防护林|十年来最强沙尘暴杀回马枪!对抗风沙,三北防护林有哪些能与不能

防护林|十年来最强沙尘暴杀回马枪!对抗风沙,三北防护林有哪些能与不能
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撰文/张田勘(专栏作者)编辑/吉菁菁
新媒体编辑/房永珍 供图/视觉中国
近十年来最强沙尘暴杀出的回马枪 , 仍然影响北京 。 目前 , 回流沙尘影响范围扩大至北京全市 , 空气质量以4级中度污染级别为主 。 截至3月17日中午13时 , 西城、丰台、石景山、门头沟、房山、密云等区空气质量达到重度污染 。
预计3月17日和18日两日 , 由于地面形势较差 , 在弱偏南风的作用下 , 沙尘回流对北京的影响还将持续 , 空气质量总体将处于中度污染级别 。
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回想3月15日那天 , 北京人一夜醒来被漫天黄沙所震惊 。 举目窗外 , 黄雾笼罩 , 沙尘蔽日 , 似乎末日将至 。 这种状况源于14日晚间来自蒙古国南部的沙尘随气流逐步南下 , 15日凌晨3时起自北向南影响北京、天津和石家庄等市 。 据北京市生态环境监测中心官网15日上午9时显示 , 北京城六区PM10浓度为8108微克/立方米 , 局地甚至超过9000微克/立方米 。 PM2.5浓度也一度超过400微克/立方米 。
相同的“配方” , 熟悉的浮尘味道 , 一下子又把人们带回曾经的沙尘暴天气 , 让人不由得疑问:中国多年来的植树造林工作 , 尤其是世界瞩目且被大加赞誉的三北(西北、华北、东北)防护林工程 , 是否对防止沙尘暴起到了有效作用?
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▲3月15日 , 北京遭遇近十年最强沙尘天气
1979年启动的三北防护林工程规划期限为73年 , 分八期工程进行 。 三北工程的一个重要目标是 , 保护京津冀 , 以免除历代历年沙尘暴吞噬京津冀地区城市和乡村之苦 。 目前 , 三北防护林体系建设工程五期已经完成 , 已启动六期工程 。 现在累计完成造林保存面积3014万公顷 , 工程区森林覆盖率由5.05%提高到13.57% 。
从实际情况看 , 三北防护林的建设已经让京津冀地区城市大大减少了沙尘侵害之苦 。 北京近几年明显较强的沙尘暴只是在2015年4月15日和2017年5月4日出现过 , 但是也没有此次的沙尘暴强烈 , 因为测定表明 , 此次沙尘暴是北京近10年最强沙尘暴 。 即便是以2017年为起点 , 到现在也有4年没有出现过沙尘暴天气 , 说明防护林起到了较好的防沙阻风的效果 。
植树造林当然能防范沙尘暴和极端恶劣天气 , 但是并不能把解决沙尘暴的重任让三北防护林一肩挑 。 首先的原因是 , 如果仅靠中国自己植树造林 , 还无法防止沙尘暴天气的产生 。 因为 , 沙尘暴的产生一是有沙尘 , 即大范围的戈壁或者沙漠;二是有强风 , 即推动沙尘飘游四方的力量 。
此次沙尘暴源于蒙古国南部 , 说明沙尘源头非中国所能控制 。 二是强风因素也不是一个国家所能左右 。 春季气温回升过快使地面的冰雪迅速融化 , 此时地表的植被还没有生长出来 , 无法固定地表沙土 。 气温回升快还会产生较大的地面和高空的温差 , 结果形成空气对流 , 尤其是大气环流 , 使地面粉尘被大风带起 , 产生沙尘天气 。
从源头看 , 卫星云图监测发现 , 3月14日 , 蒙古国的中部以及北部地区 , 出现非常大范围的沙尘暴 , 原因在于近段时间蒙古国 , 包括中国西北地区气温偏高明显 , 有一股蒙古气旋形成 , 以及气旋后部出现冷高压 , 加上冷暖势力之间的交汇 , 形成了较大的风力 。 另外 , 蒙古国大部分地区近期的降水比较稀少 , 地表裸土浮尘在风力作用非常有利于沙尘天气发生 。 而且蒙古国紧急情况总局15日通报称 , 13日以来蒙古国大部分地区发生强沙尘暴和暴风雪 , 已致10人死亡 , 10余人仍处于失踪状态 。 蒙古国的沙尘暴向下游的传输也造成了中国华北、北京地区较强烈的沙尘暴 。
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▲沙尘暴发生与运动路径
另一方面 , 也应当承认 , 中国的荒漠化也比较严重 , 荒漠化土地面积达到了332万平方千米 , 其中沙漠面积近160万平方千米 。 这些荒漠、沙漠大多集中在西北地区 , 这也是为什么沙尘暴出现后 , 京津冀地区成为首当其冲受害者的原因 。
不过 , 即便是三北防护林工程取得了巨大成效 , 也只是能部分减少沙尘暴 , 因为树林可以阻挡和吸附部分沙尘 , 也能阻止大风 , 但是 , 不能完全阻止从较高的空间飞扬的沙尘 。 尤其是京津地区的沙尘暴不是沙尘暴 , 而是尘暴 。 尘暴扬得高、飞得远 , 从2000米至3000米以上的高空飘来 , 植树造林阻止和减少沙尘暴的作用是有限的 。
影响京津地区沙尘天气的传输路径可以分为北路、西路和西北路 。 其中 , 北路和西北路影响最为明显 。 从蒙古国甚至中亚沙漠地区起源的这类沙尘暴强度大 , 影响明显大于境内源地沙尘暴 。 当强沙尘暴形成时 , 如果风速达到30米/秒(11级风) , 粗沙(直径0.5-1.0毫米)会飞离地面几十厘米 , 细沙(直径0.125-0.25毫米)会飞起2米高 , 粉沙(直径0.05-0.005毫米)可达到1.5公里的高度 , 粘粒(直径小于0.005毫米)则可飞到更高的高度 。 三北防护林的高度一般只有10-20米高 , 是无法阻挡境外沙尘入境的 。
仅仅依靠植树造林难以减少和完全根治沙尘暴也意味着 , 需要采取其他方式协同治沙尘 , 或者找到治沙的根本性方法 。 其中一个本质方法就是从源头上固沙固尘 , 就是既种乔木 , 还要种植灌木 , 尤其是要植草 , 采取用密度(覆盖度)更大的草被捂盖尘源地的方式来治沙尘暴 。
事实上 , 这一措施也已经在三北防护林工程中体现和实施 。 三北地区大多处于干旱和半干旱地区 , 地理和气候条件决定了这些地区更适合草和灌木生长 。 对于沙地、移动沙丘和沙漠 , 一个主要的方式是 , 以草方格固沙 , 种植耐旱耐盐碱的草就是一种有效的方式 。 这些草有沙蒿、沙柳等 , 就是在各个方格中撒草籽 , 让这些草发芽生长 , 如果雨水充足基本上一年就能固定住沙丘 。
碱蓬则是另一种最适合在干盐湖地区种植的土著植被 。 除了植树造林 , 治理京津地区尘暴的更重要的方案是 , 选用生命力最强的、能在极端环境下生活的土著先锋植群 , 对尘源区进行地毯式的覆盖 , 对已被破坏了的生态环境进行修复 , 沙蒿、沙柳、碱蓬就是可以选择的固沙草本植物 。 此外 , 在移动沙丘地还可以种植枸杞、沙棘等经济作物 , 既能固沙 , 也有经济效益 。
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▲红色的碱蓬
从沙尘源头固沙也来自蒙古国的教训 。 此次强烈沙尘暴源自蒙古国的首要原因是该国的大部分草原已经退化为沙丘或沙土 。 根据世界货币基金会(IMF)的调研报告 , 蒙古国80%的国土曾被草原覆盖 , 但目前约70%的草原已经遭到破坏 。 尽管开矿、气候变化都是草原遭破坏的因素 , 但导致草原退化的主要原因是过度放牧 。 背后的原因则是经济需求 。
蒙古国是全球第二大羊绒生产国 , 羊绒供应量约占全球的三分之一 。 羊绒也是蒙古国除铜和金之外的第三大出口商品 。 在这种需求下 , 过度放牧成为一种选择 。 美国俄勒冈州立大学2013年的一项研究早就显示 , 蒙古国草原退化有80%都是由过度放牧引发 。
IMF统计表明 , 从1990年到2020年 , 蒙古国的牲畜数量增长了3倍 , 远远超出草地的承受能力 。 同时 , 畜牧业占蒙古国农业生产的90% , 每4个蒙古人中就有一人从事畜牧行业 。 但严重过度放牧和气候变化导致该国草地退化加剧 , 由此引发一些严重后果 。 首先是沙尘暴频频发生 , 影响公民的身体健康 。 其次 , 沙尘暴扩散到周边国家 , 如中国、日本 , 引发一系列国际政治问题 。 同时 , 由于草原退化 , 有大批牧民无法再放牧为生 , 牧民又涌入首都乌兰巴托 , 居住在棚屋区 , 在冬季棚屋区烧炭取暖又引发了严重空气污染 。 因此 , 这是一连串因果相袭的后果 。
从蒙古国治沙经验可以看到 , 根除沙源是根治沙尘暴的关键 。 而在中国 , 即便是不以畜牧业为主 , 在农耕上也需要套种耕作 。 在华北地区 , 可以控制燕山山脉、太行山山脉的玉米、小米、高粱种植 , 坡度在25度以上退耕还林还草 。 合理规划经济作物与粮食作物的分布 , 有效覆盖裸地 , 尽可能减短裸露地域的赤地时间 , 特别是每年3-5月的沙尘暴高发时间 。
就北京和天津、石家庄等华北地区城市 , 当风速达到4-5米/秒的时候 , 即会出现风沙活动 。 如果三北防护林既有森林植被 , 又有地表草被 , 一则草被的根系可以将流沙固定 , 二则森林植被可以减小风速 , 就能减少风沙的传播 , 避免和减少沙尘暴天气 。
参考文献:
1.沙尘来袭!北京PM10指数超500 沙尘源自蒙古国南部 , 2021-03-15 , 中国新闻网
https://www.sohu.com/a/455642643_123753?spm=smpc.home.top-news
2.蒙古国强沙尘暴和暴风雪已致10人死亡 , 2021年03月16日 , 人民网-人民日报
http://world.people.com.cn/n1/2021/0316/c1002-32052117.html
3.Greening Growth in Mongolia , IVF , December 10, 2019
https://www.imf.org/en/News/Articles/2019/12/09/na121019-greening-growth-in-mongolia
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