我国荒漠化治理中应关注的主要问题*

刘白玲

1.西藏大成科技发展有限公司；2.西藏中科淼源生态科技有限公司，西藏 拉萨 850000

2020 年秋，应中国科学院老科协的邀请，笔者其学术沙龙上做了关于我国《荒漠化治理的研究与思考》的报告。报告首先介绍了我国的荒漠化现状和荒漠化治理的迫切性；继而介绍了研究团队十多年来，围绕生态固沙，从土壤学、化学、微生物学、高分子材料学等方面开展的研究以及在内蒙、甘肃、宁夏、新疆等近十个省区开展野外示范的工作历程。该报告还重点阐述了对我国荒漠化治理中存在问题的思考和所应遵循的一些原则，包括大视野下荒漠化治理、荒漠化治理中的第一性原理、荒漠化治理中使用材料的可生物降解性与生态修复周期的匹配原则，以及荒漠化治理中系统化研究架构与科学管理等。本文是这个报告中的最后一部分，之所以单独摘出，是因为对我国荒漠化治理中问题的认识，应该是我们大家一起来思考的大问题。其关键是：应该怎样看待荒漠化治理，在荒漠化治理中应该坚持的原则是什么？

1 大视野下的生态修复

我们都很重视土地，由于各自所站立的角度不同，于是就有了不同的认识。但“只有肥沃的土地，才是人类永久的财富。”［1］。在联合国防治荒漠化组织编写的《全球土地展望》（Global Land Outlook）一书中，对土地的特征与价值是这样定义的：“土地是一种独特的、宝贵的、不可移动的资源，其数量有限，为社会带来多重利益。土地永远都与我们人类的发展息息相关，让土地保持健康状态，对人类的安全至关重要。因为土地为我们提供了粮食和水，从而稳定了我们的就业与生存；土地还具有应对气候变化和对极端天气的恢复能力，从而维持了社会与政治的稳定。土地具有多维性的特征，而其经济功能，只是众多功能之一。”［2］所以，无论是现在的生态修复，还是对退化土地的治理，其实质都是对被破坏土壤的修复。

2 决定生态修复是否成功的因素

一个成功的生态修复或者是保持一种良好的生态状态，需要很多因素，但这些因素最终可归结在两个层面上，即国家的政策导向层面和科学/技术层面，而且国家政策导向和决策的科学性起主要作用。我的青少年时代是在青海度过的，那时草原肥美，夏季里鲜花遍野，否则怎么会有王洛宾歌曲中的浪漫情怀！但在饥饿的20 世纪60 年代，一批批年轻人被送去那里开荒种地，向草地要粮食。几年过去，不但酿成了一代年轻人的悲凉，而且让这个地方成了不毛之地，小说《往西是当金山》写的就是这段历史。［3］

2019年曾应邀去秦岭，为秦岭某风电站所导致的生态破坏提出修复建议，我认为这类生态破坏主要与决策有关。因为在秦岭进行实地考察时，我问过当地林业局的同志：“这个风电站的发电量占宝鸡市用电量的百分比是多少？”回答是不到5%。但这个不到5%的发电量，却导致了秦岭56.5 公里长的山脊破坏，以及因运输风机叶片拓宽山路造成的山体崩塌，其造成的生态损失是无法估量的，而修复工作又是如此艰难，可见这个决策是多么地得不偿失！

我们要遵循自然规律，无论是草地还是沙漠，都是自然生态系统的组成部分，是一种存在形态，不能任意改动。我们要治理的，主要是逐渐荒漠化的退化土地，以及沙漠中很小的一部分工程用地，近些年我国也是这样做的。这两年为什么草地恢复比较快，因为禁牧；或封山禁止乱采乱挖，保护植被。比如，青海省东部和南部约17 个县分布有野生冬虫夏草，每到虫草成熟季节，就有大量人员涌入，乱采滥挖，导致了草原生态的严重破坏。青海省政府于2005 年便颁布《冬虫夏草采集管理暂行办法》，要求从2006 年1 月1 日起，实行“采集证制度”，禁止无证或在禁采区采挖虫草；同时对拥有草地、草山使用权的牧民发放高额补贴，避免牧民把草山、草地包给外来人采集虫草，从而有效保护了青海虫草产地的生态环境。就技术层面而言，要多学科交叉、多技术应用，我的团队是从事生态修复材料研究的，但研制的新型材料的使用，在生态修复中所起的作用只是一个方面，而且是小范围的。而决策的正确，才会产生大效应、大效益。

近些年来，习近平总书记“绿水青山就是金山银山”的理念深入人心；党和政府把生态文明建设提高到“关系人民福祉、关乎民族未来长远大计”的高度，这些都为提高生态环境决策的科学性提供了保障，也为生态修复材料学的研究指明了方向，提供了更大的发展空间。

就科学技术层面而言，要强调多学科交叉，因为荒漠化治理涉及面太广，土地荒漠化只是其中的主要内容之一。比如对矿山的修复，就包括采空区的治理、土壤和微生物的修复、土壤边坡治理、重金属治理等等，水体污染和土壤退化的治理涉及面更多，体现的是一个非常庞大的系统工程，因而需要我们进行多学科交叉研究，克服各自专业的局限性。

3 荒漠化治理中的因地治宜原则

2018 年4 月，我们前往内蒙古蒙草生态环境（集团）股份有限公司（简称：蒙草集团）进行技术交流。蒙草集团的宗旨是：立足“草、草原、草科技”，构建产业生态圈。去他们的生态园参观，进入大厅，首先看到的，是内蒙地图的硕大显示屏，无论点触到内蒙区域的任何部位，屏幕上立即就给出这个地方的气候、水质、土壤结构等基本参数，以及进行生态修复时应采用的植物种类。这些植物都是当地优势品种，因为只有当地植物才能适应当地的气候环境，才能在当地的生态修复上发挥作用，蒙草集团这是真正地向生态修复的科学化、数字化迈进。回想起2013 年去库布其沙漠，为什么有些树种了刚两个月就死了呢？除所说的风大、缺肥之外，主要与这些树来自东北，其生物体系还不能有效地利用土著微生物进行生化过程有关。

我们在进行生态固沙或生态修复时，首先要根据每个地域的水文地质、温度、降水量、地下水位、风力风期以及修复的目的来拟定实施方案。即，是生态园建设、生态修复？还是沙漠工程、小城镇建设、公路与铁路的防护？比如秦岭山顶的风电项目：因修路、扩路造成的大面积岩石断面修复，需采用工程方法；平缓坡面的修复，主要是防止水土流失；而电机基座处的植被恢复，就要采用土壤改良，繁荣微生物种群，种草植树的方法。整个生态系统的恢复需要很长时间，植物适应外界的变化也需要很长时间，绝不是简单的、千篇一律的处理可以奏效的。

4 荒漠化治理中的第一性原理

荒漠化治理中的第一性原理到底是什么？在我们的荒漠化治理中又如何去体现？第一性原理，用英文（First principle thinking）更能直达实质。可用一个例子说明“第一性原理”在生态修复中的应用，这就是西北农林科技大学刘存寿教授关于“碳基有机肥的研究”，因为它生动地诠释了这个概念。

1840年，德国化学家李比希，提出了“植物矿质营养学说”的理论［4］，其要点是：（1）植物生长发育必须吸收矿物元素；（2）植物以无机离子吸收矿物元素；（3）各种矿物元素对植物的营养作用同等重要；（4）一种元素的营养功能不能被另一种元素所替代；（5）植物完成生命过程必须吸收16 种元素，分别是：大量营养元素（碳、氢、氧；氮、磷、钾）、中量元素（钙、镁、硫）和微量元素（铁、锰、锌、铜、氯、钼、硼）。其结论是：大量元素碳氢氧源于空气和水，中微量元素土壤含量丰富，一般不需要补充，大量元素氮磷钾决定作物产量，通常不足，这就是为什么化学肥料仅生产无机氮磷钾盐类。这个“植物矿物营养学说”，具有非常明显的时代特征，而且“非常重要”。为什么呢？正因为这个学说的出现，才有了世界范围内大量地生产化肥、使用化肥。随之而来的问题是什么呢？就是使用化肥以后产生的连锁性副作用，并以相同的出现顺序遍布全球，无一例外，即：“化肥效益递减→土壤环境恶化→农产品品质下降→作物抗性降低→生态恶化→食品安全问题”。开始使用化肥，粮食增产明显，然后逐渐下降；之后便是使用更多的化肥，土壤板结，农产品品质下降，作物抗性降低；为了提高作物抗性，于是就出现了农药，农药的过量使用，便导致了我们人类需要承受的粮食安全问题。在这个过程中，不乏化学公司为了商业利益所编造的谎言。

对此，刘存寿教授提出了一个问题，就是，“为什么只有化肥出现以后才出现这些麻烦？我国几千年农耕历史，没有出现这个问题呀！西北农林科技大学离秦岭很近，学校的实验教学基地就设在那里。在秦岭没有人使用化肥，但为什么植物长得那么好，生生不息，繁衍绵长？刘存寿教授说，“原始森林是一种封闭的自然营养循环系统，既不需要施肥，也不需要喷药，病虫害鲜有大规模爆发，原因何在？”这个问题问得好！技术美学的两个基本原则，就是事物的简洁性与对称性。这对我们思考问题，同样是有用的，任何问题想到最简单的时候，结论就出来了。

于是，刘存寿教授开始研究一个封闭体系中的自然营养循环。得到的结论是：自然植物营养，源于土壤微生物将枯枝落叶等有机物降解成小分子水溶物质；只有这种小分子水溶物质才能被植物吸收利用；水溶腐殖酸是营养活性最高部分［5，6］。自然营养有三个特征，其中有多种有机小分子，有矿物元素38种，矿物元素与有机小分子形成了有机配合物，这种有机配合物既可作为载体，又可作为有机营养，维护生态系统的稳定性。他将有机质，比如树叶、秸秆、食物垃圾收集起来，用化学与生物结合的办法将其变成小分子，再作为碳基肥用于土壤施肥，不但大大减少了化肥用量，而且显著提高作物产量，有些作物的产量增加在50%以上。这个例子说明，基于本源的思考，对正确研究思维的形成有多么重要！

再比如，固沙材料使用的长效性问题。在荒漠化治理中，我们不能简单地强调使用材料的快速生物降解，因为生态修复所需要的周期是很长的，所以需要固沙材料的使用寿命与沙地的生态修复周期相匹配。这一点，实际上也是“第一性原理”的体现。

5 荒漠化治理中系统化研究框架与科学管理

在沙化土地的治理上，我们也参加了一些国家的重大专项项目。项目实施过程中最大的体会是什么呢？我认为，第一，在组织重大研究课题时，首先要明确应该解决的问题到底是什么？问题要提的切中要害，抓住实质；然后围绕要解决的问题，形成有逻辑性的研究框架；再决定研究队伍的组成。实际上就是要问题导向，而不是关系导向。第二，就是各研究团队之间的有效衔接与配合，这一点非常重要。项目负责人的主要职责是协调、是调动、是指挥，是对全局的思考与把握，所以要关注研究的节点和衔接点，这对有多个单位参加的重大项目尤为重要。所以我觉得，在荒漠化治理项目上也要有科学的、系统的研究框架，这与该项目的特点与长周期有关。

对项目的管理也非常重要，美国的阿波罗计划动用了多少人力物力，那么多的单位，就有管理系统化的问题，我们在重大项目研究中也应该体现这一点。管理为什么重要呢？仍以秦岭风电站生态修复项目为例，我们去秦岭实地考察，风机站周围的树种了不止一次，但成活率很低，多数都死了。我说拔一棵死了的树看看，一看，这个树坑的深度只有十几公分，十几公分还种什么树？我问这个项目谁在管？种树的时候看没看？常说“三分种,七分养”，树种后是怎么维护的？都没做呀！所以，前面生态修复已经花费了大量的人力、物力、财力，因是国家投资，没人心疼，心不到位，项目自然做得不到位。荒漠化治理当中，也同样会面临类似的问题，对此，要引起我们的深思并避免之。