15省市遭沙尘侵袭，过去种的树有用吗？
本文来自微信公众号：知识分子（ID：The-Intellectual），作者：冯灏，编辑：徐卓君，原文标题：《15省市遭沙尘侵袭，一个月内第4次，过去40年种的树还有用吗？》，题图来源：视觉中国
黄沙漫天，空气中弥漫着尘土的味道，多地PM10爆表超2000。
自4月9日开始，又一轮沙尘天气侵袭中国北方，中央气象台数据显示，4月8～10日的沙尘天气过程中，新疆、陕甘宁、内蒙古、北京等15省市都受到沙尘天气影响，重度沙尘暴区域面积超过70万平方公里。
事实上，这已经是3月11日以来一个月之内第四次影响范围波及多省的沙尘过程。
80年代以来，无论西北还是华北地区，沙尘整体呈现出数量减少、强度减弱的趋势。但自2018年以来，似乎又有卷土重来之势。内蒙古师范大学地理科学学院副教授咏梅向《知识分子》介绍说，回顾过去40年，我国北方地区的沙尘天气频率呈缓慢下降的大趋势。
发表在《大气化学与物理》的一项研究显示，在被观察的世界六个主要的沙尘活跃区域，只有西北太平洋地区即从我国西部和蒙古的沙漠向东吹来的沙尘活动有所下降，在2003～2017年的研究时间段，沙尘量每年平均减少了1.5%[1]。
但2018年以来，我国北方平均的沙尘总次数和沙尘暴次数均高于2013～2017年的均值，表现出小幅上升[2]。
“是否可以说现在就是进入了新的活跃周期，我还没有这个结论，首先上升的幅度还没有达到超过历史时期的程度；其次，几年的时间还比较短，很难判断出趋势；另外，这几年增加的原因现在还不是特别清楚。”中国科学院大气物理研究所副研究员吴成来说。
一、人努力还是天帮忙？
对于此前沙尘活跃程度下降的原因，舆论更多归功于防沙治沙等大型防护林工程，事实上，影响沙尘活动的因素主要是三者的共同作用：风、植被覆盖和土壤湿度。风速的变化以及风切变会影响风的沙尘携带量和距离，植被覆盖会减少风可以掀起的沙尘量，而干燥的地表会使得沙尘更容易被吹走。
70年代末，我国防沙治沙生态工程开始部署，而同时袭扰北方的沙尘过程肉眼可见地减少了，这个时间段上的吻合，让大家自然有一个因果联想。
但在这个时间段，地表风速也减弱了，“这其实给研究工作带来了一些困扰，再加上历史信息有限，尤其是地表资料的缺失，上溯20年甚至40年的下降趋势，到底是人努力还是天帮忙，给出足够让人信服的结论还是挺有难度的”，吴成来认为。
2000年以后，数据资料相对完整，吴成来在2022年发表在《自然通讯》的研究中分析了相对贡献的比例，他的研究显示，地表风速的减弱贡献了2001～2017年沙尘活动下降的46%，起主导作用；土壤变湿、植被“变绿”贡献了剩下的54%[3]。
“应该要说明的是，除了变化趋势，另一方面沙尘活动也有很强的年际变化，即每年之间存在明显的差异。与地表风速的影响相比，植被覆盖和土壤湿度导致的沙尘排放年际变化要弱得多，就像学生的总成绩，总是取决于波动最大的那一门科目”，吴成来说。
仅就今年而言，中央气象台环境气象室主任张碧辉说，今年3月中上旬，蒙古国和我国西北沙源地气温较常年同期偏高5～8℃，基本无降水，地表无积雪覆盖，导致大范围地表裸露，加之今年蒙古气旋强度偏强、冷空气活动较多，在气旋及其后部冷空气东移过程中，强烈的大风卷起沙尘，通过高空输送形成范围广泛的沙尘过程。
蒙古气旋是影响我国北方的一个重要天气系统，其特点就是大风，以及伴随气旋发展还会出现的寒潮、沙尘、雨雪等天气，它的强弱会在很大程度上决定风速。此外，下垫面的地形、植被覆盖密度、积雪覆盖面积、土壤的质地、水分、解冻情况以及土地利用等也是每次沙尘过程中促成或是抑制起沙的关键变量。
二、都怪蒙古国？
趋势和周期之外，沙尘来源的问题也被广泛关注。
“一有沙尘暴不能只怪蒙古国的沙漠化，我个人觉得，还应该更客观看待”，吴成来说。以今年3月19～24日的强沙尘暴过程为例，根据卫星观测，21日上午在蒙古国南部可观测到明显的沙尘分布，此后沙尘范围不断扩大，随后我国内蒙古、华北地区也观测到了沙尘分布，但这并不能说明我国内蒙古地区的沙尘源区没有贡献或贡献不大。
蒙古国环境的持续恶化固然是影响我国沙尘天气的重要因素——近年来，土壤水分不足和地表变暖之间的正反馈循环导致了该地区气候更加炎热和干燥。气温升高、降水减少，再加上土地退化，导致了持续的干旱趋势，蒙古80%的土地受到干旱和荒漠化的影响[4]。
但我国的沙源地的沙尘活动也不可小觑。据咏梅介绍，中国的几大沙源地吐鲁番盆地、柴达木沙漠、青藏高原北麓及内蒙古巴丹吉林沙漠地区近几年有增长趋势，尤其是在2012年以后，巴丹吉林沙漠和柴达木沙漠地区沙尘活动是在增长的；内蒙古浑善达克沙地、内蒙古东部典型草原和内蒙古东部农牧交错区等地区没有表现出明显的上升或是下降。
中国科学院西北生态环境资源研究院研究员、沙漠与沙漠化研究室主任薛娴告诉《知识分子》，“近年来，大家对于沙漠的土地开发力度在提高，以前主要是一些个人，开垦耕地或是放牧，破坏都比较小，近年来大的企业、甚至煤矿进驻之后，规模更大、技术更好，破坏力是非常大的。”
而且，沙漠不是唯一的沙尘来源。薛娴表示，大家通常以为沙尘暴的物质完全来自沙漠，实际上，沙漠沙的粒径相对较粗，为沙尘暴提供的沙尘物质有限，而大范围沙尘暴的沙源通常是上风向的干湖盆、沙漠化土地以及被扰动的戈壁等沙尘分布比较多的地区。
中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所研究员何清告诉《知识分子》，自2011年以来，南疆沙尘日数就略有回升。南疆的强沙尘暴过程几乎年年有，危害严重。过去，春季沙尘暴最强，盛夏季节出现东灌型强沙尘暴较为少见，但是在2022年7月上旬，甚至还出现了强东灌天气引发的强沙尘暴。他分析说，季节环流系统变化是主要原因，季风带北移，影响了南疆的水汽活动。
三、我蚂蚁森林的树都种哪去了，咋还不能抵挡北方吹来的风沙？
中国治沙的努力可以上溯至1978年，当年，以“绿色长城”为名的三北防护林计划开始实施，计划用73年的时间，建设一条东西长4480公里、南北宽560～1460 公里的防风绿化带，三北指其地跨东西北部、华北北部和西北大部地区，占全国陆地总面积的42.4%。
2001年，京津风沙源治理工程启动。近年来，大规模的“绿色长城”在遏制荒漠化和抵御沙尘暴之外，还被赋予了碳汇的使命，作为一种应对全球气候变化的潜在解决方案，植树计划遍地开花。
大型工程有其值得称道的一面。同样以2000～2017年为研究时段，《自然-可持续性》一篇广泛被提及的研究[5]认为，中国的植树造林与中国、印度两国的农业集约化管理对于全球的绿化进程做出了关键贡献，内蒙古西部的库布其沙漠治理项目还被联合国环境规划署誉为“生态先锋”和政府-私营企业-社区合作伙伴关系的典范[6]。
但摆在人们面前的现实似乎与半个世纪以来的人类努力格格不入，沙尘暴的强度和范围在持续下降30多年后反而开始小幅反弹，有网友在社交媒体发出疑问，“我蚂蚁森林的树都种哪去了，咋还不能抵挡北方吹来的风沙？”
甘肃省治沙研究所副所长马全林说，沙尘暴是一种自然现象，只要沙漠生态系统存在沙尘暴就会发生，我们只能减轻它的危害，杜绝是不现实的。
脆弱的农牧交错区被当地人称为“一年一场风，从春刮到冬，大风三六九，小风天天有”，本地风沙流活动范围主要集中在20公分以下，以固沙植被为主构筑的防护体系主要是应对本地沙尘；而如果是大尺度迁移的跨境沙尘暴，这些防护其实是很有限的。“当然，作为途经地或者有时的沙源地，固沙工程肯定还是大大降低了整体的沙尘携带量”。
薛娴坦言，此前一些地区的沙漠化防治措施反而忽视了区域适宜性和水土资源承载力，导致出现了一些不可持续的现象。
“近年来沙尘暴事件的增加，一方面与大气环流和气候暖干化有关，但也不排除在一些地区进行沙漠化防治或者‘改造沙漠’的过程中，出现了违背自然规律的现象，导致新的沙尘源出现。比如在不适宜进行人工扰动的戈壁地区种植树木，破坏了稳定的地表，促使砾质地表下的粉砂和粘土露出，形成新的沙源；同时，原本风速较高，已经达到蚀积平衡的戈壁地表因增加了植被，风速降低，成了沙物质沉积区，形成新的沙漠化土地。”
“此外，在气候干旱，降水稀少的荒漠草原地区大面积或者高密度种植树木，也会降低区域地下水位和土壤湿度，导致生态系统失衡，应对气候变化的能力减弱。当气候恶劣的时候，这些地区很容易成为新的沙源，为沙尘暴提供物质。”
她认为，普通民众对沙漠化治理存在一个认识误区，认为沙漠和戈壁都是需要治理的沙漠化土地，而沙漠化治理就是种树。殊不知，沙漠和戈壁都是干旱区原始的自然景观，需要科学对待。需要治理的是本来非沙漠但是因为人类不合理活动导致变成类似沙漠的地区，也就是真正的沙漠化土地。而且沙漠化治理也并非仅仅局限于种树，而是要根据不同地区的水土资源和气候状况制定合理的措施。只有尊重自然规律，才能实现沙漠化的可持续防治，有效降低沙尘暴发生的频率和程度。
而这正是盘旋在人们心中的核心疑问，即如何衡量生态治理工程是否有效，也就是说，怎么证明人工治理与沙尘减少之间的因果关系。
吴成来说，沙尘暴是一个非常复杂、不断变化的“巨大”天气系统。光靠人力的作用，确实很难对沙尘暴产生决定性的影响，但从这个角度讲，正说明防沙治沙是一项伟大而艰巨的工作。我们防治沙尘暴的出发点是通过改变地表覆盖，减少沙源面积，增加地表粗糙度以减弱风力，从而起到减弱沙尘暴的作用。
薛娴也认为大气环流是主要因素，但“我们改变不了大气环流，只能尽量改变地表的状况”。她介绍说，近年来，由于防护林的植被单一、密度过大导致退化、死亡的情况相当严重，他们的主要工作是改善和修复。
从恢复逻辑上而言，宜林则林，宜草则草，要把人的活动限制在生态承载力允许的范围内。她说，天然的沙漠是不需要任何方法去治理的，如果非要治理通常建议栽锁边林，把沙丘的边上一公里或者几百米边锁上就可以。对于草原，要看它属于什么样的植被类型，比如东北的呼伦贝尔草原，降水量比较丰富，过度放牧之后简单的围栏，自然就恢复了，还可以适当放牧；再比如浑善达克是干草原，降水比较少，单纯靠围栏可能植被恢复不了，那么适当地播种是可以的。
“但是一定要记得它是草地生态系统，尽量恢复它原本的样子就可以了。同时要考虑，未来气候条件下该地区的承载力。最简单的例子，这个地区的水只够养活10棵草，但你种了20棵草，那么新增加的10棵就要和前面10棵草抢夺土壤中的水分和养分；如果抢不过，有可能会死亡、会退化”，薛娴说。
参考文献：
1. Yu，Hongbin， Yang Yang， Hailong Wang， Qian Tan， Mian Chin， Robert C. Levy， LorraineA. Remer， Steven J. Smith， Tianle Yuan， and Yingxi Shi. "Interannualvariability and trends of combustion aerosol and dust in major continentaloutflows revealed by MODIS retrievals and CAM5 simulations during2003–2017." Z：Atmospheric chemistry and physics20， no. 1 (2020): 139-161.
2. http://www.news.cn/politics/2023-03/26/c_1129466182.htm
3. Wu，Chenglai， Zhaohui Lin， Yaping Shao， Xiaohong Liu， and Ying Li. "Drivers ofrecent decline in dust activity over East Asia." Nature Communications 13，no. 1 (2022): 7105.
4. https://www.imf.org/en/Publications/CR/Issues/2019/09/17/Mongolia-Selected-Issues-48681
5. Chen，Chi， Taejin Park， Xuhui Wang， Shilong Piao， Baodong Xu， Rajiv K. Chaturvedi，Richard Fuchs et al. "China and India lead in greening of the worldthrough land-use management." Nature sustainability 2， no. 2 (2019):122-129.
6. UnitedNations Economic Program. "Review of the Kubuqi Ecological RestorationProject: A Desert Green Economy Pilot Initiative." (2015).
本文来自微信公众号：知识分子（ID：The-Intellectual），作者：冯灏，编辑：徐卓君
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