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【中國科學報】董治寶:我國沙塵暴治理任重道遠
今年開春以來,我國大部分地區(qū)出現沙塵天氣,給人們的生產、生活和身體健康等都帶來了損害。目前,就沙塵天氣的起源研究和治理情況如何,記者采訪了中國科學院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所研究員董治寶。
分布
“根據能見度與風力的強弱,沙塵天氣分為浮塵、揚沙和沙塵暴。沙塵暴是沙暴和塵暴的總稱,指強風把地面大量沙塵卷入空中,使空氣特別混濁,水平能見度低于1千米的天氣現象。沙塵暴的形成需要3個條件,即:大風、豐富的地表沙物質以及不穩(wěn)定的空氣狀態(tài)?!倍螌毥榻B說。
全世界有4大沙塵暴多發(fā)區(qū),分別為亞洲中部、北美、中非和澳大利亞。作為中亞沙塵暴多發(fā)區(qū)的一部分,中國沙塵暴多發(fā)區(qū)主要有3片:一是以民勤為中心的河西走廊及內蒙古阿拉善高原區(qū);二是以和田為中心的南疆盆地南緣區(qū);三是以朱日和為中心的內蒙古中部區(qū)。另外,以寧夏鹽池及內蒙古鄂托克旗為中心的寧、蒙、陜交界處也是相對高的強或特強沙塵暴活動中心區(qū)。
中國沙塵暴主要發(fā)生在春季3~5月,這是由于在春季冷暖空氣都異?;钴S、氣旋活動頻繁,易形成干熱不穩(wěn)定的大氣層結,加之天氣干燥、地面解凍回暖、裸露地表土質疏松。
危害
董治寶介紹,沙塵暴給人們的生活及生產帶來巨大影響,主要表現:一是使大片農田遭破壞,農作物大幅減產,加劇土地沙漠化;二是對交通和供電線路產生影響,還可掩埋居民區(qū)、工礦區(qū)及其他設施;三是大量沙塵進入高空,可隨風飄散到數千公里以外,對大氣環(huán)境造成嚴重污染。
20世紀30年代在美國西南大平原頻發(fā)的“黑風暴”,影響持續(xù)整整10 年,造成的農業(yè)荒廢延長了美國的經濟蕭條。在非洲撒哈拉沙漠南緣的薩赫勒地區(qū),從20世紀70年代初至80年代中期,持續(xù)干旱造成草原退化,田地荒蕪,塵沙肆起,沙漠化土地蔓延,沙塵暴災害加劇,使千百萬非洲人民流離失所,生活悲慘。
中國也是受沙塵暴危害最嚴重的國家之一,尤其是西北地區(qū),幾乎每年有強沙塵暴發(fā)生。如1998年4月的強沙塵暴,造成烏魯木齊、昌吉、吐魯番、哈密等地10多人失蹤、40余人傷亡,2萬余頭牲畜走失,引發(fā)20余起火災,毀壞200余間住房,且溫室蔬菜、農田地膜毀壞嚴重。
上述中外重大實例表明,人們深受沙塵暴的危害,并且近年來,土地資源超載的局面短期內難以改善,加之全球氣候變暖及水資源短缺日趨突出,沙塵暴對人類的危害正逐漸增大。
治理
“沙塵暴不僅限于對中國這樣的發(fā)展中國家產生危害,對美國、加拿大、澳大利亞等國家同樣也造成相當大的危害,為此,相關國家采取了各種措施,緩減沙塵暴危害。”董治寶說。
美國的沙塵暴防治措施包括應急治理與常規(guī)治理兩類。應急治理用于沙塵暴暴發(fā)的年份或地區(qū),包括征收治理稅、征收應急耕作稅等應急治理措施。常規(guī)治理包括施放添加物改善土壤結構;改變耕作方式,如免耕或帶狀耕種;干旱地區(qū)確保合理的作物留茬,以增加地表糙度;作物采取輪作或間作;在地表出現風沙活動的地方,主要采取工程固沙,用高粱屬植物或粟的秸稈做防風籬、防護網格,另外還有在雨季種草或在重點防護地區(qū)上風向營造防護林的生物固沙。
針對20世紀30年代的“黑風暴”,美國當地政府設立土壤侵蝕管理局,啟動了風蝕治理項目,撥款用于牧民應急飼養(yǎng)貸款和拯救瀕臨死亡的牲口,安排農民修建水塘、水庫和營造防風林,提供種子貸款等。1937年,美國沙塵暴治理思路發(fā)生轉變,將水土保持措施交由農民自己承擔。
為減少風蝕對南澳農田造成的損失,澳大利亞提出了以下建議:一是建立一個完善的監(jiān)測系統(tǒng);二是開展農業(yè)經濟推廣項目,支持農民根據土地管理的基本原理改善播種方式;三是開發(fā)適宜貧瘠土壤的耕作體系;四是加強人員進行培訓;五是知識普及;六是支持和促進預報工作。
董治寶表示,各國沙塵暴治理工作都取得了良好效果。我們在學習借鑒的同時,不能盲目照搬,應結合自身的具體情況,因地制宜地治理中國的沙塵暴。
防治研究
董治寶告訴記者:“新中國成立以來,我國科學家一直致力于沙塵暴、沙漠化的防治,許多學者也都針對中國頻發(fā)的沙塵暴災害提出了不同的建議。其中最普遍的是生物措施(植物措施)。”
實踐也證明,植物措施是防治沙塵暴的最有效方法之一,通常以3種形式來影響風蝕:一是覆蓋地表,使覆蓋部分免遭風蝕;二是分散地面之上一定高度內的風動量,從而減少了氣流與地面物質之間的能量傳遞;三是阻止被蝕物質的運動。
中國已建立了“三北”防護林工程,通過大量植樹來防止沙塵暴的發(fā)生。著名地理學家、中科院院士黃秉維提倡,種植需水量小的灌木和草本植物來防治沙塵暴。也有學者提出,對于沙塵暴的治理,應當采取用密度(覆蓋度)更大的“草被”去“捂蓋”塵源地的辦法,不宜用根本形不成有效的地面覆蓋的樹林去“阻擋”它;還有學者提出了利用“短命植物”以及生物結皮來治理沙塵暴;有些學者還提出了礫石壓沙措施。
董治寶表示,如何將沙塵暴治理與經濟效益、社會效益和生態(tài)效益結合起來是長久開展沙塵暴治理工作的關鍵。還應包括政策方面的措施,包括加強法制建設,因此治理沙塵暴任重道遠。
文章來源:《中國科學報》2013-5-21