榆林市六十年治沙研究与实践

赵国平，高 荣，朱建军，史社强，李 剑

(陕西榆林毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站，陕西 榆林 719000)

榆林沙区是毛乌素沙地的一部分，主要包括长城沿线的定边、靖边、横山、榆阳、佳县等7个县(区)的全部或部分，总面积约为22.2×103km2，约占毛乌素沙地的一半(42.2×103km2)，属毛乌素沙地东扩南侵的前沿地带，同时又地处我国典型生态脆弱区和农牧交错带[1-2]。新中国成立前，榆林市流沙面积超过573.3×103hm2，吞没农田牧场140.0×103hm2，当时沙区仅存的110.0×103hm2农田也处于沙丘包围之中，260.0×103hm2牧场沙化、盐渍化严重，林草覆盖率只有0.9%[1]。经过60多年的治理，根据第五次全国性沙化土地监测统计[2]，榆林流动沙地面积由57万多hm2减少到现在的0.35万多hm2，沙区林草植被覆盖度达到40%以上，生物多样性日益增多，呈现出沙化土地总面积减少，沙化扩展趋势得到有效控制的局面，榆林成为我国乃至世界治沙的一个典型代表。60年的治沙历程，解决了沙区大量生产与生活问题。但纵观整个的榆林治沙档案和其他的文献资料[1-13]，大多数都是针对解决某个时期某个问题而提出零星的总结与归纳[1,3,4-6,9,10]，鲜有专家或学者对建国以来的榆林治沙历程、取得的成绩和存在的问题进行相对全面的探讨。因此，本文在实地走访、咨询专家、查阅文献、归纳整理治沙档案的基础上，对榆林治沙60多年的历程、成绩及存在的问题进行较系统的疏理与总结，探讨解决问题的对策与途径，旨在为榆林沙区社会经济可持续发展提供参考和依据。

1 榆林治沙历程回顾

榆林市治沙60多年的历程概括起来经历了4个发展阶段。

1.1 “点”上探索阶段

20世纪50年代至60年代，榆林地区围绕防沙治沙的初始实践，从解决治沙造林面临的最基本的技术问题入手，组建专业治沙机构和队伍，将群众在实践中总结出来的土办法上升到科学的高度，积极开展防沙治沙技术研究和普及推广工作。1950年，成立了第一个治沙造林林场——陕北防沙造林林场，正式拉开了同沙漠斗争的帷幕，随后陆续在长城沿线设立了23个国营林场和10多个国营苗圃，1959年在中国科学院沙漠考察队基础上组建了陕西省治沙研究所，为大规模治沙造林奠定了基础[1,3,4]。由于缺乏经验，造林只是在村庄、路旁、河流两岸及沙漠边缘进行。在风沙危害严重的地段采用什么样的手段治沙，造什么林、种什么草，种子苗木如何解决，怎样才能使农田、牧场、村庄、道路不受风沙侵袭等大量的技术问题凸显。为此，中国科学院、中国林科院和陕西省治沙研究所等相关部门组织广大科技人员展开了科技攻关，联合成立了植物引种、育苗驯化、造林试验3个科研攻关小组，先后从“三北”地区引进了多种耐干旱瘠薄、抗风沙适应性强的植物种，筛选出沙蒿(Artemisiaordosica)、沙柳(Salixpsammophila)、花棒(Hedysarumscoparium)、踏郎(Hedysarummongolicum)、紫穗槐(Amorphafruticosa)、沙打旺(Astragalusadsurgens)等十余个优良固沙植物种，在多点造林试验的同时进行局部推广。适宜树种草种问题初步解决后，提高造林成效就成为当务之急，最为突出的问题是春天种子播种或树苗栽植以后，常被大风吹或被连根拔起，导致造林成效很差。经过科研人员反复试验研究，在总结群众经验的基础上，确立了以生物措施为主、工程措施为辅的治沙方法，摸索出引水拉沙、沙障固沙、撵沙湾造林、前挡后拉、顺风推进、密集式造林等一系列治沙造林适用技术[1,3-6, 10,11]，大大提高了造林成活率，后来又逐步总结出了截干造林、大苗深栽、覆膜造林等抗旱、节水造林技术措施[13-16,19,21]，在生产中获得了巨大的成功。消除了部分群众 “见沙怕”、“治沙愁”的畏难情绪，促进了村庄、牧场、农田、道路等“点”上治沙工作的开展。

1.2 “线”上中试阶段

到20世纪70年代，随着人口的增加，沙区农田面积不断扩大，畜牧业发展加快，防沙治沙的方向和模式也相应的进行了调整，实行以人工造林为主，辅之以封沙育林育草，把单一的栽树种草治理向综合整治转变。科研人员选择榆(阳)横(山)川道、定(边)靖(边)滩区和北部草滩地区，分别进行护田林网和护牧林网建设试验研究，并取得了重大突破。由此，拉开了线上以集体营造林为主，山、水、田、林、路综合治理大会战的帷幕，将植树造林作为整治山河的根本战略，建成长城、北缘、环山、灵榆等4条大型防风固沙林带116.7×103hm2[1,3-4,6,19]，极大地改善了群众的生产生活条件。

1974年开创性地开展了我国最早的飞播治沙试验[6,7,17]，填补了世界流动沙丘飞播治沙的空白，在无先例可鉴情况下，科研人员研究总结毛乌素沙地的发生发展规律和自然特点，从宜播地类型、植物种类选择、播期播量确定等多个方面展开了广泛深入的试验研究，逐步解决了种子播前处理、落地、发芽及幼苗风蚀等科学问题，为20世纪80年代大规模的飞播治沙奠定了的基础。同时，先后实施了榆林沙区毛乌素沙地优良乔灌草种选择和引进试验、樟子松引种栽培造林技术研究、沙区乡土树种造林、母树林营造技术研究等一批科技攻关项目，切实地解决了沙区老百姓生产生活中存在的问题。1978年，举世瞩目的“三北”防护林工程启动，在总结近30年治沙经验的基础上，按照以林促农新思路，给每个农户划拔沙地0.20～0.33 hm2，用于造林种草治理沙漠，解决了群众薪柴和家畜饲草问题，迈出了承包治沙的可贵一步。

1.3 “面”上推广阶段

20世纪80年代至90年代，围绕防沙治沙不断向纵深和更广领域推进的实际，从解决治沙造林面临的重大关键技术难题入手，推动和促进防沙治沙工作再上新台阶。此时，飞播治沙试验经过多年的研究与实践[7,17,20,22]，取得重大突破，摸索出了一整套适用于特定自然条件下飞播造林治沙技术体系，开始“面”上推广，期间累计完成飞播治沙60多万hm2，并向内蒙、宁夏、甘肃等省区推广1 000多万hm2，其科技成果达到世界先进水平，在国内外产生了巨大影响，榆林治沙的成功经验由此走向全国、走向世界，先后荣获全国科学大会奖和国家科技进步二等奖。

当时，针对在国际被誉为“中国的绿色长城”的三北防护林几乎全为灌木树种、冬春季休眠落叶、防护效能显著下降等问题，提出了增加优良常绿固沙乔木树种比例、改善防护林结构和质量等策略。从樟子松引种驯化开始，经过20多年艰苦努力，逐渐攻克了引种、育苗、沙区栽培、沙荒治理、大面积造林等多项技术瓶颈[14-16,19,21]，在科学研究与生态工程建设中取得了显著成效。多项科研成果获得国家、省部级奖励。樟子松成为我国防沙治沙工程尤其是榆林市沙漠治理和城市绿化的最主要乔木造林树种。截止目前，榆林市毛乌素沙地樟子松造林保存面积达到86.7×103hm2以上，在增强防风固沙效益、提高沙区生物多样性、改善林种结构及林分质量、提高沙区人民生活水平等方面发挥着极其重要的著作用。1991年，美国《时代周刊》记者博珊迪在“向沙漠挑战”一文中发出：“榆林治沙造林的成绩是与毛乌素沙漠斗争的一个成功例证”。

1.4 “全方位”提升阶段

进入21世纪，在总结50年治沙经验的基础上，对沙区生态环境进行了全方位、多因子、长期定位监测，并启动实施了针对与沙区经济社会发展及资源开发相关的亟待解决的关键问题，开展了多项研究与技术推广：①榆林毛乌素沙地荒漠化土地综合治理技术研究与示范，提出了“片、圈、面”治沙模式和沙漠绿洲生态农业农林牧开发技术，实现了生态农业与治沙为一体的复合技术；②植物种质资源收集保存及良种培育技术研究，采用现代分子生物学技术与常规育种相结合的方法，筛选出对榆林沙区可持续发展有重要意义的资源植物，进行新品种培育和次生代谢产物开发，建设了珍稀濒危沙旱生植物种质资源基因库和陕西榆林珍稀沙生植物保护基地；③沙区土壤水分动态变化及可持续发展防护林技术研究，通过对不同固沙林地水分状况研究，确定了防护林与沙地水分动态变化的关系，总结提出了水分平衡条件下的林水矛盾最小化的生态建设模式；④矿区植被恢复与重建技术研究与示范，建立了“陕西省陕北矿区生态修复重点实验室”，对破坏后的矿区植物群落结构与稳定性及土壤水分动态平衡机理进行了研究，提出了塌陷区、煤矸石山和露天矿区生态植被恢复与重建关键技术；⑤重大林木病虫害综合防治技术研究，在从可能引起植物死亡的生态环境、技术措施、病虫害等方面进行了系统观察和试验研究基础上，提出了综合防治措施；⑥开展了以经济林木和苗木繁育等为中心的毛乌素沙地沙产业高效开发利用模式试验研究和示范，先后建立了榆林沙地公园、樟子松良种基地、沙地红枣基地、长柄扁桃良种繁育基地等，加大对沙区生态经济的全面研究。

此外，根据不同类型生产建设带来的环境问题和自然生态条件，有针对性地进行了神延铁路、榆靖高速公路、陕京输气管线、煤矿、电厂、气田等项目后续植被恢复与生态环境防技术体系研究与设计，其中在榆靖沙漠高速公路的建设过程中，应用沙漠学、生态学理论和现代数字模拟技术提出了“四带一体”防风固沙体系及养护技术，解决了在我国半干旱地区修筑沙漠高速公路生物防护的重大理论和技术问题，其理论和技术达到国际先进水平。

2 存在的问题

2.1 沙区生态环境建设水平仍处在初级阶段，生态系统稳定性亟待提升

经过60多年的建设，沙区的生态环境建设取得了明显的改善，生物多样性日益丰富，局部生态状况进入良性发展阶段，但沙区生态环境质量总体仍处在初级改善阶段，生态系统结构极不稳定，表现为：①林分质量差，分布不均，植被退化严重，20世纪六七十年代营造的以杨树为主的防护林，已老化退化濒于死亡，飞播灌丛植被经过30年左右的生长已进入过熟期，急需更新和改造，榆林沙区“三化”草地面积达到721.3×103hm2，占天然草场面积的44%，如果不及时解决上述问题，固定半固定沙丘可能会引起“二次”沙化危险；②水土流失尚未得到根本性治理，风水蚀危害严重，全区仍有水土流失面积16.7×103km2，占土地总面积的38.7%，每年输入黄河泥沙量仍高达2.9亿t，相当于流失250.0×103hm2耕地的熟土层损失氮、磷、钾166.8万t，是榆林年使用化肥总量的5.5倍；③从20世纪60年代开始引种的樟子松，因抗逆、抗旱、抗寒、生长适应强等特点，成为毛乌素沙地防沙治沙的最主要乔木造林树种，多年来形成了“一树独大”的局面，且多以纯林为主。本世纪初以来，20世纪70年代硬件的部分樟子松人工林出现了不同程度的衰退现象，更为严重的是大部分樟子松人工成熟林不能自然更新，在目前樟子松人工造林仍在大面积营建，迫切需要解决樟子松退化林急需复壮和更新技术。④过去积累的近千万亩的林草资源，急需引入现代林业经营理念，发展相关产业及产业链。国有林场20世纪六七十年代建立的防风固沙林和近20年退耕还林大面积建设的的灌木林在植物群落结构改善、防风固沙效果明显的同时，封育禁牧，经济效益极低，既浪费了大量饲草资源，也不利于调动广大农民的积极性以及巩固、提高防风固沙林建设成果；⑤大面积防风固沙林，灾害性病虫问题突出，植物抗病虫害能力低，致使林内不断有害虫的侵入，对花棒、踏郎、沙柳、沙蒿、沙棘、柠条、紫穗槐等的危害日趋严重。

2.2 沙区特有植物和湿地资源锐减，生态恢复与重建极为困难

沙地柏、杜松和长柄扁桃是榆林沙区特有的3个濒临灭绝的珍稀树种，尤其是沙地柏和长柄扁桃，在我国乃至世界亦属稀有植物种。3个树种天然分布于榆阳、横山接壤的五十里沙、神木大保当、府谷孤山川和补浪河等地区。根据其濒危和珍稀程度本应受到很好的保护，但由于垦荒、放牧和樵采，天然林的面积迅速缩减。1949年神木大保当沙地柏天然林保护区有天然沙地柏林15.3×103hm2，现保留约6.0×103hm2，减少了60.8%(9.3×103hm2)。长柄扁桃天然林曾在榆阳区补浪河、神木县圪丑沟等乡镇集中连片分布1.3×103hm2，现在仅存约10%(133.3 hm2)，破坏现象十分严重。另外，沙区大面积发展灌溉农业，导致地下水位迅速下降， 20世纪五六十年代地下水位为2～3 m，七八十年代降至5～10 m，到90年代以后地下水位更是急剧下降，农田机井深度由几米下延至几十米甚至百米以上，农业集中区浅层地下水几乎完全消失；20世纪70年代榆林沙区共有大小湖泊869个，总面积约105.35 km2，进入20世纪90年代，由于气候干旱、农业开发、资源的大规模开采等原因导致湖泊总数锐减，仅剩大小湖泊79个，湖泊总面积已大大减小，水域面积较10年前减少了1/3，尤其是近年来沙区湖泊(海子)的萎缩、干涸速度越来越快，我国北方最大的沙漠淡水湖红碱淖水面从75 km2，减少到目前的30 km2，引发了严重的生态危机。榆林沙区的这些特色资源，具有生物多样性功能、渔业功能、旅游功能、鸟类栖息功能、气候调节功能等等，对毛乌素沙地来讲尤为宝贵，一旦失去，恢复将极为困难。

2.3 能源开发规模空前，自然生态环境修复任务十分艰巨

近几年来，能源开发与生态环境治理的矛盾日益突出。随着国家能源化工基地的建设速度的加快，煤、天然气、石油等自然资源的开发力度逐步加大，这本是利国利民的大好事；然而，目前重开发轻治理、先开发后治理的现象较为普遍，对该区域脆弱的生态环境构成较大威胁，妥善处理资源开发与生态环境建设之间的矛盾，是榆林能源大规模开发利用和健康持续发展面临的迫切难题之一。据陕西省治沙所监测，近年来，因煤田开发，形成的煤炭采空塌陷区面积约550 km2，单个面积大于3.3 hm2的矸石山超过1 000个，被毁植被1 153.3 hm2，荒漠化土地1 333.3 hm2，部分固定、半固定沙丘出现活化现象，由于不能及时恢复和绿化，引起新的沙化和水土流失；水资源损失严重，漏斗现象普遍，仅大柳塔(煤炭)矿区地下水位年均下降1.54 m左右，而整个神府矿区具有供水意义的两个含水层(萨拉乌素组和烧变岩)底界仅距煤层3～50 m，若因煤层开采造成含水层破坏，其后果不堪设想；随着天然气的开发利用，靖(边)京(北京)、靖西(安)天然气输气管道在榆林市总长550 km，大部分从沙区穿过，破坏植被达6.0×103hm2，形成了一条醒目的“黄色长廊”，已再次成为榆林沙区荒漠化严重的带状区域，必须引起高度重视。

2.4 创新机制滞后，影响防沙治沙的可持续性

2.4.1 人才队伍结构不合理 知识、层次等结构合理的人才队伍是防沙治沙技术的载体，也是推动治沙科技和“五位一体”建设发展的关键力量，但榆林市治沙人才队伍的知识结构性矛盾十分突出，科技人员教育背景主要为水土保持、林学等，与防护林等技术也紧密相关的气象等方面人才十分缺乏，加之产学研结合不够紧密，治沙科技对经济发展的贡献率不高。

2.4.2 科技成果示范管理水平不高 现阶段科技成果示范推广以政府主管部门为主体，但由于管理机制等原因，政府管理部门推广创新动力不足，示范推广模式单一，示范区技术服务和科技推广体系建设滞后，一些新品种、新设备、新技术等成熟、适用防沙治沙技术成果尚未得到有效推广应用。

2.4.3 为技术决策服务的数据采集平台欠缺 沙化土地常规化监测系统、定位监测站(点)网、监测数据信息库、沙尘暴灾害应急处置系统、防沙治沙重点实验室、沙产业工程技术中心等平台建设基本处于空白，难以为防沙治沙技术措施的选择提供及时、准确、全面、可靠的基础数据和资料。

2.4.4 生态效益与经济效益尚未有效结合 随着可持续发展思想的深入人心，实施生态修复工程，必须充分考虑当地群众经济发展要求，否则既不能调动群众的积极性和社会资本，对巩固和提升生态建设成果也十分不利。

2.4.5 投入机制缺乏活力 近几年来，榆林市治沙造林投资较20世纪大幅度增加，但总的投入仍显不足。现阶段榆林市樟子松造林成本约7 500元·hm-2，而国家补助仅为3 000～4 500元·hm-2，国家在生态公益方面的投入不足也一定程度制约了榆林市防沙治沙的可持续发展。

3 对策与途径

3.1 明晰思路，积极探索，推进以提质增效为中心的二次治沙

一是继续研究总结和集成治沙技术与经验，尤其是强化毛乌素沙地荒漠化防治关键技术攻关，沙产业发展技术、有害生物防治、实用技术推广等，力争技术瓶颈的突破，建立沙区可持续发展治沙技术模式，构建结构更加优化，防护功能更加高效、持续稳定又有一定经济收益的沙区生态防护林体系；二是深入研究毛乌素沙地飞播更新与复壮技术，开展刺槐、榆树、樟子松等乔木树种无人机飞播试验，完善沙区飞播造林技术和低效飞播林改良技术，构建与毛乌素沙地生态环境相符的稀疏林，建立低成本飞播更新与复壮示范基地；三是开展林木种质资源调查与评价选择工作，健全优良乡土及引进树种种质资源库，建立珍稀沙生植物园，积极引进推广彰武松、班克松、异砧红松和欧洲赤松等优良治沙新树种(品种)，增加优良乔木树种数量；四是研究沙区湿地生态系统空间格局与功能演变规律及其驱动机制，研发湿地生态恢复与重建、功能提升与维护等关键生物技术，以湿地生态保护为前提，建立毛乌素沙漠湿地旅游休闲示范基地及其管理技术规范；五是着力抓好沙区长柄扁桃、红枣、欧李、文冠果等经济林木优良品种选育，积极开展沙地柏、杜松、旱柳等乡土树种保护与利用工作，针对在本地乔木防护林、风景林中占绝对优势的樟子松林，树种单一、天然更新能力弱等问题，研究探索樟子松纯林病虫害预测预报与综合防治技术、针阔混交改良技术、人工林天然更新促成技术等，保护和利用好现有资源；六是积极争取中省支持，健全防沙治沙系统科技机构，增强科技研发力量，充分利用国内外优势技术力量和成果，继续保持榆林防沙治沙水平在国内外相关领域领先地位。

3.2 敬畏自然，服务民生，实现沙区经济社会可持续发展

60年的治沙经验表明，水在榆林沙区是防沙治沙成败的最关键环境因素。因此，应首先研究和保护大自然长期形成的“流沙-草地-河流-植物-食草动物”生态系统平衡规律，以地域环境生态承载力和自然、社会协调发展为基础，科学规划土地、水、植被等资源利用规模和方式，尤其是要以沙区水平衡为条件，根据可利用水量确定造林树种、面积、区域，把改善民生与生态建设有机结合，为改善城镇周边人居环境，可在城镇周边适当增加防护林和风景林，而在沙区腹地和人烟稀少的地段推广稀植造林模式，并保留一定的沙荒面积，因地制宜地建设毛乌素沙地沙漠公园，为人们提供旅游、休闲和休憩场所，让人民群众享受更多的生态福祉。同时，增强民众的节水意识，科学用水，在保护中开发、在开发中保护，以节水增加农业等开发规模，调整优化产业结构，增加高附加值产品产量，逐步淘汰低质低效产品，推广沙区特有经济林规模化、标准化、精细化栽培模式，以质为先，转变只求植树造林规模和沙地植被覆盖率的观念，兼顾沙区生态、经济和社会效益的和谐统一，服务民生，最终实现沙区经济社会的可持续发展。

3.3 科技引领，产研结合，加速防沙治沙成果转化转移

一是促进形成科技成果转移转化的创新载体，结合陕西省 “一带一路”战略部署，加强与“丝绸之路”沿线国家合作的治沙科技服务网络节点建设，推进“技术创新与产业化联盟”，形成覆盖中西部地区治沙科技孵化网络体系，助力二次治沙创业。加强荒漠生态系统定位站、沙产业工程(技术)研究中心、防沙治沙重点实验室等科研平台建设，构建榆林市“丝绸之路”治沙科技联盟，打造毛乌素沙地特色经济林发展联盟和跨部门、跨地区平台以及产业链，提升榆林市政府、协会、行业联盟等组织的产业服务能力。二是提高创新成果转化与示范共享效应，重点转化和示范推广先进、成熟、实用的科技成果，依托现有的成果转化示范基地，集中优先建立沙区林业科技成果推广示范基地20个，发挥治沙科技创新在区域社会经济发展中的示范共享效应与引领辐射作用，推动榆林市防沙治沙以及沙产业整体效益的普遍提升。三是培养培训成果转移转化的专业化人才队伍，依托国家重点科研、教学单位，探索产学研相结合的多元化创新创业人才培养模式。设立“产研人才扶持项目”，对从事科技成果转化、带动产业升级的科技人才给予重点支持，组织科技人员深入基层开展科技成果转移转化活动。

3.4 依法治沙，文化引领，建立资源-环境-社会和谐促进机制

凝炼和弘扬榆林治沙精神，注重培育防沙治沙典型，继续挖掘治沙英雄、治沙专家等典型，铸就“顽强拼搏、开拓创新、真抓实干、无私奉献”的治沙精神，在先进人物及其事迹感召下，形成全社会关心、支持、参与防沙治沙工作的良好氛围，把榆林打造成为全国乃至世界治沙的一面旗帜。同时，针对榆林市近年来“边防治边破坏”的突出问题，可借鉴国外为协调开发与保护生态环境关系而制定相关法律法规的方法[23]，积极论证和制定沙地开发与荒漠化防治地方性法规。