正文共4432字，预计阅读时间约为15分钟
也可点击本篇推文音频，用耳朵聆听知识~
每年的6月17日，是防治荒漠化和干旱世界日，这一纪念日旨在提升人们对荒漠化危害，以及全球防治荒漠化努力的认识。
不可否认，中国是一个荒漠化大国。
目前全球存在荒漠化问题的国家有100多个，荒漠化总面积约3600万平方千米，而我国目前荒漠化和沙化土地的总面积有约425万平方千米，占比高达11.8%。
中国也是治理荒漠化的大国。
根据《第六次全国荒漠化和沙化调查结果》，截至2019年，我国荒漠化和沙化土地已经连续19年减少，在2014至2019年间还有加速缩减的趋势。与2014年相比，我国荒漠化土地净减少了3.8万平方千米，沙化土地净减少了3.3万平方千米，总共7.1万平方公里。
在很多人的印象中，国土绿化=植树造林，而植树造林=人工种树，并没有什么技术含量。如果你也这样认为，那么你大概对今天国土绿化工程的各种“高科技”一无所知。
实际上，今天的中国已经走在了防治荒漠化和沙化的前沿，我们的经验、技术、成果已经走出国门，为世界提供防沙治沙的中国方案。
不过，这一切并非凭空而来，而是我国的地理环境“逼”出来的。
虽说事在人为，但这防沙治沙的开局也太难了点
要想知道中国治理荒漠化有多难，首先要知道中国的荒漠化土地都在哪里。
需要澄清的是：荒漠化土地不等于荒漠，沙化土地也不等于沙漠。
何谓“荒漠”？荒漠是指气候干旱、地表植被缺乏、组成物质粗瘠的自然地带。在有的分类中，荒漠包括岩漠、砾漠（通常统称戈壁）、沙漠和泥漠。全球陆地总面积的约1/4都被荒漠覆盖，自然形成的荒漠是地球生态系统的重要一环。
从地图上看，我国的荒漠绝大多数分布在贺兰山以西的大陆腹地，它们是数十万年以来，由于青藏高原隆升、特提斯海消亡、全球降温、东亚季风等多种因素联合作用而形成的风成沉积物，例如腾格里沙漠、塔克拉玛干沙漠、古尔班通古特沙漠。
中国沙漠(沙地)分布图，来源：国家冰川冻土沙漠科学数据中心(www.ncdc.ac.cn) 中国1:10万沙漠(沙地)分布数据集
而荒漠化和沙化，在通行的定义中，则大多是指在数千年的时间尺度下，由于气候变异和人类活动等原因导致的土地退化，尤其是不可持续耕作、采矿、过度放牧、滥砍滥伐等人类因素造成的土壤流失和自然植被的长期丧失。
与天然形成的荒漠不同，中国的荒漠化和沙化土地广泛地分布在包括新疆、西藏、内蒙、北京、河南、海南、四川、云南、福建等的30余个省市区，波及上千个县市区旗。
简而言之：不管是无人区还是大都市，不管是大西北还是东南沿海，荒漠化和沙化“一视同仁”。
在这些荒漠化和沙化土地所属的区域中，有极度缺水的干旱区，有人类活动频繁的季风区，有地形破碎的岩溶地区，还有滨海盐碱化土地、石漠、高寒荒漠等等。
因此而产生的荒漠化和沙化土地类型也种类众多，有风蚀荒漠化、水蚀荒漠化、冻融荒漠化、盐渍化、流动沙丘、半固定沙丘、风湿残丘、沙化耕地等等。
而这些不同的区域之间，又有着千丝万缕的联系，例如黄土高原治理和黄河中下游治理，沙源地治理和京津冀风沙治理。
因此治理荒漠化和沙化，在我国是一个复杂且系统的工程，没有“万用灵药”，只能因地制宜。
从宁夏开始，用被称为“中国魔方”的草方格试试
400毫米等降水量线以西、以北的干旱区，是我国荒漠化和沙化土地分布最为集中的区域。这里气候干燥、大部分缺少水源、环境恶劣，同时分布着面积广大的天然荒漠，这也就意味着：有着稳定的、巨量的风沙物质来源。
在这里，固沙是首先要做的事情。中国防风固沙的实践，正是从治理宁夏沙坡头开始的。
1954年规划修建的包兰铁路便从这里穿过，铁路全线反复穿越腾格里沙漠，风沙在短短一天之内便能够淹没铁轨，给工程施工造成巨大阻碍。
沙坡头段的风沙侵害尤其严重，亲自去过今天的宁夏沙坡头景区的朋友可能对那高耸如山的沙丘印象深刻，实际上，这里的沙丘高度最高可以达到30米，堪比一栋10层高楼！
在经过反复试验后，包兰铁路的施工人员采用了一种简单到惊人，却极为有效的固沙方式：草方格。
中国西北的草方格沙障，来源：参考文献1
草方格的原理和制作极为简单：将麦草或其他植物死亡后留下的秸秆对折插入沙地，一点点铺成1米乘1米的网格状。同巨大的沙山相比，如此制作而成的草方格看似微不足道，但却能把握隐含于沙丘表面的“诀窍”——沙的移动，其实是风吹动沙丘表面的沙粒，并在背风面沉降的过程。这一微小的过程在日积月累后，便能造成巨大沙山的位移。
而草方格就从这里入手——麦草的存在降低了沙丘表面的风速，使得沙粒无法快速移动，并沉降在网格的中间位置。慢慢地，网格中央的沙粒在少量水和微生物作用下形成一层“结皮”（这是沙地向土壤转变的关键一步）。随后通过栽植灌木，进一步改造沙地，实现固沙的目标。
草方格沙障区域，水平方向上沙子的质量通量(a)和颗粒状态(b)，来源：参考文献2
成功的草方格迅速被推广至整个大西北，从青藏高原到塔克拉玛干沙漠，到处都能够看到草方格的身影。在国际上，它被称为“中国魔方”。
草方格，已经不止1.0
最初，在沙漠中扎制草方格还是一个纯人力的活儿，治沙先辈们所能依靠的只有双手双脚和一把把铁锹。但今天的草方格固沙技术早已更新换代。
首先是机械化，例如一种多功能立体固沙车，能够控制麦草长度、埋入深度、网格密度，每小时便可铺设5000-6000平方米的草方格，对于大面积的草方格铺设十分便利。
还有一种履带式的草方格治沙机，能适应更加严苛的地形，在插入草方格后还顺便播入种子，并利用定量水管精确滴入水分，实现固沙和绿化的“一条龙服务”。
其次，草方格本身也在“进化”。草方格的本质是沙障，即通过降低局部风速，减缓沙丘移动速率的物理屏障。那么，沙障是否可以是其他形状、其他材料？
答案是肯定的。从2019年开始，草方格的发源地宁夏中卫便用上了机械化批量生成的“刷状网绳草方格”。这种草方格主体就像是刷子，相比传统的麦草方格，能更有效地扰乱近地表气流，起到固沙作用。此外，这种新型草方格不需要插入沙地，而是只要摆放在沙丘上，固定好两端即可，其铺设效率比以往提升了近一倍。
刷状网绳草方格，来源：宁夏新闻网
沙障还可以长出“翅膀”。这便是“羽翼袋沙障”，这种沙障在底部的袋子上插上了两列带有空隙的透风羽翼袋。底部的袋具固沙，顶部的羽翼袋则通过扰动作用大大降低风的动能，防风效果平均增加了48%，区域输沙量则减少了80%以上。
羽翼袋沙障示意图，来源：参考文献3
沙障的材料也并非只有麦草。例如在乌兰布和沙漠和毛乌素沙地应用的PLA沙障，使用的便是一种可降解的生物聚乳酸纤维。这种材料在高温高湿的环境下能够快速降解，且温度越高降解越快，能够有效提高沙地深层的含水量，对已形成的土壤有一定的恒温作用。
此外还有利用光伏装置降低局部风速的光伏治沙、利用路基的公路治沙、利用风力或引洪的水力拉沙的治沙方法等等。
植树造林，并不简单
400毫米等降水量线以东，降水量的条件已经适宜乔木的生长，防治荒漠化的努力于是从固沙，转变为我们最为熟悉的——植树造林。
但这并不是一件简单的事情，困难之一在于水流和人类活动造成的地形多样性。
东部地区有着大量陡坡山地和丘陵地带，在这样的地方植树造林的首要条件，是“整地”，即将不适宜种树的地形改造为平整的阶地，而这样的工程便是“坡面工程”。
最简单的就是梯田，即沿着等高线挖开山体并平整土地，形成一级一级的“台阶”，在林业工程中，这被称为水平阶整地。我们在华北地区，尤其是燕山、太行山一带见到的就常常是这种整地方式。
但水平阶整地并不能解决全部问题，在华南部分坡度更加陡峭的区域，尤其是江河两岸，整地后如何存水是一个大问题。栽种的植被若无足够的水分滋养将功亏一篑。因此，由最简单的水平阶整地，又演变出了“反坡梯田”。
这种整地技术是让平整的台阶变为向内倾斜，以保证水分最大程度汇集到植物根部。
还有将树坑做成半圆形，并交错排列的鱼鳞坑。各种奇怪的整地方式核心就是“因地制宜”，并且尽量涵养水源。
鱼鳞坑，来源：黄河水土保持天水治理监督局
植树造林的困难之二在于土壤。中国东部地区土壤类型众多，有许多对于植被的生存来说条件十分恶劣。例如沿海的众多海岛地区，地表常为火成岩组成的石质山地，并且处于风口，这些地区土层薄，土质差，存水困难。滨海地区还常有重度盐碱化土地。
此外，在废弃矿区这样的极端恶劣地表条件区域植树造林，同样要考虑土壤问题。在这些地区植树造林所依赖的是从选育、土壤改良，到后期工程固定、远距离输水设施的一整套流程。其中涉及到一个核心的技术：容器育苗。
容器育苗的原理同样简单，即用桶状或袋状容器将植物的根部包起来，内部填充配置好的土壤，以实现与外界土壤的隔离。有点像城市绿化带树木根部的那个“大袋子”。
但容器育苗所涉及的技术要复杂的多，尤其是营养土的配置，以及苗木移栽后的管理，今天的容器育苗已经能够使用自动化机械进行栽种和苗木管理。容器本身也更多使用不影响植物根部发育且可降解的材料。
困难之三在于灌溉。乔木相比灌木有着更高的需水量，但广大的华北地区，以及西南岩溶地区，东南沿海海岛地区等等，都缺乏淡水资源。由此而生的输水和灌溉技术，就成为了造林的关键。而其中的核心是——防渗材料。
我国的科研人员一直致力于研究各类成本低廉，性能良好的防渗材料。有研究表明，传统的土渠输水的损失比例高达50%，而低压管道很好地解决了这个问题。
输送到目的地的水分在送入植物根部的过程也涉及多种新技术的应用，因为在蒸发量大的区域，喷灌对水资源的消耗很大，与此相对的滴灌技术便是一种直接将水和养分送到植物根部的方法。而我们还在滴灌技术基础上做出了各种改良，例如与土地覆膜相结合的膜上滴灌、膜下滴灌，前者适合新疆、甘肃等缺水区域，后者则适合如冀西北气候寒冷，但有一定水源条件的区域。
一种滴灌设备，来源：Jisl
困难之四在于经济发展与生态恢复的矛盾。人类生存所需的木料、燃料、饲料等物资的短缺，常常导致滥砍滥伐。因此植树造林不仅应该考虑生态恢复，也应具有经济功能，否则将是不可持续的。
而除了光伏、风力发电等新能源设备在荒漠化地区的推广以外，我们还给出一个格外有趣的技术：经济作物共生。
在巴丹吉林沙漠，你会看到成群的梭梭，这是一种耐旱的低矮灌木，十分适合在荒漠化地区种植。但你看到的还只是表象，如果你挖开沙地，就会在梭梭的根部发现一种奇特的植物，这便是肉苁蓉。
肉苁蓉是一种寄生植物，它大部分躯体在地下，地上的部分则是它的花絮，肉苁蓉可以寄生在梭梭根部，而它本身则是一种重要的药材。由此，种植防风治沙的梭梭与种植经济作物肉苁蓉结合在了一起。
肉苁蓉，来源：Yanish E
此外，你在华南看到的能够提供木材的速生桉林，华北山地漫山遍野的桃林、山杏林等等，都是经济型防护林的一种。
最后，中国为世界贡献的独特治沙经验中还有一项，那就是体系化。
从固沙到造林，从来不是各自独立的孤岛，而是环环相扣的锁链。不论是西北地区城镇周边以及铁路、公路沿线，由沙漠、沙漠植被、风沙育草带、乔木防护林以及农田林网组成的五带一体模式，还是保卫敦煌莫高窟的由阻沙带、固沙带、人工植被带、砾石压沙带、空白带和化学固沙带组成的六带一体模式。都让防治荒漠化的成果越来越巩固，后续的工作也越来越容易。
而覆盖我国整个国土的大型绿化工程，如京津风沙源治理工程、三北防护林体系工程、长江中上游防护林体系工程、沿海及河湖流域防护林工程等等，则相互支援，相互依靠，共同编织了一张生态之网。
尾声
截至2019年，我国荒漠化和沙化土地面积仍有425万平方千米，虽然连续多年缩减，但这仍是一个惊人的数字。
防治荒漠化和沙化是一个长期的过程，它所依靠的是不断的科技进步，以及人类渴望生存、寻找与自然和谐相处之道的本心。
后者也许更为重要，抛开各种治沙的高科技手段，我们从未忘记的，是曾经一个一个脚印踩下麦草、一桶一桶水浇灌树苗的先辈们。正是他们的坚持，让今天的成就和未来的愿景成为可能。
毛乌素治沙人代代接力 让荒漠变绿洲，来源：华商网
联系客服
