21世纪人类最伟大的工程——中国的沙漠造林
毛力人
(齐齐哈尔市科学技术情报协会,黑龙江 齐齐哈尔 161005)
摘要回顾中国的沙地造林已初见成效,大胆提出在21世纪进行沙漠造林,实施人工改造气候、改造生态环境的设想,这个设想的实施或许将是人类最伟大的工程。
关键词沙化危害;新技术;沙漠造林
收稿日期:2015-04-13
作者简介:毛力人(1946-),男,黑龙江讷河人,高级工程师,主要从事科技情报工作.
中图分类号:S728.4
文献标识码:A
doi:10.13601/j.issn.1005-5215.2015.07.034
21世纪是科学技术成果收获的世纪。工农业投入产出效益大大提高;粮食的高产为人类生存,为畜牧业发展提供了可靠保证;石油、天然气的开发和利用,减少了对森林的消耗。
我国历史上有过修万里长城的伟大壮举,有拓凿京杭大运河的艰巨工程。最近南水北调世纪工程胜利竣工,都证明中国人一定有志气、有能力完成许多人类伟大的工程。沙漠造林如果成功,将成为中国第四个人类最伟大工程。
1占国土面积1/10的中国沙漠
1.1我国的沙漠大部分分布在内陆山间盆地,这些地区在100万年前至今的整个地质历史阶段,由于流水把邻近山地的大量风化物质搬运而来,堆积在盆地或山前平原上,形成了巨厚的河流冲击和湖河沉积层,这些堆积物为沙漠的形成提供了主要的物质来源。此外,被风磨蚀下来的砂岩和沙质泥岩,也是沙漠中的砂物质来源的一部分。[1]
1.2中国的沙漠大都是极端干旱地区,以塔克拉玛干沙漠为例,夏季气温高达47.6 ℃,全年降水量为16.6mm,蒸发量为3 000mm,空气相对湿度平均为36%,8级以上大风年平均为39.9d,最多达68d,最大风速40ms-1左右。干旱少雨使沙漠地区基本没有降水补给。地下水又多埋藏在20m以下,地表下数米处于气干状态,无水可供植物生长。[1]
1.3就自然条件来说,干燥气候是形成土壤沙化的重要原因,促使沙化另外一个原因是人类对自然资源利用不当,甚至连年战争,毁坏了干旱地区水利工程,[1]使沙化范围迅速扩大。前几年因过度放牧,开荒种地,对土地掠夺式利用,作为我国生态屏障的内蒙古草原,每年以5万km2速度退化。
1.4我国的土地沙化面积有所控制,全国沙化土地面积为262.37万km2,5年间全国荒漠化土地减少了125万hm2。位于浑善达克沙地南部的镶黄旗、正镶白旗、正蓝旗和多伦县与河北接壤处,严重的沙化问题得到了缓解。
2沙漠造林是防止土地沙化的有效途径
为了逐步减慢土地沙化形成,防止风沙肆虐,我国先后实施了“三北防护林体系建设工程、长江中上游防护林体系建设工程、沿海防护林体系建设工程、平原绿化工程、太行山绿化工程、农田林网防风治沙工程、黄河治沙工程、珠江流域综合治理防护林体系建设”等十大工程。这些工程已初见成效,基本锁住了风沙,生态环境得到改善。
我国各级政府及有关部门十分关心生态问题。积极引导沙化地区群众,珍惜绿色植物,种草栽树,合理利用开发资源。前几年沙化严重地区已实现退耕还草战略,并确定一批近期的治沙重点工程,为进一步巩固造林成果,国家2015年计划退耕还林还草66.7万hm2。
我国自绿化造林工程启动以来,开发沙化土地及村旁、田间人工林面积为61.1万km2,占全国林地面积34.01%。[2]飞播造林13.6万hm2,其中内蒙古飞播造林6.5万hm2,已成黄色沙海中一片片绿洲,出现了人进沙退的好势头。[2]
人工造林保存面积382.1万km2,人工林面积世界第一。[2]环境专家认为中国有两个世界第一不可思议,即制造沙漠世界第一,治理沙漠世界第一。并把联合国奖状颁给了中国黑龙江省的拜泉县和中国甘肃省的牛玉琴,表彰他们在农田林网化建设中取得的巨大成绩。
3中国的沙漠造林应该分块同时并进
3.1塔克拉玛干沙漠边缘,分布着许多城镇,居民点和绿洲,如库尔勒、库车、巴楚、莎车、叶城、墨玉。新疆生产建设兵团的奎屯市、石河子市、昌吉等市分布在沙漠边缘。经过几代人的努力,这里渠道纵横,树木丛生、百草丰茂,在农田林网带中花果飘香,各种农作物都郁郁葱葱。与邻近的沙漠形成鲜明的对比。这些城镇绿化基础好,造林技术先进,有一套沙地造林经验,以这些城镇为依托,继续扩大城镇周边造林逐步深入沙漠地区。
3.2沙漠中沿着铁路、公路造林,在路两旁绿化带垂直方向深入沙漠15km造林,发挥防风固沙,减少大风对列车运行的干扰,同时又涵养水源,保护了铁路、公路安全运行,也给向沙漠深处造林打下基础。
3.3加强库布齐、乌兰布和、腾格里和毛乌素沙漠的造林,国家正在实施这个沙漠造林工程,这4块沙漠的造林对治理黄河尤为重要。
3.4巴丹吉林沙漠缺少河流与湖泊,先打井解决供水问题,把水从地下调到地上造林,形成森林后,再由森林枝叶负责把水调回地下保存起来。乌兰布和、腾格里、毛乌素沙漠沿黄河两岸造林,营造良好的小气候后,逐渐远离黄河两岸造林,可以减少水土流失,泥沙不再流进黄河,这几块沙漠造林成功,可使黄河水变清。
3.5让塔里木河水重新改道再流回罗布泊,沿罗布泊周围,塔里木河、孔雀河两岸25km处造林,在古尔班通古特沙漠里,沿玛纳斯河右侧10km,左侧25km范围内造林,这几条河以雪山的溶水作为补给,在雪水融化时及时造林,成活率应该有保证。
4新技术支撑着中国的沙漠造林
采用3S遥感技术,全球定位系统,地理信息系统,对沙漠地区的地形、地貌、林况,对水文、气象、地下水进行监测。对各种历史数据和现在的数据进行处理,为解决复杂规划和高水平管理提供可靠保证。
即根据风沙移动规律,从风蚀沙埋较轻的丘间低地与迎风坡下部进行造林,逐步达到造林防风固沙的目的,从而降低了造林成本,大大加快了成林速度。从条件较好的湿润沙丘造林发展到条件恶劣的沙丘造林,使含水量仅为2%~3%的沙丘造林成为可能。
沙漠地域广阔,自然环境恶劣,靠人力造林远远达不到要求。必须依靠大型造林机械,因为大型造林机械能够很好地完成造林中的各项工序。在设计这些机械时应充分考虑人和机器的关系,也就是人性化设计。设计的完善和制造的精度不亚于月球车。牵引车的驾驶室和操控间必须密封,既隔声又防尘,在里边工作舒适就像一间大办公室或工作良好的车间。内设的寝室、厨间设施不亚于星级宾馆,内设空调设备,工作人员可以通过卫星接收装置收看电视、上网聊天。造林的全过程都在操控间里进行,避免恶劣天气对人影响和伤害。我国的汽车工业这样发达,完全可以把制造汽车技术借鉴在沙漠造林机械上。
首先把天然降水充分利用好,推广有限水灌溉技术。在沙漠里,土壤通透性好、颗粒大、不易保水、保热,应用铺覆物和塑料薄膜保存水,使空气中的水凝结到新栽的苗土上,可以有效提高土壤水分。一种保水剂的高分子材料,它能吸收超过自身质量数百倍的水,然后逐渐释放,可保证树木的成活率。
有限水灌溉技术,我们可以学习以色列。以色列已使灌溉水系数接近0.9,以同样的耗水,农业产值增长12倍。另外充分利用阿尔泰山、天山、昆仑山、祁连山雪水。加强储存水技术的研究,以少量的用水取得显著的造林效果。
在选择生物制剂及其在使用过程中必须注意对环境、土壤、水源、动植物无污染和损害。为此,尽可能使用降解快、残留低和相对安全的生物制剂。生物制剂主要有植物制剂和微生物制剂两种。植物制剂即采用某些植物体用撒灰浸拌,烟熏等方法。微生物制剂种类包括农用活体微生物,活体微生物具有选择性强,对人畜、林作物,对自然环境无污染、不伤害天敌,不易产生抗性等特点。
喷洒各种化学胶剂、沥青乳剂和油田页岩矿液剂,这些液剂防风治沙效果好,用这几种制剂固定沙表面,不影响沙地透气性,也不影响草木生长。唯一问题是这种方法成本太高,无法大面积推广,如果能使它产业化,将对沙漠造林起到举足轻重的作用。
我国森林火灾比较少,重要原因是遥感技术和人工瞭望在监测人工林中起到很好的效果。林中有任何异常情况,防火部门在最短时间内就可以采取措施。在设计防火道时要考虑防火道与隔离带和公路综合利用。有火情时隔离带能把林火隔开,救火时又便于运输,能快速灭火,使燃火时间大大缩短。
5筛选和培育适应沙地生长的乔灌树种
植物设计布局应考虑植物种类多样性,坚持乔木、灌木、藤本、草本多树种原则。种植乔木可以起到水土保持和净化水质的作用。种植灌木由于根系发达可以起到防风固沙作用。有一种叫沙拐枣的固沙植物被撒播在漫漫沙丘上,以大于植株高15倍的发达根系固定沙流。混交林布局结构要符合食物链原理,使各种生物之间、土壤、水源和气候等各种自然条件之间形成相当密切关系。可以为各种生物如动物、植物提供良好生存栖息环境,从而有效地保护物种及其遗传的多样性。与此同时森林的食物链中,各生物之间,生物与非生物之间人工林的物种平衡,使沙漠林成为人与动物、植物共生共荣的乐土。
发展沙漠特色经济林,使沙区人民增加收入,为促进林业可持续发展起着保障作用。加大对优良经济树种选用,不断增长、优化特色经济树种、果本、药本树种在沙漠治理中的比重。木本粮油树种可以提供食品加工原料,还可以提供食用油或工业油脂,工业淀粉和其他化工产品,在沙漠林中储存更多的原生植物物种,做到沙漠造林无闲木、无闲草。
以化学药物进行浸沾或喷洒进行土壤处理,以促进栽植后的树木根系的生长。最初2周或4周内树根迅速发育。这种方法可使某些树种在不良条件下,第一年就可以提高成活率10%~30%。还要应用一种能为小树根系及叶簇吸收的长效忌避剂,它对哺乳动物特别是鼠类的忌避能力特别强,这种忌避期能保持3年。
参考文献:
[1]梁希文集编辑部.梁希文集.北京:中国林业出版社,1983
[2]国家林业局.中国林业年鉴.北京:中国林业出版社,2013