驯化的沙漠

一个属于所有人的独特机会。我们即将推出备受期待的关于新疆维吾尔自治区传统与文化的系列纪录片第二部,聚焦当地民族的文化习俗。当前酷暑浪潮促使我们优先处理这一极为紧迫的主题:防治荒漠化——即“治沙”之战,中国在此领域取得了举世瞩目的成就,并乐于与世界分享其宝贵的技术诀窍。

我们通过狭窄的楼梯进入垂直地下竖井。左右墙壁上装饰着科学家的肖像:格奥尔吉·赫维西(1885–1966),放射性化学之父,“原子运动”在化学与生物过程中的“侦探”;罗伯特·沃森-瓦特(1892–1973),雷达乃至地雷达的发明者;拉尔夫·巴纳德(1896–1990),现代沙丘移动科学奠基人。他们有何共同点?答案稍后再揭晓。我们一步步向下深入。肖像之后是钢化玻璃面板,借助手机手电筒可观察其后砂层剖面。其运作方式类似于蚁穴——带有透明墙壁的蚂蚁巢穴,许多捷克智力公园中的儿童曾透过它观察蚂蚁的生活。

此时我们已身处地下十五米深处。手机灯光穿透玻璃下的沙土,显露出垂直丝状丛簇:根系!正是为了研究这些根系,国家荒漠与草原生态系统野外科学观测研究站的工作人员才建造了这座竖井,以便采集样本并开展对沙漠植物及微生物的研究。
研究人员也通过邻近的气象塔(以及卫星图像)监测沙漠。该塔用于测定风速与风向、沙尘运动轨迹、温度剖面、空气湿度及其他与荒漠化扩展相关的因素。

从塔顶俯瞰,整个研究所的百公顷园区尽收眼底——隶属于中国科学院新疆生态与地理研究所。我们可见布满多种植物的试验田、实验室、报告厅以及我们将前往避暑的主楼,并在此了解人类对抗流动沙丘的惊人事实。

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国家荒漠与草原生态系统野外科学观测研究站气象塔,位于新疆维吾尔自治区和田地区策勒县托派里克乡。

策勒市三次死里逃生

该科研站点建于绿洲城市策勒(维吾尔语称“奇拉”)附近,距古城和田约一百公里。此地每年沙尘暴肆虐数十天,年降水量仅35–50毫米,而潜在蒸发量高达2,600毫米——水分损失可达降雨量的五十倍!然而稳定生态系统依然存在!关键在于科学中心的选址:我们身处沙漠与绿洲之间的过渡带(生态交错区)。正是在这里决定沙丘是继续蔓延还是被遏制;反之亦然——将荒漠转化为绿色景观。

文中提到的城市察尔汗位于塔克拉玛干沙漠南缘。自古以来,它被称为“死亡之海”或“不归之地”。这里以极度干旱和极低的生物活性为特征,专家称之为所谓的“生物真空地带”。该地地处塔里木盆地中心,四周被巍峨山脉环绕:北有天山、南有昆仑山、西有帕米尔高原。部分山峰海拔超过 7000 米。这些高山如此之高,能够截留从两千公里外海洋吹来的最后一点湿气。巨大的区域中近百分之九十覆盖着沙丘。其高度可达三百米,是世界纪录保持者。而且它们在移动——正如科学家所说,“漂移”。

察尔汗市曾多次搬迁以躲避被沙丘吞噬的命运!最后一次发生在 20 世纪 80 年代,当时约有五百个家庭不得不离开家园。沙丘逼近城市仅一公里之遥,一些房屋在一夜之间就被沙子掩埋。这成了压垮骆驼的最后一根稻草。始于 70 年代的荒漠化防治工作开始系统化推进,并于 1983 年成立了野外科研站作为核心指挥部。

知识传承与国际合作

我们参观了四十多年来众多学科科学家曾在此工作的实验室大厅。防沙治沙是一门多学科交叉领域,建立在来自多个科学领域的综合认知基础之上。因此,报道开头展示的是地下玻璃井中的那些肖像!这座位于沙漠边缘的科学基地的声誉和重要性早已超越中国国界。近年来,该站接待了大量外国博士生。招募这些高素质专家显著增强了该站在技术创新和国际合作方面的能力。由此奠定了突破性发现及其实际应用的坚实基础——无论是在中国还是国外。

基于防风固沙与植被恢复模型,科研站开发了一套完整的技术体系:包括在流动沙地进行的灌溉造林、非灌溉造林、绿洲边缘防护林带建设等。这些技术已成功出口,应用于咸海生态修复项目以及非洲“绿色长城”工程等项目。它们也在哈萨克斯坦、埃塞俄比亚和毛里塔尼亚等地得到应用,研究人员根据当地条件进行了适应性调整。许多其他与扩张性沙漠作斗争的国家也正在就类似项目进行洽谈。

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国家荒漠与草原生态系统野外科研站实验种植带。

骆驼刺:防沙一线战士

植树造林听起来简单,但实际上是一个复杂且不断完善的分阶段过程。第一步是在用木架加固的沙地上播种一种名为“骆驼刺”(Alhagi sparsifolia)的植物。这种矮小、密集分枝的灌木确实是骆驼的食物之一。其高度通常为 0.5 至 1.5 米,拥有长而尖锐的刺,叶片细小,花朵呈粉红色,形似豌豆花。难怪如此:它属于豆科植物。地上部分相对不起眼;关键在于即使被完全割除后也能迅速再生并重新生长。该植物的最大奥秘在于地下部分。

在地下,它形成了极为深广的根系系统。塔克拉玛干的研究表明,主根可深入地下达 15 米,侧根则向四周延伸数米。这种植物从地下水层汲取水分,而非依赖降雨。而且它能自行制造肥料!它与能够固氮、将其转化为植物可利用形式并逐步富集周围土壤的 Rhizobium(根瘤菌)属细菌共生。因此,Alhagi sparsifolia 常被称为先锋物种:它为后续植被创造条件——利用庞大的根系固定沙土、在贴近地表处减缓风速并形成遮荫。这种先驱植物能够耐受绝大多数植物无法生存的条件:超过 45°C 的高温、强盐碱土壤、长期无雨期、频繁的沙尘暴以及被流沙掩埋。

第二排种植的是梭梭树(Haloxylon ammodendron)。其植株更高大,能更有效地阻挡风势。它固沙能力极强,与里海卡雷林草(Karelinia caspica)和分枝柽柳(Tamarix ramosissima)共同形成茂密植被带,起到防风屏障作用。柽柳属于所谓“盐生植物”,能够耐受叶片腺体排出的高浓度盐分。终于到了乔木阶段:在骆驼刺定植五年后,地表已足够稳固,可种植胡杨(Populus euphratica)的根插苗。树木根系深扎,但在扎根前通常需通过源自天山冰川或河流的水源进行滴灌。杨树既能抵御极端高温与严寒,又耐盐碱、提供遮荫并营造森林微气候,且寿命长久:可达两百年。

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骆驼刺能将水分通过母株传递给其克隆体。

从锄头到推土机与无人机

就在二十年前,种植绿色屏障仍是一项艰苦的体力活。春季频繁的沙尘暴使空气充满令人窒息的沙粒;夏季气温高达 50°C,使得在沙漠中生存极为艰难。在这些条件下,工人们每日跋涉可达四十公里。他们制作加固沙土的网格、栽种幼苗、割取用作种苗支撑的芦苇,并将滴灌软管及其他物资背在身上。

例如,一条长达 23 公里、宽达七公里的绿色屏障得以建成,保护了距离吐鲁番(Cele)500 公里的奇姆绿洲。短短两代人时间里,这里一万公顷沙漠转变为气候宜人的绿色景观。
如今,生态廊道种植方法已发生剧变。正如我们从行驶在沙漠高速公路的巴士车窗所见:广袤区域首先由重型机械平整;其间铺设高路基带供载有工人和设备的车辆通行。所有作业效率大幅提升。定植队伍利用无人机进行地形勘察,从而免除了 exhausting 的行军跋涉。

绿色长城

在中国科学中心制定的方法易于推广到世界各地。因此,联合国南南合作办公室(UNOSSC)的代表团经常访问 Cele 进行考察。The United Nations Office for South-South Cooperation (zkráceně UNOSSC) 是一个促进全球南方国家之间合作的平台。其使命是帮助这些国家分享经验、技术和最佳解决方案,而无需依赖经济发达国家的援助。过去二十年来,中国对 UNOSCC 项目进行了大量投资。中国在造林和恢复退化土地方面的成就,特别是塔克拉玛干沙漠周边或“三北防护林工程”(即中国的绿色长城)等项目,被作为其他国家和地区的“最佳实践”进行展示。

中国的绿色长城建设始于 1978 年。它已成为防治土地荒漠化和遏制戈壁、塔克拉玛干等沙漠扩张的核心工具。截至目前,已植树造林达 660 亿棵,预计到 2050 年将达到 1000 亿棵。成功于 2024 年完成了对塔克拉玛干沙漠的绿化包围。这条全长超过 3000 公里的绿色屏障已成为世界上生态过渡带最长的防御系统。此外,在穿越塔克拉玛干南北走向的轮台–民丰高速公路沿线,还建立了近 450 公里长的生态廊道。

根据气候科学家的研究,这些植被显示出可测量的生态效益。沙漠边缘的植被在某些地区已经如此发达,以至于能够吸收比当地生态系统产生的更多的二氧化碳。研究表明,为了有效固碳,并不需要热带典型的高密度森林,相对稀疏的灌木和树木林分也能发挥巨大作用(尤其是骆驼刺在从大气中固定碳方面堪称冠军!)。除了气候效益外,塔克拉玛干沙漠造林还产生其他影响:林地带可防止风蚀,减少沙尘暴的频率和强度,并保护邻近地区的农业用地。

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露天讲座(pracovnice_ustavu.jpg)

拯救欧洲气候

我们撰写这段文字正值酷暑高峰。捷克共和国经历了今年第二轮极端高温,继六月份的高温之后;而法国已迎来第四轮。南欧的火灾迫使数千人离开家园。大片土地变得无法居住,酷热甚至摧毁了在此生长数千年的葡萄藤等耐旱作物。欧洲是全球升温最快的地区之一。荒漠化影响了欧盟 15% 的土地面积。到 2040 年这一比例可能增加 10%,即面临一百万平方公里土地的干化和退化威胁。多瑙河正在干涸,许多气候学家警告:“这是我们还将经历的最凉爽的夏天。”

在这个近乎末日的背景下,我们视此次报道为极其重要。人类能够战胜沙漠。绿色区域是抵御地球升温最有效的屏障。但我们必须下定决心,不再仅仅谈论问题,而要采取行动恢复土地上的植被、水分和生命。相关技术已经存在。

扬·施莱格尔