今年以來，我國陸續(xù)出現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注。有人好奇，為何沙塵再次密集現身？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)科學研究院荒漠化研究所所長、荒漠生態(tài)學首席專家、國家林業(yè)和草原局荒漠生態(tài)系統與全球變化重點實驗室主任吳波，為大家釋疑解惑。

2021年3月，甘肅張掖市民在阻沙網內種植梭梭。

（1）沙塵天氣是自然現象并非“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歷，并且懷疑我國進入了新一輪的沙塵活躍期。嚴謹地說，沙塵暴與這種沙塵天氣并不是一回事。

在氣象學上，沙塵天氣是指強風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象。沙塵天氣可分為浮塵、揚沙、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，或是當地揚沙、沙塵暴天氣結束后殘留于空中）使水平能見度小于10公里；

揚沙風將地面塵沙吹起，使空氣相當混濁，水平能見度在1公里到10公里；

沙塵暴強風將地面塵沙吹起，使空氣很混濁，水平能見度小于1公里，當水平能見度小于500米時，則定義為強沙塵暴。

其實，沙塵天氣古已有之，并不是現代社會出現的“新傷”。據二十四史《五行志》中記載的資料統計，沙塵天氣在公元前4世紀發(fā)生過2次，4至10世紀的700年里發(fā)生過39次，11至15世紀的500年里發(fā)生過97次，16至19世紀的400年里發(fā)生過115次。隨著時代的更迭，沙塵天氣不僅發(fā)生的次數越來越多, 程度也越來越嚴重、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，沙塵天氣的產生是一種自然現象，即使沒有人類活動的干預，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，或加重其嚴重程度。

根據現代氣象觀測數據，新中國成立以來，北京地區(qū)浮塵、揚沙和沙塵暴等天氣現象均呈現出不規(guī)則的波動減少的變化趨勢。在20世紀50年代各種沙塵天氣發(fā)生最為頻繁，年平均達63次，1954年出現最高值89次，此后沙塵天氣的年平均發(fā)生次數逐漸降低，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)測數據顯示，近20年我國春季（3-5月）沙塵天氣總體呈現次數減少、強度減弱的趨勢，已由上世紀60年代年均20.9次減少到近10年年均8.4次，沙塵日數平均每10年減少1.63天。

現階段，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，會呈現出一定的年際變化特征。雖然今年的沙塵天氣次數比近些年有所增多，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”防護林再次受到關注，很多人奇怪：辛苦打造的“三北”防護林怎么不起作用了？

這里，我們先來了解一個專業(yè)名詞“荒漠化”。根據《聯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重的國家之一。我國的荒漠化主要包括4種類型：風蝕荒漠化、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速發(fā)生變化，影響土壤侵蝕量和進入大氣的沙塵含量，進而影響沙塵天氣發(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。

我國與荒漠化的抗爭，自新中國成立初期就已經開始。20世紀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，防風治沙，變沙荒為良田和果園”的奮斗目標。隨后，我國在內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固沙林。1958年，國務院成立治沙領導小組，決定由中國科學院牽頭組建一支治沙科技隊伍，對全國沙漠基本情況進行考察，并開展有關治理措施的試驗研究。于是，6個治沙綜合試驗站相繼設立，為我國荒漠化防治奠定了堅實的科學基礎。1978年，我國決定在風沙危害、水土流失嚴重的西北、華北和東北地區(qū)建設防護林體系，這就是著名的“三北”防護林體系建設工程。該工程規(guī)劃期限為1978-2050年共73年，分8期工程進行，到2021年時已啟動第6期工程建設。

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基礎；二是有強勁持久的大風，這是沙塵暴形成的動力基礎，也是沙塵物質能夠長距離輸送的動力保證；三是大氣層結構不穩(wěn)定，即要有冷暖氣團的相互作用，這是形成沙塵暴的局地熱力條件。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)定大氣層結構，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%以上的農田實現林網化，61%以上水土流失面積得到有效控制。這些數據足以說明，“三北”防護林獲得了顯著的工程建設綜合效益。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。沙塵被大風帶到幾千米的高空，順著蒙古氣旋后部的北風向我國輸送，遠超植樹造林的冠層高度，這不是“三北”防護林能夠阻擋的。“三北”防護林的6期工程仍在建設中，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)強烈、風力強勁、植被貧乏。根據地貌和地表物質組成，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的動物和微生物等構成的生物群落，與其生境共同形成的物質循環(huán)和能量流動的動態(tài)系統。它是陸地生態(tài)系統重要的子系統，具有不同于森林、草原、濕地等生態(tài)系統的獨特結構與功能，在防風固沙、水文調控、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，同時在固碳和生物地球化學循環(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級重點保護野生動物有雪豹、野駱駝、豺等23種；國家Ⅱ級重點保護野生動物有北山羊、狼、猞猁等53種；國家重點保護野生植物有四合木、沙冬青、半日花、綿刺等20多種。

可能荒漠離大多數人比較遙遠，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”。比如，每年通過大氣輸入海洋的沙塵達450百萬噸，對海洋浮游植物的生產力具有重要影響，提供了生物地球化學循環(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核，促進降水，而由于沙塵呈堿性，對防止酸雨的產生有積極作用；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，進而影響全球氣候。

（4）植樹與治沙不可一概而論

當然，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體系，荒漠化和沙化狀況持續(xù)好轉，沙塵暴造成的危害明顯減輕。

“要防沙治沙，就應該多植樹”“將沙漠變?yōu)樯?rdquo;……近年來，社會上持類似觀點的人有不少，但這里面存在著一個認識誤區(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，應遵循科學的標準或滿足必要的條件。

在我國，荒漠化發(fā)展最快、危害最嚴重的有兩類地區(qū)：一是主要位于半干旱和半濕潤區(qū)的北方農牧交錯區(qū)，分布有毛烏素、渾善達克、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，主要分布于內蒙古中部和東部、陜西北部等；二是干旱區(qū)內沿內陸河分布或位于內陸河下游的綠洲地區(qū)，由于過度利用內陸河水或過量抽取地下水導致綠洲退化，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)系統非常脆弱，主要表現在氣候干旱、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”是荒漠化防治應堅持的科學理念，即利用本地鄉(xiāng)土物種，把退化生態(tài)系統恢復到物種組成、多樣性和群落結構與地帶性植被接近的生態(tài)系統。通過科學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)系統恢復到受人為干擾前的狀態(tài)，從而實現恢復后生態(tài)系統的生物的多樣性、結構和功能的完整性、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治理，是因為這些地方曾經是森林、草原、濕地或固定沙地，而那些天然的沙漠，并不應進行人工干預。

根據科學界的普遍共識，沙漠是在干旱氣候條件下長期地質環(huán)境演變的結果，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，導致沙漠生態(tài)系統崩潰。

科學研究早已證明，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，應該喬灌草結合。荒漠化治理應該“以水定綠”，即恢復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?？偠灾?，我們應始終堅持“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）