沙漠地區經濟建設與生態治理研究

吳阿龍　鄧友生　董晨輝　陳茁　莊子穎

摘要：土地荒漠化是中國生態文明建設重點關注問題之一，也是國家脫貧攻堅事業路上一大阻力。為研究碳中和背景下中國沙漠治理現狀、問題和未來發展方向，系統闡述了中國沙漠地區經濟建設措施，包括工程建設、沙產業發展和沙漠綠化。介紹了當前中國主要的三種治沙方法即工程治沙、化學治沙和生物治沙。分析歸納中國各時期治沙政策內容及變化，最后指出中國沙漠治理存在問題，并給出建議，探討了沙漠治理研究的未來發展方向。

關鍵詞：沙漠治理；經濟建設；治沙方法；存在問題

中圖分類號：X171.4 文獻標志碼：B

前言

中國沙漠資源豐富，沙漠面積達6.88×105km，主要分布在西北地區和北部地區，有塔克拉瑪干沙漠、古爾班通古特沙漠（準噶爾盆地沙漠）、巴丹吉林沙漠、騰格里沙漠、庫木塔格沙漠、柴達木盆地沙漠、庫布齊沙漠、烏蘭布和沙漠八大沙漠。沙漠地區干旱，自然環境惡劣，風沙災害時有發生，嚴重影響了當地人民生活和經濟的發展，是造成中國西北地區人口流失和南北經濟發展不平衡的重要原因之一。沙漠地區生態系統脆弱，且經濟欠發達，但具有豐富的資源和能源，是重要的能源基地，越來越多的國家認識到沙漠的重要戰略地位，世界各國也在積極開展相關項目，來利用好沙漠資源。當前，氣候變化是人類面臨重要問題，實現碳中和是應對氣候變化的重要舉措，而利用好沙漠資源，發展清潔能源，改善中國能源結構，僅僅發展風電和光伏發電是遠遠不夠的，技術的應用也是有條件的，沙漠環境的治理也是極其重要的一環，堅持踐行“青山綠水就是金山銀山”這一理論，實現沙漠變綠洲是重中之重。隨著科學技術的不斷進步，中國在治沙方面也已取得一定成果，治沙理念也發生了巨大轉變，從被動防護到主動治理和開發，治沙方法日新月異，評估各種治理方法成效和影響，開展沙漠生態系統的調查就顯得尤為必要。

1 沙漠經濟建設

1.1 工程建設

隨著“西部大開發”和“一帶一路”建設的不斷推進，越來越多的鐵路、公路、能源基地和石油管道等工程在沙漠地區開發建設，相關技術和經驗越來越成熟，例如寶蘭鐵路、京新高速公路、格庫鐵路、和若鐵路等。2022年6月16日和若鐵路正式開通運營，和若鐵路有534千米分布在沙漠地區，部分區段為避免線路被風沙埋沒，采用以橋代路，同時開展防沙工程，修建草方格5000萬平方米，種植防沙樹木1300萬株，形成一道綠色防沙屏障。和若鐵路的建成使2712公里塔克拉瑪干沙漠鐵路環線（如圖1所示）成為世界首個沙漠鐵路環線，環線的建成極大推動了塔克拉瑪干沙漠地區經濟發展，徹底打破了南疆地區的交通瓶頸，不僅降低了貨物運輸成本，讓當地的棉花、礦產、紅棗等特產走出南疆，也讓疆外的商品走進了南疆，帶動了當地的旅游業發展，縮小南北經濟差距，促進了國內經濟大循環。而這些工程建設都離不開防沙工程的開展，先進的治沙手段是沙漠工程建設的前提。

1.2 沙漠產業

1984年錢學森先生就提出了“多采光，少用水，新技術，高效益”讓沙漠變成沃土的沙產業設想。隨著科學技術的不斷發展，沙產業理論主要包括三種觀點：以沙漠化防治為主要內容的生態理論；以農業工業化為主要內核的沙產業經濟理論；以沙漠和沙漠化地區資源高效利用為主要內容的技術創新和技術傳播理論。沙產業的發展方向主要包括沙漠特色農牧、沙漠醫藥、沙漠旅游和沙漠特色資源經濟等，例如梭梭肉蓯蓉產業、風電光電產業、鳴沙山景區、沙棗基地建設等，其中沙漠地區清潔能源的開發利用備受關注，尤其將林業、農業、旅游與光伏產業結合的“光伏+”產業，中國在2021年10月12日《生物多樣性公約》第十五次締約方大會領導人峰會上也提出要大力發展清潔能源，在沙漠地區加快建設大型風電光伏發電項目?！吨袊疤贾泻汀笨蚣苈肪€圖研究》報告特別指出，西部干旱地區的風、光資源，是中國實現碳中和最大的底氣，近年來中國也建設了不少清潔能源設施，例如青海塔拉灘太陽能發電基地（如圖2所示）、達拉特光伏發電基地等。2022年中國風電、光伏發電量突破1萬億千瓦時，達到1.19萬億千瓦時，較2021年增加2073億千瓦時，同比增長21%，占全社會用電量的13.8%，同比提高2個百分點，接近全國城鄉居民生活用電量，沙漠地區光伏產業發展潛力巨大。傳統沙漠治理以政府為主導，林場和國有單位為主體，民眾參與度、社會關注度低，投資大，見效低，沙產業則讓更多民間單位及個人參與進來，不僅帶來了經濟效益，還推動了沙漠治理與修復，具有良好的社會和生態效益。

1.3 沙地綠化

推動沙漠經濟的發展，沙地綠化是關鍵。自建國以來，中國政府就高度重視沙漠治理，經過一代代人的努力，已經取得了豐碩的治沙成果，涌現出了一批又一批治沙英雄，出現了罕塞壩林場、八步沙林場、庫布齊沙漠、毛烏素沙漠綠化工程等治沙典型和殷玉珍、牛玉琴、石述柱等治沙模范人物。隨著互聯網技術的進步，植樹造林也出現新模式，例如2016年“螞蟻森林”的出現，6億人參與到植樹造林中來，截止2021年8月，已種植3.2億株苗木，種植總面積超過2.64×105hm2。2019年美國國家航空航天局發布的一項地球生態環境觀測數據顯示自2000年到2017年的全球新增綠化面積中，有超過25%是來自中國。2022年全國完成造林383萬公頃，種草改良321.4萬公頃，治理沙化石漠化土地184.73萬公頃。沙地綠化改善了當地的自然環境，通過種植經濟作物，修建鐵路、公路，不僅解決了就業問題和增加當地人民收入，讓貧瘠的土地不再貧瘠，還推動了沙漠地區產業多元化發展，實現沙漠地區可持續發展，為中國脫貧事業注入新力量。

2 治沙方式

2.1 工程治沙

通過在流沙上設置沙障或防沙結構，阻擋風帶動流沙和地面積蝕，保護公路、鐵路、建筑等免受風沙侵蝕。工程治沙受現場條件制約較少，取材便利，成本低，適用范圍廣，見效快，往往作為植物固沙先導措施。常用的治沙措施有沙面覆蓋、方格沙障（如圖3所示）、阻沙柵欄、輸沙結構和導沙結構。沙面覆蓋選用當地易取的碎石和黏土等覆蓋沙面，阻擋風侵蝕地表，帶起流沙。方格沙障利用麥草、塊土、黏土等在沙面設置方格，增加地面粗糙度，降低地面表面風速，抑制風沙流動。阻沙柵欄通過攔截風沙流動，將砂礫攔截在柵欄附近堆積，防止路面被沙埋沒，阻沙欄柵材料囚地制宜采用蘆葦、竹片等。輸沙結構主要通過降低地表粗糙度，加強局部位置風速，使風沙通過被保護區域時不產生堆積，例如公路治沙效果較好的導風柵板，通過對氣流進行壓流，增加導風貼地表流速。導沙結構通過改變氣流運動方向，引導風沙向被保護區域旁側運動，達到治沙目的，該法要求風向單一或擺動較小，同時要求周邊有儲沙的溝谷、洼地等，受風向和地形地貌條件限制。各種治沙措施都有其限制條件，應根據沙害特點和地形地貌等自然條件綜合應用。

2.2 化學治沙

化學治沙是通過在沙面噴施化學黏合劑形成固結層，不僅可以限制沙粒運動，還能保持沙地水分，以達到固沙目的。常用化學固沙材料分為無機混合材料、有機材料和有機一無機材料，如乳化瀝青、高分子聚合物等。近年來化學固沙材料不斷創新，從一開始的固沙到現在不單單固沙還要保濕、抗風蝕、無污染。木質素類固沙材料有機質和含氮量高，不僅能夠在地表形成圈結層，還對植物生長有益。高分子類固沙材料不僅能增強沙粒之間的膠結力，有些材料還具有很強的吸水性，能夠膠結周圍松散土體和礦物，具有很好的保濕效果。雖然創新性固沙材料很多，但其本身缺陷和應用局限性也很突出，例如高分子聚合物制備工藝受限，容易受光熱影響發生老化，有些還有毒性，木質素類材料容易降解，時效性較差，有些材料成本較高，不能廣泛推廣。

2.3 生物治沙

當前生物治沙主要有三種方式：植物固沙；生物土壤結皮固沙技術；生態墊。植物固沙在沙地上種植適應當地氣候條件的植物，改善沙的理化性質，促進土壤的形成，優化小氣候環境，豐富當地生物多樣性，是目前最常用的治沙方法之一。其中喬灌草混合型植被治沙效果較好，植被高度錯落有序，對風速削減作用明顯，固沙防風效果好。生物土壤結皮是由藍藻、地衣、蘚類等隱花植物及土壤中的異養微生物和相關的其他生物體與土壤表層顆粒等非生物體膠結形成的十分復雜的復合體，能夠促進沙面表層營養物質富集，改善土地理化性質，加快沙化土地的恢復，通過人工培育大大降低了其形成周期，讓這一技術應用于沙化治理成為可能，是目前關注度較高的一種新型治沙方式，如圖4所示古爾班通古特沙漠生物結皮景觀和不同類型的生物結皮。生態墊是一種由棕櫚樹殘渣制造的一種網狀覆蓋物，疏松多孔且易分解，不僅可以增強土體抗剪強度還可以降低雨水侵蝕，實際工程中也有應用，不僅增加了土壤含水量和沙面穩定性，還提高了固沙植物的存活率。但除植物固沙外，其他方法還在探索與研發階段，無法大規模應用。三種治沙方式經濟技術性能及適用范圍見表1。

3 沙漠治理政策

中國一直都高度重視沙漠治理，早在1985年就召開了全國治沙會議，改革開放之后陸續啟動了多項保護、改善和治理生態環境，防治沙漠化的一系列生態工程。中國沙漠治理政策經歷了四個重要階段：政策起步形成階段（1978年-1999年）、政策全面推進階段（2000年-2010年）、政策快速發展階段（2011年-2015年）及政策提升轉變階段（2016年至今），中國各時期治沙政策如表2所示。治沙60年以來中國治沙政策不斷進步，主要原因就是治沙觀念的轉變，由被動防護到保護自然資源，再到合理利用開發沙漠資源。

4 存在問題

4.1 沙產業發展的不足

當前沙產業中種植經濟作物種類單一，主要是沙柳、沙棘、沙棗等沙漠原生植物。產出低效益低，生態功能也在逐年降低，不利于沙產業的長期發展。同時，沙漠特色農業企業普遍規模較小，市場開拓能力有限，產業輻射范圍小，限制了肉蓯蓉、麻黃等特色農產品產業的發展。沙產業投資規模大、周期長且風險高，偏遠地區金融機構貸款金額有限，而治沙專項貼息貸款周期短、利率高，很難滿足沙產業發展需求。沙漠地區開發建設和生態建設并未遵循自然發展規律，存在大面積開挖植樹，肆意抽取地下水，工程建設破壞已有植被。在今后的沙產業發展中，要加強技術創新，研發適合旱地生長的經濟作物，同時要加強政策扶持力度，沙產業本身具有公益性，不能按簡單的市場經濟規律來衡量，政府要出臺一系列專項的減稅、長期的大額的貸款優惠政策，同時要協調好經濟效益和生態效益的關系，保障沙產業長期發展，科學指導沙漠經濟建設。

4.2 治沙方法的局限性

治沙方式很多，應用也很廣泛，經過多年發展，取得了豐碩的成果，例如包蘭鐵路自開通60多年來從未被風沙阻斷，這歸功于中國創新性提出的“五位一體”鐵路防風固沙體系，將固沙防火帶、灌溉造林帶、早方格植物帶、前沿組沙袋和封沙育草帶有效組合，才實現了“人進沙退”的偉大成就。但當前的治沙手段應用條件也有限制，對自然環境條件有要求，例如地下水資源，在西北、內蒙等地早期種植的林帶、草場不斷衰退，其主要原因就是大面積綠植的生長吸收大量水分，地下水位連年下降，隨著樹齡增長，土壤水分無法滿足生長需求，導致草場林場大面積退化甚至死亡。在沙漠治理眾多方法中，植物固沙耗時長，投資大，化學固沙材料難降解造成污染，環保材料無法大規模生產和應用，生物土壤結皮固沙技術僅作用在沙地表面，而且技術還不夠成熟，各種治沙方法都有局限性。

5 結論

經過多年治理，中國沙漠治理也出現了一些問題，主要是因為盲目追求植被覆蓋，忽視了自然規律和自然條件，在今后沙漠綠化時要充分考慮大面積種植固沙植物可行性和后續植被維護問題，科學治理沙漠和發展沙漠經濟。沙漠治理關鍵在于水資源，開展沙漠地區節水、儲水技術研究才是根本，由于各種治沙方法都有其局限性，探索綠色長期綜合防沙治沙體系很有必要。當前治沙方式主要應用在地勢相對平坦地區，而中國沙漠地區沙山眾多，由于沙山高度在百米以上，山頂風速大，情況復雜，當前治沙手段非常有限，針對高大沙山的治理當前仍缺乏有效方法，未來沙漠治理中開展相關研究具有重大意義。

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來源：中華人民共和國科學技術部網站

https：／／www.most.gov.cn/gnwkjdt/202401/t20240116_189364.html