沙漠化，已成为一个幽灵，不断吞噬已经非常紧张的耕地，威胁着人类生命财产的安全，它的危害程度不低于地震、洪水等灾害，只不过它通常表现不是如地震、洪水那样突然。

长期以来，人类探索的治理沙漠化的方法，无非分属物理、化学、植物三大类。物理方法，即通常所称的机械沙障为主的方法，利用筑墙、立网、栽植沙障等，以阻挡、固定流沙，常属于紧急状态下的不得以而为之的无奈举措，在无尽的沙源和无休止的大风下，它只能是一种治标的方法。化学方法，通常也称为化学固沙，即用高分子的粘结剂或油剂，覆盖或粘结流沙，使之不再流动造成危害，这拟乎是一种稳妥的方法，但粘结与覆盖是有时间性的，也难以经受外力的作用，如践踏、重压甚至特大风力的破坏，并且，目前它的成本很高，也只是一种治标的方法。植物方法，也称植物固沙，沙的流动，是因为植被缺乏，沙粒不受约束，随风而起，流沙上有了植物，就成了固定沙地，这当然是一种治本的方法，但是，流沙的移动，就是因为缺乏了植物生长的条件，“沙漠”两个字，就是“少水没水”，植物少了水就无法生长。植物固沙虽然是一个治理沙漠化的治本方法，实行的难度可想而知。

新疆是中国的“沙漠大区”，沙漠面积42.3万平方千米，占全区土地面积1/4以上。中国科学院新疆生态与地理研究所的沙漠科学工作者为了改造这片土地，与沙漠进行了长达半个世纪的斗争。

坎儿井与植物固沙

在美丽的吐鲁番绿洲腹心的原红旗公社（现恰特喀勒乡）、五星公社（现雅尔乡）、艾丁湖公社（现艾丁湖乡）之间，有一片小小的沙漠，面积约60平方公里。沙漠虽小，却是吐鲁番市的心腹之患。它在素有“陆地风库”之称的吐鲁番盆地的风线上，对绿洲农业带来严重的危害。这片沙漠是世界最低的沙漠，海拔约在-80～-110米之间。从上个世纪60年初开始，当地就下决心进行治理，并专门建立了一个治沙站。但是，极度的干旱、强大的风力，治理未获成效，治沙站本身也被流沙湮埋。70年代初，中国科学院新疆生物土壤沙漠研究所（即现在的新疆生态与地理研究所）沙漠研究室的科技人员应红旗公社党委的邀约，来到这里规划治理。他们总结了过去失败的教训，调查了当地的实际，提出了一个“因害设防，由里及外”的规划。

吐鲁番市年降水只有16毫米左右，农业灌溉依靠天山水系及天山水系的自然回归水形成的火焰山水系。水系进入绿洲经历广阔的戈壁砾石带大量渗入地下，形成较丰富的地下水。为充分利用地下水，当地人民创造性发展了坎儿井灌溉方式，带来了绿洲的繁荣。坎儿井水一年四季较为稳定，冬季农闲水通过冬水渠流向艾丁湖。

植物固沙的关键就是水，而植物固沙又不能与农业争水，能否利用坎儿井冬闲水进行灌溉以治沙泥？科技人员在这方面动开了脑子，并着手进行试验。从1972年到1975年，利用坎儿井冬闲水，选择以沙拐枣为主的耐旱固沙植物，在沙漠中首次辟建出了一片3000余亩的沙漠植物构成的新绿洲。在固沙植物的保护下，又发展了大片的农田，形成了一个新的生产队，当时叫红旗公社治沙园林场，后来正式叫了治沙站。周围18个生产队抽调来的农民，成为这片沙漠的固定居民。种了瓜果、葡萄、棉花、粮食，过上了富足的生活。中国科学院在这里正式建立了沙漠研究站，1975年规划建立了沙漠植物园，植物园面积扩展到2250亩，定植了500余种沙漠植物，成为中国沙漠第一园，也成为国家3A级景区。在1978年的全国科学大会上，吐鲁番站的治沙成果受到了国家表彰。吐鲁番站的经验和治沙植物种苗，也支援了10余省区的治沙和绿化。

　 

吐鲁番利用坎儿井冬季农闲水浇灌沙地营造的大面积沙拐枣灌木林

 

客沙、集水和秋灌造林

古尔班通古特沙漠是中国的第二大沙漠，在新疆北部准噶尔盆地的腹心。古尔班通古特沙漠与新疆南部的塔克拉玛干沙漠不同，因年降水量在100-200毫米，特别是冬雪春雨，给沙漠植物提供了一定生长条件，使之成为中国最大的固定半固定沙漠。但是，随人口的增加、农垦的发展，对薪材和牧草的需求给沙漠植被带来极大威胁，固定沙漠趋向活化，沙漠中流沙面积由3%迅速扩大到15%以上，沙漠边缘的农场、公社受到沙漠化扩大的威胁。1960年，中国科学院治沙队在沙漠中莫索湾走廊顶端的生产建设兵团农八师150团场的沙漠边缘建立了一个沙漠研究站，开始了对沙漠化的治理。

古尔班通古特沙漠的固定、半固定性质得益于沙漠中悬湿沙层的存在。而重新恢复沙漠植被，因浅层沙层的干燥，使植物幼苗成活失去保障，植物固沙的关键在制造适合固沙植物幼苗生长的根系层沙层的一定湿润条件，幼苗成活后根系发育接续上悬湿沙层生长就有了保障。

通过不断探索，科研人员试验成活客沙、集水、秋灌等3种新的固沙造林方式，逆转了流沙进程。

客沙造林，说起来也很简单，就是将湿润的沙层换到幼苗根系层去“做客”。古尔班通古特沙漠一般有冬雪春雨，初春时地表30厘米内沙层很湿润，但沙漠中春季短促夏来迅猛，这层沙子水分很快就会蒸散殆尽，来不及为栽植植物幼苗所利用，而栽植苗根系所在的50-60厘米处一般都是干沙。只需将下面的干沙翻上来，将湿沙推下去，湿沙就“易客为主”了，由于沙层没有毛细管作用，不必担心水分会上升蒸发，太阳高温的热力又影响不到这个深度。植物成活后，根系发育向下延伸，就能接到深处的悬湿沙层，植物成活生长就有了保障。挖坑换沙虽然要费一些力，但沙子的松软，所费只是“吹灰之力”，对植物固沙却是非常值得的。

集水造林，是在以色列集水农业的基础上发展的。集水，就是将无谓消耗的水集中于所用之处。在沙漠中运用有两种形式，一是积雪，或利用积雪栅栏，或人工堆雪，将雪堆至造林地段之中，使之集中融于一点，相对加大了水量；二是集水，降水较大时，就会形成径流，河流就是这样形成的，改变积聚条件，就会提高集水效率。沙漠中只有土壤相对扳结、降水强度大时才会形成径流，这就需要人工创造条件，例如，制造坡面、开挖沟渠，就能将有限的水改变为较多的水，集聚于造林处。栽植固沙植物，间距通常较大，集距效果也非常显著，小到降水量1～3毫米均能形成径流，对植物生长非常有利。一个造林坑，集水坡面约20～50平方米，积聚后水的强度就陡增了数十倍，植物岂有吃不饱的道理？

秋灌造林就更简单了。秋季，是作物收获的季节，农业用水相对减少，就可以调剂部分用于治沙造林，这要根据不同地方不同需求进行。因灌溉条件可用于密集片林营造，这对提供生物能源是非常有效的。

莫索湾人工改造地形集水营造的梭梭林

 

制服流沙

新疆和田地区策勒县位于世界第二大流动沙漠塔克拉玛干沙漠的南缘，因流沙的进逼，近两千年来，在这里人类聚居点也发生三次撤离。1982年，流沙又前进至距新建县城1.5公里处，该县向自治区发出了紧急报告。由时任自治区主席司马义·艾买提主持，在该县召开了防沙治沙现场会，会议确定由自治区各相关厅局鼎力支持，在该县建立一个治沙站，请中国科学院新疆生地所派出专家组务在5年内控制流沙，保住县城和各族人民生命财产安全。

新疆生地所沙漠科技人员临危受命，赶赴现场开展了紧张而艰巨的治理。

策勒县风沙前沿风大沙多，无尽的沙源前进十分迅速，如何使固沙植物站得住、长得快、能尽快发挥防护效益，难度极大，需要建立一个全新、特色的防护体系。

植物固沙第一要素是水，当地降水极小，农业全靠山水灌溉。而夏洪时期，洪水又带来极大危害。科技人员动开了利用夏洪的念头，既可化害为利，又能为固沙植物提供水源，也可形成堵截流沙的屏障。综合防护体系的第一道屏障——引洪栏沙渠就此形成。引来了洪水，冲走了流沙。下一步就是巧用洪水，即在外围以引洪灌溉封育植被，在接近绿洲处进行育苗造固沙林，这又形成综合防护体系的第二道屏障——封育植被和第三道屏障——人工沙生灌木片林。前者可有效防止就地起沙，封育覆盖超过70%，基本上不发生起沙现象；后者可有效拦截风沙流中的沙粒，风沙流中沙量90%以上是在距地面1米的空气层中，灌木的高度在2米上下，正可有效栏沙。有了这三道屏障，对绿洲来说，需要对付的就只是风而不是沙了，通过建立多带式窄林带即可完成这一任务。

通过五年试验，策勒县完成15万亩治沙，是合同任务的2.5倍；平均植被覆盖度达到50%-60%，比合同指标提高近1倍；在8级大风下，县城上空含沙量减少85%以上，实现基本无害；流沙地固定后，夺回耕地5000亩，被迫迁走的农民又重返农园。治理投入产出比达到1:7.5，农民收入提高2.5倍。

策勒流沙治理成果获得各国专家极高评价，称“在人类征服沙漠，沙漠造福人类的斗争中，你们做出了让人类完全信服的成绩，这是人类对沙漠斗争的伟大胜利！”成果连获中科院、国家科技成果奖，1995年与同一时期在沙漠南缘开展的“盐碱沙地引洪灌溉红柳造林技术”同获联合国环境规划署“全球土地退休和荒漠化控制成功业绩”两项大奖，为中国、为新疆获得了荣誉。

利用地下高矿化度水，创造大沙漠腹地治理奇迹

1995年，世界第一条长距离、上等级沙漠公路在塔克拉玛干建成通车，保障了沙漠腹地油气资源勘探开发，实现了沙漠南北“天堑变通途”的千年愿望，被列为当年中国十大科技成就、国家科技进步一等奖，并被纳入世界吉尼斯纪录。

新建成的沙漠公路当时采用的是机械沙障防护。但沙障使用年限只有5-8年，并且受经历的人们破坏较重，为实现对公路长期、有效的防护，在沙漠公路尚未通车的1994年，就启动了植物固沙的先导试验。

植物固沙的最大关键是水源，而在基本无降水的沙漠腹地，水源还要求长期、稳定，因植物根系完全不能接到地下水和湿沙层，与北疆沙漠完全不同。塔克拉玛干沙漠综合科学考察和沙漠公路建设的攻关研究，都表明在沙漠距地表较深层有十分丰富的地下水，即水文地质所称的“静态水”，也还有流入沙漠河流对地下水的侧向补给。但长期的沉积和运移，使地下水含盐量都十分高，在沙漠公路沿线，地下水矿化度基本都在4.5克/升以上，高者近30克/升。而植物生长对水的矿化度要求不能超过3克/升。“望水不止渴”，这是一个极大的难题。

通过先导试验、2千米试验、30千米试验，科技人员基本探索出利用高矿化水在沙漠中进行大面积造林的技术，不仅解决了作业区绿化、蔬菜种植和沙漠植物园建设，而且最终建设成长436公里、宽70-80米，面积4.7万亩，拥有近两千万株固沙灌木的世界第一条大沙漠中的绿色长龙，又一次被评为中国十大科技进展和又一项吉尼斯世界纪录，荣获国家科技进步二等奖。

无降水的大沙漠中为什么能植树造林？道理也很简单，高矿化水通过滴灌进入固沙植物根系层，因固沙植物的生理特性和压差，将盐分拒于根系外层，吸入的是相对淡化的水；因滴灌耗水少，一次带入沙层盐分总量不大，下一次滴灌又将根系外的盐分因沙子的高渗透性被淋溶至更深处，不会造成根系层盐分过高积聚。采用滴灌耗水量也很小，每亩地每年仅100多立方米，全林带耗水也就在500万立方米左右，不会过多影响沙层下地下水地的静贮量，甚至离地下水侧向补给量还相距甚远。经10余年的检验，林带仍保持了旺盛的生长即是有力证明。

利用高矿化水在沙漠腹地营造生态防护林具有十分重大的意义。世界多数沙漠都曾经是水的归宿，地下水普遍很丰富，因矿化度高阻挠了它的利用，塔中模式为此提供了成功的经验。

策勒流沙治理夺回耕地后种植的棉花和石榴

 

撰文/胡文康 供图/潘伯荣 徐新文