(yè)和草原局荒漠生態(tài)系統(tǒng)與全球變化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任吳波，為大家釋疑解惑。

2021年3月，甘肅張掖市民在阻沙網(wǎng)內(nèi)種植梭梭。

（1）沙塵天氣是自然現(xiàn)象并非“新傷”

近來的北京春意盎然，卻時不時與沙塵碰面，一些人用沙塵暴來形容這段經(jīng)歷，并且懷疑我國進(jìn)入了新一輪的沙塵活躍期。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)卣f，沙塵暴與這種沙塵天氣并不是一回事。

在氣象學(xué)上，沙塵天氣是指強(qiáng)風(fēng)從地面卷起大量塵沙，使空氣混濁、水平能見度明顯下降的一種天氣現(xiàn)象。沙塵天氣可分為浮塵、揚(yáng)沙、沙塵暴3類：

浮塵均勻懸浮在大氣中的沙或土壤粒子（多來源于外地，或是當(dāng)?shù)負(fù)P沙、沙塵暴天氣結(jié)束后殘留于空中）使水平能見度小于10公里；

揚(yáng)沙風(fēng)將地面塵沙吹起，使空氣相當(dāng)混濁，水平能見度在1公里到10公里；

沙塵暴強(qiáng)風(fēng)將地面塵沙吹起，使空氣很混濁，水平能見度小于1公里，當(dāng)水平能見度小于500米時，則定義為強(qiáng)沙塵暴。

其實(shí)，沙塵天氣古已有之，并不是現(xiàn)代社會出現(xiàn)的“新傷”。據(jù)二十四史《五行志》中記載的資料統(tǒng)計，沙塵天氣在公元前4世紀(jì)發(fā)生過2次，4至10世紀(jì)的700年里發(fā)生過39次，11至15世紀(jì)的500年里發(fā)生過97次，16至19世紀(jì)的400年里發(fā)生過115次。隨著時代的更迭，沙塵天氣不僅發(fā)生的次數(shù)越來越多, 程度也越來越嚴(yán)重、波及的范圍越來越廣、持續(xù)的時間越來越長。

通過對歷史資料的研究可知，沙塵天氣的產(chǎn)生是一種自然現(xiàn)象，即使沒有人類活動的干預(yù)，只要條件具備，它也會發(fā)生，只不過人類活動的加劇會破壞原有地表植被，從而加速沙塵天氣發(fā)生的頻率，或加重其嚴(yán)重程度。

根據(jù)現(xiàn)代氣象觀測數(shù)據(jù)，新中國成立以來，北京地區(qū)浮塵、揚(yáng)沙和沙塵暴等天氣現(xiàn)象均呈現(xiàn)出不規(guī)則的波動減少的變化趨勢。在20世紀(jì)50年代各種沙塵天氣發(fā)生最為頻繁，年平均達(dá)63次，1954年出現(xiàn)最高值89次，此后沙塵天氣的年平均發(fā)生次數(shù)逐漸降低，到90年代時年平均只有5.7次。

不只北京，全國的情況也是如此。國家林業(yè)和草原局監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，近20年我國春季（3-5月）沙塵天氣總體呈現(xiàn)次數(shù)減少、強(qiáng)度減弱的趨勢，已由上世紀(jì)60年代年均20.9次減少到近10年年均8.4次，沙塵日數(shù)平均每10年減少1.63天。

現(xiàn)階段，我國仍處在沙塵天氣偏少的大背景下，沙塵頻次由于受到中高緯度大氣環(huán)流的直接影響，會呈現(xiàn)出一定的年際變化特征。雖然今年的沙塵天氣次數(shù)比近些年有所增多，但從時間尺度上來看仍屬正常范圍，未來這種波動還將長期存在。

（2）“三北”防護(hù)林還擋得住沙塵嗎

今年遭遇的幾次大范圍沙塵天氣，使“三北”防護(hù)林再次受到關(guān)注，很多人奇怪：辛苦打造的“三北”防護(hù)林怎么不起作用了？

這里，我們先來了解一個專業(yè)名詞“荒漠化”。根據(jù)《聯(lián)合國防治荒漠化公約》的定義，荒漠化是指包括氣候變化和人類活動在內(nèi)的種種因素造成的干旱、半干旱和亞濕潤干旱區(qū)的土地退化。

一直以來，荒漠化都是全球頗受關(guān)注的生態(tài)環(huán)境問題，而我國是世界上受荒漠化危害較為嚴(yán)重的國家之一。我國的荒漠化主要包括4種類型：風(fēng)蝕荒漠化、水蝕荒漠化（水土流失）、鹽漬化和凍融荒漠化。其中，風(fēng)蝕荒漠化即沙漠化，這種荒漠化類型在我國面積大、分布廣，且危害最大。

荒漠化的發(fā)生會造成地表植被退化、覆蓋度降低，土壤裸露和沙化，從而使地表起沙的臨界風(fēng)速發(fā)生變化，影響土壤侵蝕量和進(jìn)入大氣的沙塵含量，進(jìn)而影響沙塵天氣發(fā)生的頻次和規(guī)模。而荒漠化防治可以固定流沙、改良土壤，增加地表植被覆蓋度。

我國與荒漠化的抗?fàn)?，自新中國成立初期就已?jīng)開始。20世紀(jì)50年代初，中央人民政府林墾部在石家莊組建冀西沙荒造林局，并首次提出“植樹造林，防風(fēng)治沙，變沙荒為良田和果園”的奮斗目標(biāo)。隨后，我國在內(nèi)蒙古烏蘭布和沙漠東緣、東北西部沙地及陜北榆林等地，陸續(xù)營造了大范圍的防風(fēng)固沙林。1958年，國務(wù)院成立治沙領(lǐng)導(dǎo)小組，決定由中國科學(xué)院牽頭組建一支治沙科技隊(duì)伍，對全國沙漠基本情況進(jìn)行考察，并開展有關(guān)治理措施的試驗(yàn)研究。于是，6個治沙綜合試驗(yàn)站相繼設(shè)立，為我國荒漠化防治奠定了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)。1978年，我國決定在風(fēng)沙危害、水土流失嚴(yán)重的西北、華北和東北地區(qū)建設(shè)防護(hù)林體系，這就是著名的“三北”防護(hù)林體系建設(shè)工程。該工程規(guī)劃期限為1978-2050年共73年，分8期工程進(jìn)行，到2021年時已啟動第6期工程建設(shè)。

然后，我們來了解沙塵暴形成的3個條件：一是地面有大量的松散沉積物，這是形成沙塵暴的物質(zhì)基礎(chǔ)；二是有強(qiáng)勁持久的大風(fēng)，這是沙塵暴形成的動力基礎(chǔ)，也是沙塵物質(zhì)能夠長距離輸送的動力保證；三是大氣層結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，即要有冷暖氣團(tuán)的相互作用，這是形成沙塵暴的局地?zé)崃l件。一般來說，春季生長季還未開始時，由于地表沒有植被覆蓋，裸露的松散沉積物很容易被大風(fēng)卷起；沙漠和裸露的地表溫度上升得很快，只要天氣連續(xù)晴好兩三天，地面氣溫就可以升得很高。如果這時遇上強(qiáng)大的冷空氣在中午前后過境，就會形成上冷下暖的不穩(wěn)定大氣層結(jié)構(gòu)，沙塵暴也就常在此時發(fā)生。

截至2020年底，“三北”工程累計完成營造林保存面積達(dá)3174.29萬公頃，工程區(qū)森林覆蓋率由1977年的5.05%提高到13.84%，工程區(qū)45%以上可治理沙化土地面積得到初步治理，45.59%以上的農(nóng)田實(shí)現(xiàn)林網(wǎng)化，61%以上水土流失面積得到有效控制。這些數(shù)據(jù)足以說明，“三北”防護(hù)林獲得了顯著的工程建設(shè)綜合效益。從今年沙塵天氣的情況來看，跨境輸送的因素較多，主要來自蒙古國南部的戈壁和荒漠草原區(qū)域。沙塵被大風(fēng)帶到幾千米的高空，順著蒙古氣旋后部的北風(fēng)向我國輸送，遠(yuǎn)超植樹造林的冠層高度，這不是“三北”防護(hù)林能夠阻擋的。“三北”防護(hù)林的6期工程仍在建設(shè)中，時間范圍為2021-2030年，我國沙區(qū)的生態(tài)狀況一定會繼續(xù)得到改善。

但需要說明的是，沙塵暴既然是一種自然現(xiàn)象，只要干旱的沙漠戈壁等存在，它就會發(fā)生，我們只能減輕它的危害，但不可能徹底消滅它。

（3）沙塵是地球生態(tài)系統(tǒng)重要一環(huán)

正常的荒漠是地球表面一類重要的地理景觀，該地區(qū)氣候干旱、降水稀少、蒸發(fā)強(qiáng)烈、風(fēng)力強(qiáng)勁、植被貧乏。根據(jù)地貌和地表物質(zhì)組成，荒漠通常劃分為沙漠、礫漠（又稱戈壁）、巖漠、泥漠和鹽漠等。

荒漠生態(tài)系統(tǒng)是指由旱生、超旱生的小喬木、灌木、半灌木和小半灌木以及與其相適應(yīng)的動物和微生物等構(gòu)成的生物群落，與其生境共同形成的物質(zhì)循環(huán)和能量流動的動態(tài)系統(tǒng)。它是陸地生態(tài)系統(tǒng)重要的子系統(tǒng)，具有不同于森林、草原、濕地等生態(tài)系統(tǒng)的獨(dú)特結(jié)構(gòu)與功能，在防風(fēng)固沙、水文調(diào)控、土壤保持及生物多樣性保育等方面提供著重要的生態(tài)服務(wù)，同時在固碳和生物地球化學(xué)循環(huán)方面也發(fā)揮著不可替代的作用。

而且，荒漠生態(tài)系統(tǒng)孕育了許多珍稀、瀕危的野生動植物。比如，分布在我國西北荒漠區(qū)的國家Ⅰ級重點(diǎn)保護(hù)野生動物有雪豹、野駱駝、豺等23種；國家Ⅱ級重點(diǎn)保護(hù)野生動物有北山羊、狼、猞猁等53種；國家重點(diǎn)保護(hù)野生植物有四合木、沙冬青、半日花、綿刺等20多種。

可能荒漠離大多數(shù)人比較遙遠(yuǎn)，那說回到熟悉的沙塵——一種可以懸浮在空氣中的氣溶膠，大家不一定知道，它對自然生態(tài)系統(tǒng)也具有不可或缺的作用。

沙塵沉降在土壤、森林和海洋中時，會發(fā)揮重要的“肥料效應(yīng)”。比如，每年通過大氣輸入海洋的沙塵達(dá)450百萬噸，對海洋浮游植物的生產(chǎn)力具有重要影響，提供了生物地球化學(xué)循環(huán)中的重要元素，尤其是氮、磷、鐵等，為大洋表層水帶去可供生物吸收的營養(yǎng)元素。沙塵對氣候也有重要影響，比如，沙塵顆?？梢宰鳛橛甑蔚哪Y(jié)核，促進(jìn)降水，而由于沙塵呈堿性，對防止酸雨的產(chǎn)生有積極作用；沙塵還可以通過對太陽輻射和地表長波輻射的散射和吸收，改變地球的輻射狀況和大氣熱力狀況，進(jìn)而影響全球氣候。

（4）植樹與治沙不可一概而論

當(dāng)然，凡事過猶不及，沙塵不加控制，其危害也是顯而易見的。2000年以來，特別是黨的十八大以來，我國的防沙治沙工作取得了巨大成就。退耕還林還草工程、京津風(fēng)沙源治理工程，開啟了新時期由國家重大生態(tài)工程帶動的荒漠化綜合治理模式。經(jīng)過70多年的研究和積累，我國已建立荒漠化防治的理論和技術(shù)體系，荒漠化和沙化狀況持續(xù)好轉(zhuǎn)，沙塵暴造成的危害明顯減輕。

“要防沙治沙，就應(yīng)該多植樹”“將沙漠變?yōu)樯?rdquo;……近年來，社會上持類似觀點(diǎn)的人有不少，但這里面存在著一個認(rèn)識誤區(qū)，那就是“樹治沙”“沙變土”并不是絕對的正確命題，什么樣的沙漠需要治、怎么治，應(yīng)遵循科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)或滿足必要的條件。

在我國，荒漠化發(fā)展最快、危害最嚴(yán)重的有兩類地區(qū)：一是主要位于半干旱和半濕潤區(qū)的北方農(nóng)牧交錯區(qū)，分布有毛烏素、渾善達(dá)克、科爾沁和呼倫貝爾四大沙地，這些地區(qū)由于過度放牧、過度開墾等不合理的人類活動造成荒漠化，主要分布于內(nèi)蒙古中部和東部、陜西北部等；二是干旱區(qū)內(nèi)沿內(nèi)陸河分布或位于內(nèi)陸河下游的綠洲地區(qū)，由于過度利用內(nèi)陸河水或過量抽取地下水導(dǎo)致綠洲退化，造成天然植被衰退和死亡、地下水位下降和湖泊干涸等。

荒漠化地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)非常脆弱，主要表現(xiàn)在氣候干旱、降水少、水資源匱乏；植被低矮、稀疏，覆蓋度低；土壤主要為風(fēng)沙土和漠土，持水性差、養(yǎng)分含量低；地表普遍覆蓋著松散沉積物，容易風(fēng)蝕。因此，這些地區(qū)在過度放牧、過度開墾、過度抽取地下水等不合理的人類活動作用下，很容易發(fā)生荒漠化。

“近自然恢復(fù)”是荒漠化防治應(yīng)堅(jiān)持的科學(xué)理念，即利用本地鄉(xiāng)土物種，把退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到物種組成、多樣性和群落結(jié)構(gòu)與地帶性植被接近的生態(tài)系統(tǒng)。通過科學(xué)有效的人工輔助和管理措施，依靠自然生態(tài)過程，將退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到受人為干擾前的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)恢復(fù)后生態(tài)系統(tǒng)的生物的多樣性、結(jié)構(gòu)和功能的完整性、穩(wěn)定性和可持續(xù)性。

人為因素造成的荒漠化土地能夠加以恢復(fù)治理，是因?yàn)檫@些地方曾經(jīng)是森林、草原、濕地或固定沙地，而那些天然的沙漠，并不應(yīng)進(jìn)行人工干預(yù)。

根據(jù)科學(xué)界的普遍共識，沙漠是在干旱氣候條件下長期地質(zhì)環(huán)境演變的結(jié)果，造成沙漠環(huán)境中植被低矮稀疏的主要原因是氣候干旱缺水。沙漠地區(qū)不缺土壤，風(fēng)沙土本身就是一種土壤類型。我國干旱區(qū)分布著大面積的沙漠和戈壁，年降水量只有不到200毫米，僅靠天然降水無法支撐大量樹木生長，大面積或高密度種樹會降低地下水位，耗光土壤水分，導(dǎo)致沙漠生態(tài)系統(tǒng)崩潰。

科學(xué)研究早已證明，只有受氣候變化和人類活動影響形成的荒漠化土地，才有可能治理和需要治理，治理方式也并不局限于種樹，應(yīng)該喬灌草結(jié)合?；哪卫響?yīng)該“以水定綠”，即恢復(fù)的植被不能超出水資源承載力。而對于天然的沙漠戈壁，保持其原始狀態(tài)和生態(tài)系統(tǒng)的完整性，讓在其中生存的動植物不被打擾，才是最好的選擇。總而言之，我們應(yīng)始終堅(jiān)持“宜林則林、宜草則草、宜灌則灌、宜荒則荒”。（記者：汪丹　供圖：視覺中國）