世界上的沙漠几乎都在热带或亚热带地区,这种现象也正说明了人类的作用。前面部分已说过热带雨林的破坏的情况。在只有200多年历史的美国、澳大利亚、南非等国,大地不断荒废的进程历史记录了人为的影响因素。美国的亚利桑那州、新墨西哥州等地的沙漠、澳大利亚中部的沙漠、非洲南部的卡拉哈里沙漠等,都是由于人们过度放牧和在干燥地带过分耕作等人为原因使扩大的。
在研究由肥沃的土地变成沙漠的过程中,人造卫星和遥感探测技术起到了很大的作用。非洲沙漠化的出现,早在20世纪40年代就曾得到法国一些研究者的警告。而全世界开始注意到这种恐怖时,却是进入70年代时的“萨哈尔干旱”。
在与撒哈拉沙漠南部邻接的尼日尔、乍得、马里、冈比亚、塞内加尔等国家,许多人受到饥饿的袭击。在这些国家沙漠不断扩大,灾情持续恶化。到80年代初,干旱扩大到整个非洲,21个国家的3500万人陷入粮食危机。同时,全世界的沙漠化的加剧已令人类受到严重威胁。
根据联合国环境规划署(UNEP)调查,在撒哈拉的南部,沙漠每年大约向外扩展150万公顷。平均每小时有170公顷的沙漠诞生。据推测,在过去50年中,有大约相当于日本国土面积1.7倍的6500万公顷的耕地和牧场被沙漠吞并。遭受沙漠之害的不仅是非洲,中东地区的沙漠化可以说已经发展到了极点。此外,在从巴基斯坦东部到西北地区的塔尔沙漠周围,南美洲智利北部的阿塔卡马沙漠一带,甚至阿根廷的拉里奥哈、圣路易斯、拉潘帕各州也发生着严重的沙漠化,不仅仅限于发展中国家,在美国的新墨西哥州、亚利桑那州、澳大利亚的中部等地,沙漠也在不断地扩展。
据联合国环境规划署推测,全世界每年有600万公顷的土地发生沙漠化。其中有320万公顷是牧场,250万公顷是依靠降雨的耕地,12.5万公顷是灌溉耕地。此外,还有35亿公顷的土地受到沙漠化的影响。据推测,相当于世界人口1/6的8.5亿人正在遭受沙漠化之苦。其中干旱地带80%,依靠降雨的耕地60%,灌溉耕地的30%正在受到沙漠化的影响。
对于我国来说,沙漠化土壤侵蚀已经发展到了相当严重的程度。联合国于内罗毕召开的沙漠会议上根据资料指出,中国是“沙漠化极其严重的国家”。
其中,沙漠化最严重的地区是北部与西部,包括占国土面积37%的内蒙古、甘肃、宁夏、青海、新疆5个省和自治区的干燥地带。这些地区的年平均降雨量只有200~300毫米,森林面积还不到1.1%。特别是甘肃省和新疆维吾尔自治区一带,年降雨量只有25毫米。这一带由于森林的消失,经常遭受沙漠化、洪水、干旱、土壤流失之苦。
中国的沙漠和沙漠化土地覆盖面积估计为149万平方公里,约占国土总面积15.5%,相当于日本面积的3.9倍。沙漠化和土壤侵蚀正在全国范围内进行,河西走廊的柴达木沙漠、库木库都克沙漠正在不断向东向南扩大,风沙和热风逐年加剧。
这些结果,对于春天去过中国西北部的人来说都深有体会。就是在北京,春天来访问的人也得接受风沙的洗礼,每年当中吹得令人睁不开眼的风沙天数,从20世纪60年代平均17.2天增加到70年代的平均20.5天,而80年代有所增加。由于实施防护林工程,现在增加趋势有所缓和。而在靠近沙漠地带的地区,情况更为恶劣。据报载,1992年4月28下午,涉及青海全省的十年不遇的特大沙尘暴持续两个多小时,风力高达7~12级,能见度低于100米。1995年5月5日,特大沙尘暴使西北地区80人丧失,数十万只羊丢失,直接损失达10亿元以上。《人民日报》曾发表过报道:“《西游记》中描述了这里险山恶岭重叠、飞沙走石遮天的情景,但是,现在西北地区比书中的描述还要恶劣。”
有史记载以来,已经有1200万公顷的土地变成了沙漠,特别是近50年形成的“现代沙漠化土地”就有500万公顷。仅青海省,草地沙化每年以6万公顷速度推进,从内蒙古到华北地区一带,每年13万公顷的速度在继续扩大。造成沙漠化的原因有:①32.4%由于对森林的过分采伐;②20%是由于过度放牧;③9%由于水资源利用的失败,引起土壤退化,另外由沙丘的移动和城市及工矿企业的建设。
过去,人们只是注意到黄河流域的土壤流失,实际上长江流域的土壤流失也日趋严重。长江流域的1.8亿公顷土地中的20%发生水土流失,每年流失表土达24亿吨。长江上游的四川省、云南省是仅次于东北地区的森林地带。近年来,由于森林的迅速减少,才造成了如此严重的水土流失。黄河流域的土层厚度有100多米,而长江流域的表土层与之相比则极为浅薄,绿色植被遭破坏后,随着土壤的流失,很快就露出了下面的岩石,成为不毛之地。现在长江流域各地的沙漠化和土壤侵略正在迅速扩大,长江有变成第二条黄河的危险。
沙漠综合治理新技术
现代沙漠化加剧,主要由于人为因素造成,同时也说明了人类治理沙漠的希望。严重的沙漠化,使人们的行动困难重重。联合国环境规划署的执行主任曾承认:“与问题的严重性相比,对策的进展太慢了。”尽管如此,人们仍在努力探索治理沙漠方案,并取得了良好的效果。
从许多人造卫星照片上可以发现,虽然照片上并没有标出国境线,却可以清楚地分辨出国界。这是由于各个国家土地利用和管理情况不同而显示的差别。最典型的例子是埃及和以色列的国境线,埃及一侧由于大量放牧和班图族的粗耕型农业使得沙漠化不断发展。与此相反,以色列一侧由于实行灌溉型农业,绿色植被没有怎么遭到破坏。这种差别在人造卫星图像上作为清晰的国境线显示出来。而且,从图像上还可以看出以色列一侧经常笼罩着云雾,而埃及一侧几乎没有什么云雾。这一点也证明了绿色植被容易引起降雨,改变沙漠气候。因此,埃及总统穆巴拉克大声疾呼:“沙漠化是非洲面临的最严重的危机。”
寻求持续的社会和经济发展与环境保护密不可分。以牺牲环境的代价来换取暂时的经济增长,这一点人们已普遍认为不可取,因为最终必将受更严厉的惩罚。世界上不少国家已着手治理沙漠问题了。在中科院沙漠所的指导下,人们正在采取措施解决沙漠化问题,研究了各种治沙技术。一些创始性工作是在沙坡头盐池治沙站完成的,这两个站都在宁夏回族自治区,采用不同的技术,对沙漠化土地进行了改良治理。这些技术中有些是以固定沙丘为重点,目的是阻止沙漠前进,减少下风方向牧场与农田的牧害。其中的措施包括采用防护林、建立草格子或泥格子沙障等。其他技术如灌溉、围沙造地、化学处理、提取古土壤等,则是试图将沙漠化地区重新变成具有生产力的牧场和农田。
一、防护林
由于中国中北部存在风蚀和淤积现象,所以人们广泛营造防护林。在沙坡头,铁路沿线种植了松树、杨树和榆树。在盐池,采取生物措施和改进土地管理,使林地面积增加22.7%,从而使严重沙漠化土地减少了10%。
二、灌溉
灌溉不仅仅是给所垦殖的沙漠土壤增加水分,当使用含有泥沙的河水灌溉时,还能改善所垦殖土壤的物理、化学和生物性状。黄河是主要灌溉水源,是世界上含泥沙量最大的河流之一。尤其是在黄土高原段含沙量最高。每立方米黄河水中所含泥土量高达30千克,每年黄河冲带下来的泥沙达16亿吨。用含有泥沙的水灌溉是有好处的,可以将细质土壤、营养物和有机质带进沙土中。
在沙坡头,“滴灌”系统正在实验之中,这种方式可将水通过水管直接送至植物根部。“滴灌”系统的优点是可以减少蒸发、蒸腾与水分损失。然而,黄河水在流经狭窄的灌溉管道之前需经过滤,过滤费用很高,急需用含泥沙的黄河水灌溉的土地在经济上承受不起。
三、草格子或黏土格子沙障
要为本地的旱生植物提供一个移栽并存活的环境,就必须将沙面局部固定。用人工草格子或泥格子沙障来增加沙丘表面粗糙度并减少风蚀,这样植物移栽容易成功。
沙漠治理关键性的起始阶段是建立“沙障”,它们用柳枝或竹子编织而成,起防风作用。风速和风的侵蚀作用因此而减小。在沙障之后,建立草格子沙障。整个过程将植被覆盖小于5%的流动沙丘,变成植被覆盖在30%~50%的固定沙丘。
沙障4年~5年不动,以便使所培育的旱生植物有时间使自己成活生长。沙坡头苗圃用于沙漠治理的植物有128种。一旦沙格子中生物壳层生成,就可以长久保护壳层下沙子不受风蚀。如果壳层因践踏或被穴居动物破坏,风蚀会重新出现,并破坏沙丘。