正文共4432字，預計閱讀時間約為15分鐘
也可點擊本篇推文音頻，用耳朵聆聽知識~
每年的6月17日，是防治荒漠化和干旱世界日，這一紀念日旨在提升人們對荒漠化危害，以及全球防治荒漠化努力的認識。
不可否認，中國是一個荒漠化大國。
目前全球存在荒漠化問題的國家有100多個，荒漠化總面積約3600萬平方千米，而我國目前荒漠化和沙化土地的總面積有約425萬平方千米，占比高達11.8%。
中國也是治理荒漠化的大國。
根據《第六次全國荒漠化和沙化調查結果》，截至2019年，我國荒漠化和沙化土地已經連續19年減少，在2014至2019年間還有加速縮減的趨勢。與2014年相比，我國荒漠化土地凈減少了3.8萬平方千米，沙化土地凈減少了3.3萬平方千米，總共7.1萬平方公里。
在很多人的印象中，國土綠化=植樹造林，而植樹造林=人工種樹，并沒有什么技術含量。如果你也這樣認為，那么你大概對今天國土綠化工程的各種“高科技”一無所知。
實際上，今天的中國已經走在了防治荒漠化和沙化的前沿，我們的經驗、技術、成果已經走出國門，為世界提供防沙治沙的中國方案。
不過，這一切并非憑空而來，而是我國的地理環境“逼”出來的。
雖說事在人為，但這防沙治沙的開局也太難了點
要想知道中國治理荒漠化有多難，首先要知道中國的荒漠化土地都在哪里。
需要澄清的是：荒漠化土地不等于荒漠，沙化土地也不等于沙漠。
何謂“荒漠”？荒漠是指氣候干旱、地表植被缺乏、組成物質粗瘠的自然地帶。在有的分類中，荒漠包括巖漠、礫漠（通常統稱戈壁）、沙漠和泥漠。全球陸地總面積的約1/4都被荒漠覆蓋，自然形成的荒漠是地球生態系統的重要一環。
從地圖上看，我國的荒漠絕大多數分布在賀蘭山以西的大陸腹地，它們是數十萬年以來，由于青藏高原隆升、特提斯海消亡、全球降溫、東亞季風等多種因素聯合作用而形成的風成沉積物，例如騰格里沙漠、塔克拉瑪干沙漠、古爾班通古特沙漠。
中國沙漠(沙地)分布圖，來源：國家冰川凍土沙漠科學數據中心(www.ncdc.ac.cn) 中國1:10萬沙漠(沙地)分布數據集
而荒漠化和沙化，在通行的定義中，則大多是指在數千年的時間尺度下，由于氣候變異和人類活動等原因導致的土地退化，尤其是不可持續耕作、采礦、過度放牧、濫砍濫伐等人類因素造成的土壤流失和自然植被的長期喪失。
與天然形成的荒漠不同，中國的荒漠化和沙化土地廣泛地分布在包括新疆、西藏、內蒙、北京、河南、海南、四川、云南、福建等的30余個省市區，波及上千個縣市區旗。
簡而言之：不管是無人區還是大都市，不管是大西北還是東南沿海，荒漠化和沙化“一視同仁”。
在這些荒漠化和沙化土地所屬的區域中，有極度缺水的干旱區，有人類活動頻繁的季風區，有地形破碎的巖溶地區，還有濱海鹽堿化土地、石漠、高寒荒漠等等。
因此而產生的荒漠化和沙化土地類型也種類眾多，有風蝕荒漠化、水蝕荒漠化、凍融荒漠化、鹽漬化、流動沙丘、半固定沙丘、風濕殘丘、沙化耕地等等。
而這些不同的區域之間，又有著千絲萬縷的聯系，例如黃土高原治理和黃河中下游治理，沙源地治理和京津冀風沙治理。
因此治理荒漠化和沙化，在我國是一個復雜且系統的工程，沒有“萬用靈藥”，只能因地制宜。
從寧夏開始，用被稱為“中國魔方”的草方格試試
400毫米等降水量線以西、以北的干旱區，是我國荒漠化和沙化土地分布最為集中的區域。這里氣候干燥、大部分缺少水源、環境惡劣，同時分布著面積廣大的天然荒漠，這也就意味著：有著穩定的、巨量的風沙物質來源。
在這里，固沙是首先要做的事情。中國防風固沙的實踐，正是從治理寧夏沙坡頭開始的。
1954年規劃修建的包蘭鐵路便從這里穿過，鐵路全線反復穿越騰格里沙漠，風沙在短短一天之內便能夠淹沒鐵軌，給工程施工造成巨大阻礙。
沙坡頭段的風沙侵害尤其嚴重，親自去過今天的寧夏沙坡頭景區的朋友可能對那高聳如山的沙丘印象深刻，實際上，這里的沙丘高度最高可以達到30米，堪比一棟10層高樓！
在經過反復試驗后，包蘭鐵路的施工人員采用了一種簡單到驚人，卻極為有效的固沙方式：草方格。
中國西北的草方格沙障，來源：參考文獻1
草方格的原理和制作極為簡單：將麥草或其他植物死亡后留下的秸稈對折插入沙地，一點點鋪成1米乘1米的網格狀。同巨大的沙山相比，如此制作而成的草方格看似微不足道，但卻能把握隱含于沙丘表面的“訣竅”——沙的移動，其實是風吹動沙丘表面的沙粒，并在背風面沉降的過程。這一微小的過程在日積月累后，便能造成巨大沙山的位移。
而草方格就從這里入手——麥草的存在降低了沙丘表面的風速，使得沙粒無法快速移動，并沉降在網格的中間位置。慢慢地，網格中央的沙粒在少量水和微生物作用下形成一層“結皮”（這是沙地向土壤轉變的關鍵一步）。隨后通過栽植灌木，進一步改造沙地，實現固沙的目標。
草方格沙障區域，水平方向上沙子的質量通量(a)和顆粒狀態(b)，來源：參考文獻2
成功的草方格迅速被推廣至整個大西北，從青藏高原到塔克拉瑪干沙漠，到處都能夠看到草方格的身影。在國際上，它被稱為“中國魔方”。
草方格，已經不止1.0
最初，在沙漠中扎制草方格還是一個純人力的活兒，治沙先輩們所能依靠的只有雙手雙腳和一把把鐵鍬。但今天的草方格固沙技術早已更新換代。
首先是機械化，例如一種多功能立體固沙車，能夠控制麥草長度、埋入深度、網格密度，每小時便可鋪設5000-6000平方米的草方格，對于大面積的草方格鋪設十分便利。
還有一種履帶式的草方格治沙機，能適應更加嚴苛的地形，在插入草方格后還順便播入種子，并利用定量水管精確滴入水分，實現固沙和綠化的“一條龍服務”。
其次，草方格本身也在“進化”。草方格的本質是沙障，即通過降低局部風速，減緩沙丘移動速率的物理屏障。那么，沙障是否可以是其他形狀、其他材料？
答案是肯定的。從2019年開始，草方格的發源地寧夏中衛便用上了機械化批量生成的“刷狀網繩草方格”。這種草方格主體就像是刷子，相比傳統的麥草方格，能更有效地擾亂近地表氣流，起到固沙作用。此外，這種新型草方格不需要插入沙地，而是只要擺放在沙丘上，固定好兩端即可，其鋪設效率比以往提升了近一倍。
刷狀網繩草方格，來源：寧夏新聞網
沙障還可以長出“翅膀”。這便是“羽翼袋沙障”，這種沙障在底部的袋子上插上了兩列帶有空隙的透風羽翼袋。底部的袋具固沙，頂部的羽翼袋則通過擾動作用大大降低風的動能，防風效果平均增加了48%，區域輸沙量則減少了80%以上。
羽翼袋沙障示意圖，來源：參考文獻3
沙障的材料也并非只有麥草。例如在烏蘭布和沙漠和毛烏素沙地應用的PLA沙障，使用的便是一種可降解的生物聚乳酸纖維。這種材料在高溫高濕的環境下能夠快速降解，且溫度越高降解越快，能夠有效提高沙地深層的含水量，對已形成的土壤有一定的恒溫作用。
此外還有利用光伏裝置降低局部風速的光伏治沙、利用路基的公路治沙、利用風力或引洪的水力拉沙的治沙方法等等。
植樹造林，并不簡單
400毫米等降水量線以東，降水量的條件已經適宜喬木的生長，防治荒漠化的努力于是從固沙，轉變為我們最為熟悉的——植樹造林。
但這并不是一件簡單的事情，困難之一在于水流和人類活動造成的地形多樣性。
東部地區有著大量陡坡山地和丘陵地帶，在這樣的地方植樹造林的首要條件，是“整地”，即將不適宜種樹的地形改造為平整的階地，而這樣的工程便是“坡面工程”。
最簡單的就是梯田，即沿著等高線挖開山體并平整土地，形成一級一級的“臺階”，在林業工程中，這被稱為水平階整地。我們在華北地區，尤其是燕山、太行山一帶見到的就常常是這種整地方式。
但水平階整地并不能解決全部問題，在華南部分坡度更加陡峭的區域，尤其是江河兩岸，整地后如何存水是一個大問題。栽種的植被若無足夠的水分滋養將功虧一簣。因此，由最簡單的水平階整地，又演變出了“反坡梯田”。
這種整地技術是讓平整的臺階變為向內傾斜，以保證水分最大程度匯集到植物根部。
還有將樹坑做成半圓形，并交錯排列的魚鱗坑。各種奇怪的整地方式核心就是“因地制宜”，并且盡量涵養水源。
魚鱗坑，來源：黃河水土保持天水治理監督局
植樹造林的困難之二在于土壤。中國東部地區土壤類型眾多，有許多對于植被的生存來說條件十分惡劣。例如沿海的眾多海島地區，地表常為火成巖組成的石質山地，并且處于風口，這些地區土層薄，土質差，存水困難。濱海地區還常有重度鹽堿化土地。
此外，在廢棄礦區這樣的極端惡劣地表條件區域植樹造林，同樣要考慮土壤問題。在這些地區植樹造林所依賴的是從選育、土壤改良，到后期工程固定、遠距離輸水設施的一整套流程。其中涉及到一個核心的技術：容器育苗。
容器育苗的原理同樣簡單，即用桶狀或袋狀容器將植物的根部包起來，內部填充配置好的土壤，以實現與外界土壤的隔離。有點像城市綠化帶樹木根部的那個“大袋子”。
但容器育苗所涉及的技術要復雜的多，尤其是營養土的配置，以及苗木移栽后的管理，今天的容器育苗已經能夠使用自動化機械進行栽種和苗木管理。容器本身也更多使用不影響植物根部發育且可降解的材料。
困難之三在于灌溉。喬木相比灌木有著更高的需水量，但廣大的華北地區，以及西南巖溶地區，東南沿海海島地區等等，都缺乏淡水資源。由此而生的輸水和灌溉技術，就成為了造林的關鍵。而其中的核心是——防滲材料。
我國的科研人員一直致力于研究各類成本低廉，性能良好的防滲材料。有研究表明，傳統的土渠輸水的損失比例高達50%，而低壓管道很好地解決了這個問題。
輸送到目的地的水分在送入植物根部的過程也涉及多種新技術的應用，因為在蒸發量大的區域，噴灌對水資源的消耗很大，與此相對的滴灌技術便是一種直接將水和養分送到植物根部的方法。而我們還在滴灌技術基礎上做出了各種改良，例如與土地覆膜相結合的膜上滴灌、膜下滴灌，前者適合新疆、甘肅等缺水區域，后者則適合如冀西北氣候寒冷，但有一定水源條件的區域。
一種滴灌設備，來源：Jisl
困難之四在于經濟發展與生態恢復的矛盾。人類生存所需的木料、燃料、飼料等物資的短缺，常常導致濫砍濫伐。因此植樹造林不僅應該考慮生態恢復，也應具有經濟功能，否則將是不可持續的。
而除了光伏、風力發電等新能源設備在荒漠化地區的推廣以外，我們還給出一個格外有趣的技術：經濟作物共生。
在巴丹吉林沙漠，你會看到成群的梭梭，這是一種耐旱的低矮灌木，十分適合在荒漠化地區種植。但你看到的還只是表象，如果你挖開沙地，就會在梭梭的根部發現一種奇特的植物，這便是肉蓯蓉。
肉蓯蓉是一種寄生植物，它大部分軀體在地下，地上的部分則是它的花絮，肉蓯蓉可以寄生在梭梭根部，而它本身則是一種重要的藥材。由此，種植防風治沙的梭梭與種植經濟作物肉蓯蓉結合在了一起。
肉蓯蓉，來源：Yanish E
此外，你在華南看到的能夠提供木材的速生桉林，華北山地漫山遍野的桃林、山杏林等等，都是經濟型防護林的一種。
最后，中國為世界貢獻的獨特治沙經驗中還有一項，那就是體系化。
從固沙到造林，從來不是各自獨立的孤島，而是環環相扣的鎖鏈。不論是西北地區城鎮周邊以及鐵路、公路沿線，由沙漠、沙漠植被、風沙育草帶、喬木防護林以及農田林網組成的五帶一體模式，還是保衛敦煌莫高窟的由阻沙帶、固沙帶、人工植被帶、礫石壓沙帶、空白帶和化學固沙帶組成的六帶一體模式。都讓防治荒漠化的成果越來越鞏固，后續的工作也越來越容易。
而覆蓋我國整個國土的大型綠化工程，如京津風沙源治理工程、三北防護林體系工程、長江中上游防護林體系工程、沿海及河湖流域防護林工程等等，則相互支援，相互依靠，共同編織了一張生態之網。
尾聲
截至2019年，我國荒漠化和沙化土地面積仍有425萬平方千米，雖然連續多年縮減，但這仍是一個驚人的數字。
防治荒漠化和沙化是一個長期的過程，它所依靠的是不斷的科技進步，以及人類渴望生存、尋找與自然和諧相處之道的本心。
后者也許更為重要，拋開各種治沙的高科技手段，我們從未忘記的，是曾經一個一個腳印踩下麥草、一桶一桶水澆灌樹苗的先輩們。正是他們的堅持，讓今天的成就和未來的愿景成為可能。
毛烏素治沙人代代接力 讓荒漠變綠洲，來源：華商網
