内蒙古自治区额济纳旗沙尘现状和问题分析①

苗 增

(华北科技学院安全工程学院，北京东燕郊 101601)

1 概述

北京，作为我国的首都城市，她的环境在一定程度上影响着中国的形象;天津，作为我国重要的经济开发区，其环境也决定了投资者的投资与否。然而，这两座城市却在常年遭受到风沙的侵袭，在影响环境的同时，也在某些程度上限制了京津的经济与发展。究其根本，我们发现内蒙古额济纳旗的水土流失以沙尘暴为体现形式，而沙尘暴的必经之路就是北京市，通过山西、京津地区然后飞向大海、飞向日本，甚至飞向澳大利亚。

辽阔的额济纳，隶属阿拉善盟，位于内蒙古自治区的西北端。举世闻名的“中国酒泉卫星发射中心”、“东风航天城”就在旗的境内。全旗总面积11.46万平方公里。这里便是古时候的居延。世界第三大沙漠，中国第二大沙漠巴丹吉林沙漠就位于额济纳旗境内。它地处中亚干旱与半干旱气候中心，是我国北方沙尘暴发生的最主要沙源地之一。近半个世纪以来，在西风环流、冬夏季风特别是冬季风、气候变化与人类活动影响下，巴丹吉林沙漠流动沙丘不断扩张，其边缘地区土地沙漠化发生发展十分活跃，且与其东南部的腾格里沙漠、东部的乌兰布和沙漠形成“握手”之势，直接影响了内蒙古额济纳旗、阿拉善右旗，甘肃省民勤县、高台县、临泽县等地区的人民生活与社会发展［1］。

额济纳在地理上属于内蒙古高原的一部分;在地质上属于天山、阴山地槽。额济纳位于欧亚大陆的腹地，远离海洋，西南、西、北三面不同距离内有山脉环绕。

该地区的地表水主要为黑河，古称弱水。为发源于祁连山北麓的季节性河流。该地区年均降水量37 mm，蒸发量3841.51 mm，属于极端干旱地区。

常见天气现象多风，1990年后由于生态环境极度恶化，年均发生14次沙尘暴，年均大风天数44天。且大风常伴随沙尘暴，造成了重大的灾害［2］。

由于当地的土壤呈碱性，导致了该地区无法大量种植普通的农作物，所以该地区的粮食均靠外地输入。

2 额济纳地区沙尘暴的成因

沙漠化成因是沙漠化研究治理中的核心问题之一，对该问题的研究由来已久。但在沙漠化成因的观点上争论较大，大体上可归纳为自然成因和认为成因两种观点。前者多认为沙漠化是自然过程，主要由于气候干旱造成的，人类活动的影响是次要的。例如“干旱是沙漠化的主要原因”;“沙漠化的产生和发展主要受降水变化的控制，是气候变干的结果”等。而后者认为，沙漠化是在自然因素基础上，主要由人为不合理经济活动所造成的，即人是沙漠的主要导致者，朱震达即是这一观点的代表者，他在十几年前计算出人为因素所造成的沙漠化占沙漠化总面积的94.5%(参见表1)。

表1 中国北方地区沙漠化土地的成因类型

值得一提的是在近十年中，又有专家学者指出“人类不合理翻耕土地、放牧等活动，在自然条件相同的情况下，加速土壤风蚀值可达到50%以上。”由此，我们可以将内蒙古自治区额济纳旗的沙尘问题分为以下三个方面来进行分析。

2.1 自然成因

有利于产生大风或强风的天气形势再加上有利的沙、尘源分布和有利的空气不稳定条件是沙尘暴或强沙尘暴形成的主要原因。强风是沙尘暴产生的动力，沙、尘源是沙尘暴物质基础，不稳定的热力条件是利于风力加大、强对流发展，从而夹带更多的沙尘，并卷扬得更高。此外，额济纳地区干旱少雨，土壤、黄砂主要成分的硅酸盐，当干旱少雨且气温变暖时，便会发生下列化学变化。

这样，硅酸盐土壤胶团、砂粒表面就会带有负电荷，相互之间有了排斥作用，成为气溶胶不能凝聚在一起，从而形成扬砂即沙尘暴。

近二十年来，额济纳地区的巴丹吉林沙漠平均气温升高了0.025℃，降水、湿度均降低了许多，而年日均风速最大达到5.06 m/s，其数值接近固定风沙土的起沙风速5.1 m/s［3］。

2.2 物理机制

在极有利的大尺度环境、高空干冷急流和强垂直风速、风向切变及热力不稳定层结条件下，形成了巨大的压温梯度，这些条件共同作用，使近地层风速陡升，掀起地表沙尘，形成沙尘暴或强沙尘暴天气。

2.3 人为原因

沙尘暴发生不仅是特定自然环境条件下的产物，而且与人类活动有对应关系。人为过度放牧、滥伐森林植被，工矿交通建设尤其是人为过度垦荒破坏地面植被，扰动地面结构，形成大面积沙漠化土地，直接加速了沙尘暴的形成和发育。

在额济纳地区，近十年来，牲畜的数量急剧增加，造成草场严重超载，在牲畜的践踏下，形成裸露的沙地［4］。

额济纳地区的水源均是有上游祁连山雪水融化后顺流而下途径于此。才有了古代的“弱水”。近年来，由于河流改道，直接导致了额济纳地区的供水不足，就连大漠卫士——圣树胡杨也在这样的环境中倒下，造成了额济纳地区的大片“怪树林”现象。近十几年随着区域经济发展和人口增长，水资源开发利用量逐渐增大，而且存在部分不合理的开发利用水资源情况，致使地表水干涸，地下水含量减少和埋深增大(参见图1)。

图1 额济纳地区草原沙漠化影响因素分布表

3 沙尘暴的影响结果

3.1 额济纳地区沙尘暴的危害

除了强风、沙埋、土壤风蚀、大气污染外，额济纳地区的黑风是造成京津地区沙漠化的元凶，它通过风力破坏、风蚀直接影响了京津地区。

额济纳地区的沙尘暴直接造成了京津地区的生态环境恶化、影响当地人民的生产生活、造成生命财产损失、影响交通安全、危害人体健康、减小国土面积……。

3.2 额济纳地区沙尘暴的积极作用

沙尘不仅对环境有负面作用，在某些程度上讲，对环境也有有利的一面。例如额济纳地区的赤色沙暴中所夹带来的大量铁质已证明是渤海浮游生物重要的营养来源，而浮游植物又可消耗大量的二氧化碳，以减缓温室效应的危害;额济纳沙尘所造成的养分损失却可以肥沃其他地方的土地;沙尘暴的成分是带有负电荷的硅酸盐，能中和酸雨中的氢离子，减轻酸雨危害。

额济纳沙尘暴虽然危害甚大，却也是地球自然生态当中的一个必经的过程，因为自人类有史以来，便有沙尘暴出现了。只是我们应该更积极地找寻异常沙尘暴频发的机制，以真正解决异常气候变迁所带来的对于环境的危害。

4 对额济纳地区沙漠化治理工作的建议

王继和研究员认为，植物措施控制风沙流，减弱或消除风沙对生产、生活的危害是沙漠治理的基本方法之一，而林内风速的高低和沙面风蚀量的大小又成为沙漠治理效果的最重要的评价指标［5］。

4.1 工作中存在的不足

4.1.1 水资源可用量少、管理难度大

额济纳旗境内河道宽浅，河床基质疏松，输水过程中蒸发渗漏损失严重，从狼心山到达镇输水损失在2亿m3左右，实际可用水资源量很少。

由于额济纳旗闸多渠少，无控制性蓄水工程，来水与需水在时空上存在突出的矛盾，来水规律性差加上用水季节农牧民抢水争水，水闸及坝堰被水冲毁或漫顶的事件常有发生。而且打坝维修年均动用土方30万m3左右，对于水利职工和灌区劳力来说都是沉重的负担。

4.1.2 人口稀少、经济基础薄弱

额济纳旗地域辽阔但人口极为稀少，经济基础薄弱。每年的生态建设需要投入大量的资金和劳力，超出了额济纳旗政府和人民的承担能力，所以每年都需要中央投资。额旗本地的工程建设项目主要依靠外来民工，2004年民工使用量将超过2～3万人，多于额济纳旗常住居民。

4.1.3 基础资料和技术力量不足

额济纳旗基础地理资料十分缺乏，现有资料分散保存在农牧、林业、水务、气象各局和草原站等单位，不能集中使用，其综合利用价值也难以实现。各单位独立作业，技术人员知识结构单一而且交流与合作不足，工作效率和效果不佳。

4.2 国外先进技术应对额济纳地区沙漠化的可行性分析

4.2.1 生物技术

以色列为了提高荒漠地区的产出，大力研究开发适合本地种植的植物资源，广泛引种驯化，开展植物杂交育种，利用现代生物技术培育出抗盐碱耐干旱的新品种。对作物的引种、培育、种植都是以市场为目标，充分发挥优良品种的作用，使沙漠化劣势成为自然优势。

日本九州大学的科学家用成本价低廉的纳豆丝绿化沙漠，次年这个课题已经列入日本国家级科研项目［6］。纳豆拉出大量的丝状物，在放射线照射下可以形成高吸水性能的树脂。其蓄水量可高达树脂本身重量的5000倍，吸水后即成凝固状态，在阳光的照射下也很难蒸发分离。又由于其在土壤中能被微生物分解，且不会污染环境。

英国的科学家发现，南非沙漠地区植物的细胞中含有辛酮糖物质，当它们失去水分后，辛酮糖就变成了蔗糖，而蔗糖在细胞内则变成了晶状体，可以防止细胞由于缺水渗透的破裂，从而避免了花卉等植物的枯萎和死亡。

建议额济纳地区能够根据本地的实际情况和条件，通过引进国外的技术和物种，达到对额济纳地区的沙漠化治理，减轻京津地区的沙尘压力。

4.2.2 工程措施

土库曼斯坦的卡拉姆运河，调水到西部灌溉荒漠草场和新农垦区，并改善草场的供水条件。

澳大利亚对沙区基本上实行以保护为主的管理办法，加强政府每年的投资，开展水、土和生物多样性保护项目的建设，建立农垦区、示范区和沙漠公园，且利用沙漠独特的景观吸引游客，大力开展旅游业。

4.2.3 政策与机制

上述国家制订了专门的法律，为治理荒漠化“保驾护航”。如闲置土地退化地区的载畜量，调整畜禽结构，推广围栏放牧技术;引进与培育优良物种，恢复退化植被;实施节水保温灌溉技术，保护土壤，节约水源;禁止乱砍滥伐等。另外，通过鼓励私有土地者种草植树，在技术、设备、资金上予以大力支持。这些政策和措施有力地促进了当地土地的合理利用，有效地遏制了土地荒漠化的急速扩展【7】。本文认为，上述案例值得额济纳旗和我国借鉴。

4.3 对当前情况的建议

4.3.1 加快黑河工程和内蒙输水总干渠建设

在确保工程质量的前提下，黑河工程和内蒙输水总干渠建成后，将大大提高输水效率，提高向额济纳旗输水总量和实际可利用水量。由于工程量浩大，需要投入巨额资金，地方政府难以维持其正常运行和维修费用，还需要中央财政的不断支持，地方政府更应积极多方筹措资金。

4.3.2 加强各部门间的协作和资源共享

水土保持和生态修复涉及很多学科，需要进行大量的监测工作和各种因子变化的综合分析，更需要各部门技术人员和行政职能的通力配合，才能收到最佳效果。各部门的基础资料集中使用，有利于工作的开展和发挥这些资源的综合价值。

无论国内外各科研机构来旗考察、科研，均应给地方留下相关资料、成果，为地方社会经济发展服务。地方科技管理部门应在尊重知识产权的前提下，协同相关业务部门，充分、合理利用这些成果。

4.3.3 确保黑河分水方案的约束力和权威性

黑河是一条省际河流，长期以来水资源管理存在着严重的问题。为了进一步加强流域综合治理和水资源统一管理，确保居延绿洲生态用水，特别是确保黑河水资源管理的相关规章、制度和授权的约束力、权威性，应将黑河水资源管理的规章、制度和有关授权以法律法规的形式予以明确。只有解决好黑河水资源管理问题，才能解决居延绿洲生态危机，保障边疆地区长治久安和民族团结、社会稳定。

4.3.4 加强植被恢复措施

种草可以较快恢复植被，并减缓风力侵蚀。但是随着环境条件改善和人类的开发利用，要防止适应性更强的天然物种侵入人工草地占据优势地位。

通过水利工程提高水资源利用效率，加快植被恢复。天然草地经过灌溉后，生物量和植被覆盖度都会有不同程度的提高，群落组成也会有所变化。

通过生态修复，封育保护，局部地区采取灌溉、补播等辅助措施，主要依靠植被自然恢复能力，具有见效快、投入少等优点，是适合额济纳旗当前缺少资金和劳动力现状的综合措施。

通过对额济纳地区的植被恢复措施的设置，加强监管力度，引用国内外先进的技术和经验，对额济纳地区实现生态改造，不仅会造福当地，也将彻底解决京津地区长达千年的沙尘天气。

［1］ 朱金峰，王乃昂，陈红宝，董春雨，张华安.基于遥感的巴丹吉林沙漠范围与面积分析［J］.地理科学进展，2010，29(9):1087－1094

［2］ 孙兴凯.额济纳.(第1版)［M］.额济纳:中共额济纳旗委宣传部，1998

［3］ 樊胜岳，周立华.沙漠化成因机制及其治理的沙产业模式［J］.地理科学，2000，(6):511－516

［4］ UN.United Nations Convention to Combat Desertification in Those Countries Experiencing Serious Drought and/or Desertification Particularly in Africa［Z］.1994

［5］ 王承安，安春梅，杜斌，等.内蒙古阿拉善盟生态环境"3S"技术定量动态分析［J］.测绘科学，2005，30(3):78－82

［6］ 甘肃省科技厅.荒漠化防治与治沙技术［M］.兰州:甘肃人民出版社，2001

［7］ 廖梦娜，孙哲，等.关于利用水葫芦流体治理沙漠化的可行性研究［J］.中国环境管理丛书，2010，(02):27－28

［8］ 刘林森.筑起荒漠化长城.中国经济导报，2005