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沙漠如何影响中国?
发布时间: 2019-03-29 16:02

  在中国人的世界里,沙漠总是以荒凉、悲壮的形象示人。这也并不奇怪,毕竟在我国,沙漠集中分布在西北地区,在过去视野受限的时代,对多数人来说都是不愿踏足的远方。

  ▼我国八大沙漠面积约60万平方千米。习惯上,西部干旱区中流动、半流动沙丘覆盖的区域称之为沙漠,而东部半干旱或半湿润区中由固定、半固定沙丘覆盖的区域则称为沙地。(制图@王朝阳&张靖)

  再加上地处边疆,一度烽烟四起、战火不断。

  ▼ 中国人往往称战场为“沙场”,这是一个广泛的概念,但与沙漠不无关系。醉卧沙场君莫笑,古来征战几人回。——王翰《凉州词二首·其一》

  小桥流水人家似乎更与之无关,只有黄沙万顷,看起来单调异常。

连绵的黄沙是沙漠的基调 (摄影师@武林)

  然而实际上,沙漠之于中国人的意义,却远不仅于此。这片60万平方千米的黄沙地,还有太多特别之处。

  **这个沙漠不一样**

  世界上大多数沙漠似乎有个约定,都出现在南北回归线附近的热带区域内。但中国的沙漠偏偏特立独行,非要在北纬35°-50°的温带区域抛头露面。这是为什么呢?

世界沙丘覆盖的地表区域图,中国和中亚沙漠均分布在温带地区 (制图@王朝阳&张靖)

  在我国西北地区,山脉和盆地交替出现,南侧的昆仑山、阿尔金山、祁连山,西侧的帕米尔高原,北侧的天山、阿尔泰山,东侧的贺兰山、阴山,将中间的盆地“团团围住”。

西北地区主要山脉分布 (制图@王朝阳&张靖)

  这里远离海洋,暖湿气流长途跋涉而来,水汽早已散失大半,如今更是“祸不单行”,遇到了山脉和高原的阻挡。气流翻越高山时加剧了水汽流失,到达西北地区时已变得十分干燥,形成了这里干旱少雨的气候格局。

  ▼ 中国西北的绝大多数地区年均降水量低于400mm,一些盆地中心年降水不足100mm,正可谓“春风不度玉门关”。(制图@王朝阳&张靖)

  然而,仅有干旱是远远不够的。如此广袤的沙来自何方?包围盆地的高山上,曾经分布着比现在规模更大的冰川。随着冰雪逐渐消融,大量流水沿着山麓向盆地汇聚,形成众多河流和湖泊。

  ▼环绕西北地区的高山上发源出众多河流,纷纷向低洼的盆地汇集。(制图@王朝阳&张靖)

  流水夹带着从山区“搜刮”而来的沙砾,或是制造出广大的冲洪积平原,或是在湖泊底部逐渐沉积,最终在盆地内部,形成了厚达数百米的沉积层。即便是如今的和田河,一年携带的泥沙量也在600万立方米左右,这就意味着100万年中,河流流域将出现约120米厚的沙层,相当于40层的高楼。而实际上塔里木盆地的沉积物,远比这更加深厚。这些沉积物,成为了中国沙漠主要的沙源。

天山脚下形成的冲洪积扇 (摄影师@钟跃)

  每年8月后,西伯利亚的空气逐渐降温,并向低空下沉,和南方形成了鲜明的气压差异。于是寒冷而干燥的气流大举南下。北部的蒙古高原坦荡如砥,自北而来的强大气流便由此趁虚而入,灌入西北地区的盆地和平原中。

西北地区冬季风向示意图 (制图@王朝阳&张靖)

  冬去春来,光秃秃的地面温度迅速升高,形成的低压抽吸周边空气,又可谓是“就地起风”。于是在风力强劲的地带,满地基岩裸露在外,成为岩漠,其中不乏形态诡异的岩石。

  ▼地表起伏、基岩裸露是岩漠独特的景观。下图是内蒙古海森楚鲁怪石林中的风蚀蘑菇石。

内蒙古海森楚鲁怪石林中的风蚀蘑菇石 (摄影师@徐树春)

  在沉积层地带,大风从地表呼啸而过。卷起较轻较细的沙尘,形成“风沙流”,可谓是飞沙走石。

G217段的沙尘暴 (摄影师@张扬的小强)

  沉积层失去了沙尘,只留下满地粗糙的石砾,成为砾漠。由于依然保留着沉积时的灰白色,也被称为白戈壁。

新疆哈密附近的砾漠 (图片源自@VCG)

  到了盆地深处,风力逐渐减弱,又或是遇到地势阻挡,沙尘终于落回地面,一切归于平静。如此长年累月,堆积成了一望无际的沙漠

库木塔格沙漠 (摄影师@龍柏山人)

  其中不乏高大巍峨的沙山。

  ▼必鲁图峰,顶峰高于地面500米,相当于上海环球金融中心的高度,是世界上最高的固定沙丘。

必鲁图峰 (摄影师@张扬的小强)

  更为细小的沙尘则走得更远,最终堆积形成黄土,是为土漠。

  ▼ 黄土高原,地表受风蚀、水蚀严重,形态破碎,多数劣地成为土漠。

图片来源@VCG

  而一些干涸的河湖周边,留下了龟裂的黏土,形成泥漠,或是不断盐渍化,形成盐漠。

泥漠中泥土干裂成无数多边形 (摄影师@孙太升)

  不同景观交织错落,共同构成了西北地区浩瀚无垠的荒漠风光。

交织出现的不同荒漠景观 (摄影师@陈剑峰)

  但风的创造力远不止如此。它不仅创造了沙漠,还塑造了形态各异的沙丘。

不同风向让沙丘呈现不同的形态 (制图@兰泽玉&张靖,参考Lutgens等人《Essentials of geology》)

  当风向和沙丘走向垂直时,连绵的沙丘链便诞生了。如同瀚海中串联的新月

巴丹吉林沙漠中的沙丘链 (摄影师@武林)

  如同密集的波纹

塔克拉玛干沙漠中密集的沙丘链 (摄影师@王汉冰)

  如同绵延的山岭

巴丹吉林沙漠 (摄影师@吴玮)

  或者如同一个爱你的形状。

库木塔格沙漠,沙丘凹面就像一颗心 (摄影师@赵来清)

  若两个风向基本一致,则形成左右均匀的脉络。

塔克拉玛干沙漠中的沙垄,如同鱼脊 (摄影师@张扬的小强)

  如果多个方向的风都不甘示弱,一种特别的沙丘形态便形成了,宛如一座高耸的金字塔。

敦煌鸣沙山是典型的金字塔形沙丘,也被称为星状沙丘 (摄影师@张扬的小强)

  就连沙丘表面,也被雕琢出行云流水的纹理。

沙坡上优美的沙脊,拍摄于巴丹吉林沙漠 (摄影师@武林)

  最终,中国西北部独一无二的温带沙漠群形成了。

  **水来了**

  沙漠,似乎是一个与水截然相反的概念。以我国面积最大的塔克拉玛干沙漠为例,这里年均降水不超过100mm,最低记录只有5mm左右,但年均蒸发量可以达到惊人的2500-3400mm。几乎没有水的容身之地。

  但实际上,由于中国沙漠特殊的地理位置,水在这里别有一番天地。相较于热带,我国的沙漠在冬季时格外寒冷。水汽在这里迅速凝结,常以降雪的形式落到地面,给沙丘盖上了厚厚的“棉被”。

大雪覆盖沙丘,如同天地的撞色 (摄影师@姜鸿)

  高原和山川包围着沙漠,从其间汇聚而出的河流既是丰富的沙源,也是不可或缺的水源。其中最声势浩大的黄河,一口气串联起3大沙漠,奔腾着进入遥远的渤海。

  ▼腾格里沙漠沙坡头旁流经的黄河,此后黄河还将经过乌兰布和以及库布齐沙漠。(摄影师@石耀臣)

  而其他大多数河流,则是永远见不到海洋的内流河。由于水量有限,加上剧烈的蒸发和渗透,离开山区后往往消失在沙漠之中。

  ▼从昆仑山发源的克里雅河一路向北,最终将消失在塔克拉玛干沙漠腹地。(摄影师@文兴华)

  一些“幸免于难”的河流,则在尾端形成内陆湖泊,如同点缀在项链末端的珍珠。

  ▼ 居延海是黑河(下游称额济纳河)的末端,诗人王维的名句“大漠孤烟直,长河落日圆”所描述的就是居延海附近。(摄影师@卢文)

  而渗入疏松地层的水分,则成功地躲避了地表的干燥酷热,形成地下水。这些水在地表之下不断汇集,等待着有一天重见天日。

我国沙漠里的水从哪里来? (制图@兰泽玉&张靖)

  最蜚声中外的,莫过于巴丹吉林沙漠中的湖泊群。这里分布着100多个沙漠湖泊,在沙山之间星罗棋布。

  ▼巴丹吉林沙漠中的湖泊清晰可见,其中多数位于沙漠东南侧,最大面积不超过2平方千米。图片源自@Google Earth

  一些湖泊有幸得到充足的地下水补给,湖水适于饮用,是生命绝佳的水源。

巴丹湖,巴丹吉林沙漠中为数不多的淡水湖之一 (图片来源@VCG)

  而其他大多数湖泊,则是蒸发剧烈、盐分积累的咸水湖。因为独特的微生物或矿物质作用,呈现出各异的色彩。

巴丹吉林沙漠中呈现粉色的湖泊 (图片来源@图虫创意)

  然而即便是咸水湖中,依然不乏汩汩清泉从地下涌出,令人叹为观止。

  ▼巴丹吉林庙是沙漠中的一座藏传佛教寺庙,始建于260余年前;旁边的庙海子是咸水湖,但其中却有一口淡水泉眼。(摄影师@施维天)

  科学家曾估算,我国沙漠地区的地下水储量高达1300亿吨,甚至超过了青海湖的蓄水量,是名副其实的“地下海”。水塑造了不一样的沙漠景观,更重要的是,为沙漠带来了生命,也为人类带来了机遇。

  **机遇**

  春天,沙漠中冰雪消融,形成了可观的水源。短短1个多月,一些植物就可以完成发芽到凋零的全过程,被称为“短命植物”。

  ▼短命植物的平均生长周期仅有75天,下图为古尔班通古特沙漠中的一种短命植物--独尾草。

独尾草 (图片来源@VCG)

  或者为了探求深埋地下的水源,发展出庞大的根系。

  ▼ 骆驼刺的水平根系可以达到20余米,图中的鸟为漠䳭(jí)。

漠䳭(jí) (摄影师@张争鸣)

  又或者为了保留好不容易得到的水分,干脆连叶子也舍弃了。

  ▼刚发芽的梭梭,梭梭没有叶片,仅用绿枝进行光合作用。(摄影师@张扬的小强)

  即便是那些盐分较高的土地,也能生长高大茂盛的林木。

  ▼塔克拉玛干沙漠中的胡杨;胡杨是泌盐植物,能将转化不了的盐分排出体外,形成“胡杨泪”。(摄影师@王汉冰)

  植物的枝叶能有效降低地表风速,根系则牢牢固结流动的沙砾。于是当沙丘有10%以上被植被覆盖,风便再难以使其肆意流动,形成了固定、半固定的沙丘。

植被占据沙丘 (摄影师@张争鸣)

  而那些水源充沛的地区,更形成了郁郁葱葱的景观,分布在山麓边

鄯善县坐落在天山山脉南麓,夹在山和沙漠之间 (摄影师@都文明)

  河道旁

塔里木河沿岸的绿洲 (摄影师@赵来清)

  湖泊或地下水丰沛的地区间

敦煌月牙泉,由于地下水的补给,一直未干涸 (摄影师@张扬的小强)

  人们形象地称之为“绿洲”。

  绿洲土层深厚、水源充足,同时又日照充分、温差明显,格外适宜农作物生长,对于人类来说,发展生产再合适不过了。

  葱郁的小麦

塔里木河流域的绿洲田野 (摄影师@赵来清)

  雪白的棉花

新疆和硕县的棉花丰收 (摄影师@王威)

  缤纷的瓜果

葡萄如今已经成为新疆远近闻名的特产 (摄影师@赖宇宁)

  都是绿洲给人类的馈赠。即便在今日的新疆,占地不到10%的绿洲,依然是这里主要的经济来源地。而在古代,绿洲不仅是人们安居乐业的乐土,更是长途旅行者最珍贵的补给站。凭借着镶嵌在沿途的绿洲,古人终于得以往来于死亡沙漠之间,一条串联东西的走廊最终应运而生,史称“丝绸之路”。

  ▼ 丝绸之路如同被绿洲串起来的一条路,著名的“西域36国”即为沿途36个绿洲国家,下图中标注了其中一部分。(制图@王朝阳&张靖)

  当时的丝绸之路沿线,可谓是中国最国际化的区域。宗教艺术在这里交融,佛寺、清真寺遍地开花,中国文化因此变得更加多元。

敦煌莫高窟 (图片源自@VCG)

  商业贸易在这里繁荣,大蒜、胡椒、香菜,西瓜、葡萄、石榴,相继从这里进入内地,极大地丰富了中国人的味蕾,成为人们生活中重要的组成部分。而造纸、印刷、桑蚕等技术则从中国远传西域。

宁夏的西瓜田 (摄影师@曾国福)

  丝绸之路对东西发展的贡献,一时间可谓无与伦比。但倘若没有绿洲,这一切都将消失在漫漫黄沙之中。在绿洲带来的机遇下,人类文明欣欣向荣,但背后也隐藏了危机。

  **灾难**

  到了唐代,西北地区依然是广袤的粮仓。公元749年,中央从陇西收购的粮食超过了全国的30%,正可谓“天下称富庶者莫如陇右”。——《资治通鉴》。但和数百年前相比,一些文明却消失了,比如盛极一时的楼兰,又如神秘莫测的精绝。精绝是一个仅有3360人的小城,但却是丝绸之路上的重镇之一。

  ▼精绝古城位于塔克拉玛干沙漠之中,曾是尼雅河旁的一片绿洲。(制图@王朝阳&张靖)

  依靠尼雅河的水源,精绝人种植小麦、培育瓜果、酿造美酒,打造了一片富饶祥和的世外桃源,时至今日,这番景象依然令人神往。

尼雅遗址出土的上等蜀锦,“五星出东方利中国”8个汉字清晰可见 (摄影师@刘玉生)

  大约晋代后,精绝便在茫茫大漠中销声匿迹了。是因为战火还是缺水?也许真相永远无人知晓。但不可否认的是,汉代时可以流泄120千米的尼雅河,如今长度已缩短了一半,早已无力为昔日的绿洲续命。曾经的古城繁华不再,田地干裂、果园荒芜、树木枯萎、房屋倾颓,最终被黄沙掩埋。直到1500多年后才被人们重新发现,称为“尼雅遗址”。

尼雅建筑遗址,立柱之多可见建筑规模的庞大(摄影师@刘玉生)

  到了清朝,为了恢复宋元明时期衰败的河西经济,中央在河西区域大量移民屯垦,人口突升至明末时的8倍,灌溉面积达到了此前历史的最高水平。新中国成立后,为了养活日益增长的人口,中国人再度向西北的荒原进军。然而在粗放的发展模式下,水资源承受着巨大的压力。20世纪60年代,由于塔里木河的上游来水大量减少,下游的罗布泊彻底干涸了。

干涸的罗布泊(摄影师@李学亮)

  而地处甘肃武威北部的民勤县,由于祁连山冰川退缩、森林减少,令河流的流量显著降低,人们不得不修建水库、开采地下水。

民勤红崖山水库(制图@王朝阳)

  然而这些措施收效甚微。水库蓄水导致下游河湖干涸,地下水位也随之降低,更加剧了林地、耕地、草场的沙化。过去“水草丰美,湖泽广布”的景象已不复存在,肆虐的沙尘暴遮天蔽日,人们似乎看不到这座绿洲城市的未来。

  ▼在民勤县中渠乡,由于环境恶化,1995-2000年间当地人口流失了近一半。其东边250余千米的银川也常遭受沙尘暴影响,下图为银川。(图片源自@图虫创意)

  不难想象,如若人们袖手旁观,这里终将走向和精绝古城一样的结局。而失去了民勤绿洲,巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠将连成一片,形成中国第二大沙漠。

民勤县夹在两大沙漠之间,如同一片绿洲孤岛(制图@王朝阳&张靖)

  民勤也并非特例,由于气候变化和人类活动的双重影响,绿洲变为沙化土地的情况屡见不鲜。农田退化,粮食减产,被人们形象地称为“种一坡、拉一车、打一箩、煮一锅”。

  草场萎缩,林地消失

  ▼20世纪50-80年代,随着塔里木河水量下降,河流下游的胡杨面积减少了70%。(摄影师@张争鸣)

  列车停运,机场关闭

  ▼2006年,乌鲁木齐-北京的T70列车遭遇沙尘暴,一侧车窗基本全被沙石击碎,列车晚点32小时。下图为黄沙中行进的列车,仅作示意。(摄影师@张一飞)

  造成的影响甚至波及遥远的华北平原。

  ▼北京的沙尘天气;曾经北京受沙尘暴影响之严重,一度被戏称为“西北起沙暴,北京下泥雨”。(图片来源@VCG)

  20世纪末期,包括沙漠和戈壁在内,我国沙化土地已达到174万平方千米,并且仍以每年3400平方千米的速度扩张。一场“抗争”势在必行。

  **抗争**

  20世纪50年代,我国的沙漠科学体系仍然是一片空白。直到1954年,宁夏沙坡头建立了第一个风沙观测站,中国人终于开始系统地认识沙漠、了解沙漠。

  ▼刚建立的观测站,现名为沙坡头沙漠生态系统国家野外科学观测研究站。(图片来源@研究站官网)

  4年后,包兰铁路通车,这是中国第一条沙漠铁路,也是第一条开展风沙防治工程的铁路。

  ▼穿越腾格里沙漠的包兰铁路,如今沿线已有成熟的防护林带。 (摄影师@刘伟钐)

  随后的1977年,中国派遣代表参与了“联合国沙漠化会议”,沙漠化防治一时间成了沙漠科学领域的热点话题。(1994年的《联合国防止沙漠化公约中》,“沙漠化”被改译为“荒漠化”,其范畴包含了砾质化、盐渍化、石漠化等多种地表景观变化)而经过近60年的研究和发展,人们逐渐转变观念,开始关注人、水、沙之间微妙的平衡,现如今,治沙方法也愈加理性和科学。在水源稀缺的区域,人们用当地廉价易得的麦草设置方格,用以降低地表风速,固定流沙。

库布齐沙漠中的草方格固沙 (摄影师@曾国福)

  当水源足够供养植被,则根据灌溉条件选择性地栽种植物,既能防风固沙,还能改善土壤条件。

库布齐沙漠中刚种植不久的防护林 (摄影师@西安-铁牛)

  人们也更加小心翼翼,不断尝试新的灌溉方式,节约珍贵的水源。

内蒙古包头附近的灌溉耕地 (图片源自@Google Earth)

  21世纪后,我国沙化土地持续减少,2009-2014年间效果尤为显著,沙化土地面积减少了1980平方千米。在新疆现有的沙漠绿洲中,有一半由人工改造而来。更令人欣慰的是,一些已经干涸的湖泊,再次恢复了生机。

  ▼居延海,由于黑河流域30座水库的修建,已与1992年干涸;2003年河水重新流入湖盆。(摄影师@方力)

  曾经岌岌可危的民勤县,也逐渐重现绿洲城市原本的模样。时至今日,中国人依然没有停止对沙漠的探索。

  人们获取电力

  ▼宁夏中卫的光伏发电厂,位于腾格里沙漠边缘。(摄影师@王训斌)

  开采能源

塔克拉玛干沙漠中的油田 (摄影师@文兴华)

  修建超级工程

内蒙古额济纳旗临策铁路上蜿蜒的防沙明洞 (摄影师@王璐)

  中国人与沙漠的新故事正在展开。如今的沙漠中,风声依旧,黄沙依旧。这里曾经诞生文明,也曾经吞噬文明。作为后人,我们似乎还能模糊地想象出水草丰美的古国,或是往来如织的古道。而作为前人,我们更期待能够描绘未来的模样,一切只是取决于我们怎么做而已。这也许就是沙漠给予我们最宝贵的财富。

(摄影师@武林)

  近年来,已有越来越多的人关注沙漠周边环境,其中不乏知名的社会组织和企业。去年,凯迪拉克携旗下经销商与中华环境保护基金会共同发起“驭”沙计划。在新疆生产建设兵团和中科院新疆生态与地理研究所的支持下,他们组建公益车队,进入G7高速沿线考察当地荒漠化现状。

  在荒漠化严重的道路沿线,项目根据当地土壤、植被和水资源等特点,选取合适的树种开展种植规划,打造“乔-灌-草”结合的立体防护林带,种植区采用滴灌灌溉,以提高用水效率。包括年初启动的“小胡杨”计划在内,两个计划共规划种植面积超过3600亩。项目通过公益之心和科技之力的结合,致力于西北地区生态环境改善,保护交通命脉,维护生态安全。

“驭”沙计划在G7沿线种植防护林

  一直以来,凯迪拉克和中华环境保护基金会为了这个目标不断开拓探索,而为了集结更多力量,他们亦面向公众发起募捐,目前已吸引了4万余名公众参与其中,所有的公募款均将投入今年的项目。

  作为风和水的伟大创造,沙漠理应有它原本的模样。而作为一个年轻的物种,如何与沙漠共存这个问题,我们需要思考的还太多。

  P.S. 主要参考文献:王涛等人《西部地标:中国的沙漠戈壁》,吴正《中国的沙漠》,石书兵等人《中国沙漠、沙地、沙生植物》,吴正《风沙地貌与治沙工程学》,张广军《沙漠学》,王炳华《悬念楼兰-精绝》等。

  来源:星球研究所