百篇科普系列（23）
华中科技大学，徐长发，2017.4.10.
沙漠化问题已成为困扰当今世界最为重要的环境和社会经济问题。中国是受沙漠化严重危害的国家。治沙，中国人都在关心，它既是全中国的事，也是全世界的事。本文想指出的是，无论从治沙办法，群众自发治沙，政府组织群众治沙，国家制定治沙重大项目和规划等方面，还是已取得的治沙成就方面，中国在全世界都是做得最好的。本人也是深深被这些治沙精神和治沙成就所感动才撰写此文的。
一．土地沙漠化的成因及其危害
1.土地沙漠化的主要成因
气候因素。赤道地区的上升气流在高空本应该向两极方向流动，由于地球旋转偏向力的影响，从20世纪60年代起，在南北纬30°附近，大部分热空气在高空积聚，近地面气层常年保持高气压，气象学上称之为“副热带高压带”。就是在这一地带，雨水减少，气候干燥，土地沙漠化扩展。
我国沙漠化土地主要分布在“三北”，从东北经华北到西北的一条不连续的弧形分布带。最严重的沙漠化发生在东起吉林省白城、西至宁夏盐池的农牧交错地区，东西长5500公里。
人类不合理的生产活动。人类过度开垦、过度放牧、乱砍滥伐和水资源不合理利用等行为使森林被毁，土地严重退化，气候逐渐干燥，沙漠化加剧。截止2014年，全国沙漠、戈壁和沙漠化土地共约为160万平方公里，其中人类活动导致的沙漠化土地就约有37万平方公里。
2.土地沙漠化的危害
1988-2014年间，每年还有新增近2500平方公里的土地被沙漠化，相当于每年损失一个中等县的土地面积。每年因土地沙漠化灾害而造成的经济损失约540亿元人民币。这是多么惊人的数字啊。
土地沙漠化对我国社会经济的发展造成了严重影响。土地承载力和利用率下降，严重影响了农牧业的发展。生态环境也被严重破坏，我国的西北、华北地区，仅2000年春季就连续发生12次沙尘暴天气。
3.治理沙漠化是我国经济发展的重大任务之一
大家都明白，我国要经济发展，必须治沙；我国要西部大开发，必须治沙；我国要改善生态环境，治住沙尘暴，必须治沙。可是我国沙漠化面积太大，不同地区的治沙还不均衡，治沙进展还不够快，防治土地沙漠化是一个长期的任务。
二．我国治理沙漠化的主要方法
在西北农牧交错地带，气候波动，粮食产量也跟着波动。以前，人们不断开垦宜农荒地，扩大耕地面积，但是，这种平面垦植行为又反过来促成风卷泥沙。现在，人们的认识水平提高了，强调治沙了，人们想出了许多行之有效的治沙措施。不是居住在沙区的人，如果见到了这些措施，都会为之激动，因为这些措施太艰难，太聪明，太有效了。
防风固沙
1)设置沙障。主要有草方格沙障、黏土沙障、篱笆沙障、立式沙障、平铺沙障等。
草方格沙障使用麦草、稻草、芦苇等材料，在流动沙丘上形成挡风墙。这不仅能削弱风力的侵蚀，而且还能留存降雨，提高沙层的含水量，还有利于草方格里栽种的沙生植物的生长。草方格沙障是现今世界上投入最少，治沙成本最低，较果较为明显的治沙方法。
2）在沙面上覆盖致密物。利用简单工艺将废塑料改性成为固沙胶结材料，把它喷洒在所种植物周围的沙表面上，形成黏性固沙层。固沙层很难开裂，大风也很难将其刮起，固沙保水，非常有效。
3)种植沙生植物。沙生植物的根系发达，固沙能力强，水分蒸发少，在旱地容易存活。在沙漠地区播种沙生植物，以阻止沙漠扩张，改善沙漠土地，行之有效。
前面这3种防风固沙的措施一般使用在沙丘迎风坡上，在迎风坡面固住松散，在背风坡面的低处种植高大的树木，这样可以有效地阻止沙丘移动。
4)在沙漠边缘地带造防风林，以削弱沙漠地区的风力，阻止沙漠扩张。如果防风林面积足够大，树木足够高，那么防风、固沙、改良土壤，改善生态，改善气候都是非常有效果的。
2.增加植被环境，减少人为破坏
1)种草种树，退耕还植。
植被对防治土壤风蚀具有重要作用，研究表明，当植被盖度达到60%以上时，土壤风蚀就基本消失。但是，要让土壤具有自我修复能力，有的地区需要3-5年，有的需要5-7年，降水特别少的地区则需要10年以上的时间。因此，种草种树是治理沙漠化的主要措施之一。退耕还植就是在沙漠化发展比较严重的地区，把部分已经沙漠化的耕地退还为林地和草地，以达到沙漠化土地的自我恢复的目的。
2)加强草场管理
在草原地区，牲畜压力过大、过度放牧也是造成土地沙漠化的主要原因之一。于是，我国采取了“围栏封育”的措施，通过植树，把草场划分成若干小区，实行轮牧，草地自然恢复能力增强。我国还落实了草原家庭承包制，限定最高草原载畜量，建立草原监理制度，严禁超载放牧。
3)妥善安置
在一些缺乏基本生存条件地区，散居农民在领取退耕还林的补助粮钱后，仍然靠山吃山，开荒、砍树、挖草，形成了“越砍越荒、越荒越砍”的恶性循环。于是，我国政府创造条件，把这些贫困人口逐步迁移出来，安置到适宜生存和发展的地区，从根本上解决生态保护和这些人口的脱贫问题。
3.加强水资源管理
水资源利用在沙漠治理过程中最为重要。沙漠中的水源主要有地下水、河道水和降水。但沙漠区域的降水量不稳定，一般随气候的变化而变化，湿润年份降水量多，而干暖年份降水量少。沙漠地下水是比较稳定的，其沙层厚，具有一定的“隔热”性，水得以在地下保存。但是主要问题是地面缺水，降水在地面不能保持。所以，沙漠化地区要从汲水、输水和节水灌溉等方面综合考虑水资源利用问题。
在沙漠化地区，如果有古河道、古湖泊，或地下水层饱满，可采用地下井吸水，管道输运的措施。高处有水，就挖坎儿井。坎儿井是井渠相连的汲水工程，由地表开挖许多竖井，挖到含水层，然后再在各竖井的底部相互挖通，以洞相联，形成地下渠道，这在新疆地区被大量应用。坎儿井一般沿山坡向下挖掘，渠头水位高，水顺势流入地面渠沟再进行灌溉。坎儿井中的水是在地下渠道中流动的，蒸发损耗量小。
节水灌溉也是沙漠地区常用的有效措施。喷灌和滴灌技术是节水的，它与地面灌溉相比，要节水30%-70%，所以被广泛应用。
三．我国群众治沙的四类典型
我国沙漠化地区的农牧民深受风沙之苦，生活条件很差。在国家政策的鼓励下，群众治沙的积极性被激发，涌现出无数个治沙的个人典范和团体模范，他们无私无畏，坚持不懈，为治沙事业奉献一生，他们想出来许多好办法，不仅治了沙而且发了财，周边群众也跟着富起来。他们是治沙英雄，他们的事绩在媒体多有报道，的确令人震撼，可歌可泣。
下面，在众多模范事例中，挑选出四种，组织形式不同的群众治沙典型。
1.恩格贝模式——中外合作绿化治沙与综合开发的典型
恩格贝，是内古蒙的一个小村庄，1989年，鄂尔多斯羊绒厂低价购买了恩格贝的大片沙漠化土地，主要用于绿化治沙、培育草场、养殖绒山羊。该厂和“日本沙漠绿化实践协会”合作，在恩格贝建立植树绿化基地。他们克服了无数的困难，募集了大量资金，吸引了大量的国内外植树志愿者，
植树活动搞得轰轰烈烈。他们还向综合开发沙漠方向努力，除搞好原有的中华绒山羊试验养殖场外，还建成了矿泉水厂、驼鸟养殖场、孔雀养殖场，修建水库，在水库中养鱼，开辟农田和苗圃。他们成功地探索出一个集农林牧渔、旅游、工业、科研等为一体综合开发沙漠的经济模式，真正地走出了一条环境保护与经济可持续发展相结合的新路子。恩格贝是国内外绿色志愿者建立的绿化沙漠的乐园，是综合开发沙产业的典范。
完成这些工作，需要智慧、勇气、克服困难的恒心和坚韧不拔的意志。
现在的恩格贝，已成为沙漠综合开发的示范区，总面积约三十万亩，其中沙漠18万亩，草场12万亩。每年都有大批的国际友人前往植树和参观。现在的恩格贝已成为生态旅游区，已发展成为集沙漠珍禽动物观赏、大漠风景观赏、生态农业观赏、沙生植物观赏和游客休闲渡假综合服务为一体的沙漠生态旅游区。
2.牛玉琴模式——家庭承包绿化治沙的楷模
牛玉琴是陕西省靖边县一位农民，家旁就是一条长达160华里,寬10—40华里,占地1001平方公里的“沙龙”,这是有名的鄂尔多斯沙漠南部边緣的毛烏素沙漠。由于过去人們不合理的经济活动,加上地理、自然等方面的原因,使这里气候变化异常,灾害頻繁。
1985年1月，牛玉琴决心带头治沙，独家承包了万亩沙漠，并制定了“承包万亩荒沙基本草图及初步造林规划”，全家上阵，她拿出家里的全部积蓄，还向邻舍借钱，买树苗，请人帮忙，经过一整年的辛苦努力，完成了万亩植树的计划。
牛玉琴，凭着纯朴的治沙决心，以家庭承包形式治理沙漠，吃尽千辛万苦，无私奉献，意志坚定，组织人力财力治沙，奋斗不懈，这是何等地了不起。她当然地成为陕西治沙的一面旗帜。至2001年，她共承包治理荒沙12万亩，种草植树4万余亩，其中杨树8798亩，沙柳11674亩，榆树300亩，柳树560亩，柠条600亩，花棒5000亩，沙蒿7846亩，沙米沙芡5367亩。她把植树获得的收入全部用于治沙，共投资了854364元。现在，这片过去无人问津的漠漠荒沙变成了绿洲，治沙变成了致富的门路。
她还热心公益事业，给村里办小学，修公路，架电线，接通自来水，安装电话。由于对社会的突出贡献，她获得了许多崇高的荣誉，还获得了联合国粮农组织颁发的“拉奥博士”奖章。
牛玉琴的儿子张立强大学毕业后，回到家乡继承母业，利用所学专业知识，在实践中钻研治沙育林技术，大胆提出乔、灌木和草本植物混合种植、根据地形条件种植不同树种的沙漠育林方法，极大提高了造林效率和质量。同时，借鉴花卉营养盆栽的方法应用于苗木培养，极大地提高了幼苗的成活率。
2004年，张立强创办治沙公司，吸收临近乡镇待业青年以扩大治沙队伍，为乡镇每年稳定提供几十个就业岗位。他带领员工建立育苗基地，引进“太阳能光伏扬水及节水灌溉系统”，使苗圃幼苗的成活率达到92%，造林成活率达到90%。他把苗圃扩大至600亩，每年可出圃的樟子松等树苗达80万株。现在，毛乌素沙漠南部沙区已得到了有效的治理，沙区植被的覆盖率达到80%以上。
3.石光银模式——公司加农户产业化治沙典型
石光银是陕西省定边县的农民，没有读过书，他当上生产队长后，就开始进行“治理荒沙，保卫家园，为国分忧，为民造福”的事业。石光银组织成立了，由农户组成的治沙联合体，集体承包，筹集资金沙地植树，效果显著。1986年，石光银又承包5万亩荒沙，建立新兴林牧场，创建了全国第一家由农户组成的治沙公司。公司把股份制与家庭承包制引入运营机制之中，公司与每个承包户鉴订合同，承包户负责林草的栽植与管护，公司为农户提供树苗、技术及打井等基础服务，农户以出工入股，四六分成，承包户得大头。公司规模迅速发展到邻近的5个乡8个村。
经过十多年的不懈努力，公司利用股民的资本和公司的利润积累，在投资造林、打井、平地、架线、办厂方面，在绿化荒沙、综合开发沙产业与兴办社会福利事业等方面，都取得了很大成就。首先是绿化沙漠6万亩，治理区内生态环境明显改善。其次，公司开发出许多昔日沙窝里的人们想都不敢想的沙产业项目来。第一，建立了稳定的种植业基地。在治理区内打井，平整出水浇地，种植粮食作物和药材。第二建立了良种育苗基地。培育有美国大杏、法国葡萄、俄罗斯大粒沙棘、金丝柳等50多个品种的经济林种与治沙生态树种。第三，大力发展养殖业，建设有温棚养羊基地和养猪场、养牛场。第四，利用沙区资源，开办起小型工厂。例如利用当地盛产的沙芥菜、苦菜、沙葱等绿色野菜，创办了绿色食品加工厂，市场发展良好；兴办的复合饲料加工厂与机砖厂，年利润不差；创建药材加工厂，把药材的种植与加工在当地结合起来。
公司除了带领农民走致富之路外，还新建了移民村。公司支援移民户种草、种菜；移民户支援公司治沙造林，给公司干活挣钱致富；公司治沙种树雇人方便，两全齐美。公司走上了发展路，移民户走上了致富路。
石光银带领群众30年，治沙造林25万亩，在陕北随风肆虐的流沙上建起了防风固沙的绿色屏障。石光银创办的治沙公司采用“公司+农户+基地”的模式，把沙漠绿化事业推进到综合开发沙产业的高度，林农牧厂多业并举，绿化治沙与综合开发相结合，以治理促开发，以开发保治理，带领群众走向共同富裕之路。他有治理荒沙为民造福的抱负，他有组织能力和经营思想，他有坚韧不拔的意志，他干出了一翻可歌可泣的事业，他是陕北地区公认的治沙英雄。他曾荣获联合国粮农组织颁发的“世界优秀林农奖”，2000年他被国务院授予全国劳动模范荣誉称号。
4.大伙场模式----村集体治沙的典型
大伙场是榆林市榆阳区的一个村集体，它有5个自然村，有1361人。该村200多年来一直是沙漠化严重的地区。
1994年以后，日本鹿耳岛市组织的绿色遣唐使团队连续七年来到大伙场进行义务植树，沿长城两侧植树万余株，绿化沙漠200余亩，被命名为中日友谊林。在这个过程中，村干部看到了群众的积极性，提出了一个改造长城外侧1200亩沙丘为良田的方案。在村干部的组织和带领下，有劳力者出力，有钱者出钱，先修水库与水渠，再把水库的水引出来拉平沙丘，再“引水送土”和机械并用，把黄土盖在平整好的沙地表层上，以利于保肥保水。沙丘变田后，又把引水渠道改造成灌溉水渠，水利配套，田地形成规整的方格状，并在水渠道路两旁留出绿化带，植树建成网框式的农田保护林。经过5年的奋斗，终于建成了1200亩水利田。
村民用自己的心血和汗水再造了一个新的大伙场村。除营造中日友谊林与平沙造田外，村干部还对整个大伙场村的村落、道路、基本农田、林草沙地进行了长远的规划。
在村民每人分配一亩口粮田外，农田实行大面积的承包制，鼓励村民承包并实行集约化经营，种植经济作物麻黄、西瓜、土豆之类，以及经济林木如水果、树苗等，来实现创收增值。
以村为单位治沙至少有以下两大好处。一是治沙目的明确，群众的积极性高。因为治沙就是为了建设自己的家园，好让自己以及后代子孙永远受益。同时，眼前利益也很好，以劳代资形式，出工就计钱，不搞义务工。现实的和长远的利益都是看得见摸得着的，这当然能够调动大家的积极性。二是村集体形式能够集中起相对多一些的资金和劳力，为运用大型机械和先进技术创造条件。
如果仅仅搞家庭承包，因为小家庭的资金与劳力资源毕竟有限，只能小打小闹，零星改地，以至于水渠不连贯，农田不平整，不连续，不利于长远的发展。
但是，大伙场村基层行政组织有一批无私且敢想敢干的干部，基层组织能取得群众的信任，能把全村群众组织起来，能把全村利益和个人利益结合起来，能把全村的宅基地、道路、水渠、农田、林牧场、沙地等进行统一规划，实行一个村庄的综合治理，按计划逐步实施，按计划建设自己的家园，按计划实现村民的共同富裕。实在是可歌可叹。
现在大伙场村已成为沙区远近闻名的小康示范村。
四．我国治沙的重点工程
我国的三北防护林体系工程更是让世界赞叹的治沙工程。
1.三北防护林体系工程
该工程是一项在我国北方一直在实施的宏伟生态建设工程，它是我国林业发展史上的极其宏伟的壮举，开创了我国林业生态工程建设的先河。该工程地跨东北西部、华北北部和西北大部分地区，包括我国北方13个省的590多个县，建设范围东起黑龙江省的宾县，西至新疆维吾尔自治区乌孜别里山口，东西长4480公里，南北宽560—1460公里，总面积406．9万平方公里，占国土面积的42．4%，接近我国的半壁河山。要知道，这个三北地区是我国风沙危害和水土流失最严重的地区。
该工程的总体规划是，从1978年开始到2050年结束，分三个阶段，八期工程，建设期限73年，共需造林5．34亿亩。 三北工程的总目标是，在保护现有森林植被的基础上，采取人工造林、封山封沙育林和飞机播种造林等措施，实行乔、灌、草结合，带、片网结合，多树种、多林种结合，建设一个功能完备、结构合理、系统稳定的大型防护林体系，使三北地区的森林覆盖率由5.05%提高到14.95%，沙漠化土地要得到有效治理，水土流失要得到基本控制，生态环境和人民群众的生产生活条件要从根本上得到改善。此工程在国际上被誉为是“中国的绿色长城”，“人类生态工程世界之最”。
三北工程已经运行了38年，前3期工程已经完成，取得了举世瞩目的伟大成就。特别是近10年，三北防护林工程建设进入了一个崭新的发展时期，是森林资源增长最快、生态环境改善最明显、群众得实惠最多的时期。近10年间，森林覆盖率的提高量和林木蓄积的增长量都大大超过之前28年的总和，以黄土高原为主的水土流失危害得到有效控制，成功实现了由“沙进人退”向“人进沙退”的历史性转变，而且现在已经进入综合治理、综合开发的新阶段。三北工程的第四期工程刚刚开始，预计工程的投资更多，进度更快，成就更显著。
2.京津风沙源治理工程
京津风沙源治理工程是三北防护林工程的一部分，它的目标是解决京津及周边地区风沙危害问题。一期工程从2002-2012年，建设范围包括北京、天津、河北、山西和内蒙古的75个县（旗、市）。总面积45.8万平方公里，沙化土地面积10.12万平方公里。初步匡算投资558亿元。采取的措施有，退耕还林，沙地造林，人工种草，飞播牧草，围栏封育，草场建设，草种基地，建设水源工程，节水灌溉，小流域综合治理，生态移民等。经过10年的努力，工程区可治理的沙化土地得到基本治理,生态环境明显好转，风沙天气和沙尘暴天气明显减少，使北京周围生态环境得到明显改善。
京津风沙源治理二期工程从2013年—2022年为期10年。在一期工程的基础上扩大，包括陕西在内6个省，138个县。总投资达877．92亿元。二期工程的目标是，整个工程区经济结构继续优化，可持续发展能力稳步提高，林草资源得到合理有效利用，全面实现草畜平衡，草原畜牧业和特色优势产业向质量效益型转变取得重大进展；工程区农牧民收入稳定在全国农牧民平均水平以上，生产生活条件全面改善，走上生产发展、生活富裕、生态良好的发展道路。
五．关于我国治沙的深层次问题
前面已经介绍了我国治沙的大致情况，对于关心治沙的读者，自然会引发出更多的思考。
我国治沙面积太大，我国政府的顶层重视和设计极为重要。我国治沙之所以取得现有的举世无双的成就，关键在于政府能聚全国之力逐步实现像“三北工程”这样的国家重点工程，关键在于政府能发动群众全面持久地展开治沙运动。在全世界，哪个国家能够这样做？也只有中国，只有中国才能做到这样好。
治沙是一个综合治理工程。既要治沙，又要治穷；既要求生态效益，又要求经济效益，实现协调发展，长治久安。假设我们把治沙分为三个层次。第一层次是控制住沙化发展。第二层次是边治沙边发展经济。第三层次是生态和经济协调发展。现在看来，我国治沙基本还处在第一个层次上，而且这个层次的工作远没有完成；第二层次的工作仅仅在局部实施。现在的问题是，人们在做第一层次工作时，有没有人去思考去设计，为更深层次工作的展开去准备呢？
我国的“三北治沙工程”应该与我国西部大开发战略接轨，西部大开发应该是各个行业全面的开发，包括林农和旅游的开发，应该有人去考虑更深层次的战略设计问题，可惜这方面的报道太少。
发展沙地经济是大有作为的，不少治沙模范已经做出了榜样。他们有的种植中药材，例如甘草、肉苁蓉等。有的种植保健饮料的原料，例如黄土高原上随处可见的沙棘、杜仲、刺梨、山楂、猕猴桃、酸枣、山梨等。有的种植用于制造天然食用色素的植物，例如越桔浆果植物就是红色素的原料，从姜黄植物中可提取黄色素等等。当然在沙地还可以发展香精、香料资源，发展食用菌资源，发展淀粉、油脂的资源，发展天然甜味剂资源，发展野生蔬菜资源等等。问题是，这些沙地经济才刚刚开始，还处在小农经济阶段，如何扩大规模，如何大量使用机械呢？
科技治沙，应该有更多的人去研究，其研究成果应该得到更好的推广才好。
现在，有一种“保水剂”产品，它是一种吸水能力特别强的树脂材料，无毒无害，能反复释水、吸水，能够吸收自身重量几百倍重量的水，因此它具有抗旱保苗、增产增收、改良土壤、防风固沙、水土保持等多项功能。人们把它比喻为"微型水库"。据1999年统计，保水剂在我国北方干旱地区已推广使用百万亩，显著提高了苗木的成活率。同时，这种保水剂还能吸收肥料、农药、并缓慢释放，增加肥效、药效，能有效地提高农作物的产量。这种保水剂能广泛用于农业、林业、园艺等领域。现在，我国已有保水剂的生产和销售，随着国家对生态环境建设投资的加大和重视，国内保水剂类产品研究、开发、生产和应用将呈现一轮高潮。
透水防渗沙也是沙地植树的神器。这已经在单独的文章中详细介绍过了。
把植物转基因工程应用到治沙方面应该是大有发展前景的。现在的植物转基因研究大量集中在农粮方面，关于研究抗旱耐寒的根系发达的转基因沙漠植物，却一直未见报道。我国应该有一批转基因工作者，淡薄名利，为我国的治沙伟业做出贡献。
6.我国治沙是百年努力，利在千秋的伟业。我国西部地区在努力，同样全国各个地区都应为之奉献。我国林业在努力，同样全国各个行业都应为之奉献。可以展望，再过40年，当我国西部大开发和绿色长城建成之际，就是中华民族的复兴之时。
