董治宝■本报记者
王进东
今年开春以来,我国大部分地区出现沙尘天气,给人们的生产、生活和身体健康等都带来了损害。目前,就沙尘天气的起源研究和治理情况如何,记者采访了中国科学院寒区旱区环境与工程研究所研究员董治宝。分布根据能见度与风力的强弱,沙尘天气分为浮尘、扬沙和沙尘暴。沙尘暴是沙暴和尘暴的总称,指强风把地面大量沙尘卷入空中,使空气特别混浊,水平能见度低于1千米的天气现象。沙尘暴的形成需要3个条件,即:大风、丰富的地表沙物质以及不稳定的空气状态。董治宝介绍说。全世界有4大沙尘暴多发区,分别为亚洲中部、北美、中非和澳大利亚。作为中亚沙尘暴多发区的一部分,中国沙尘暴多发区主要有3片:一是以民勤为中心的河西走廊及内蒙古阿拉善高原区;二是以和田为中心的南疆盆地南缘区;三是以朱日和为中心的内蒙古中部区。另外,以宁夏盐池及内蒙古鄂托克旗为中心的宁、蒙、陕交界处也是相对高的强或特强沙尘暴活动中心区。中国沙尘暴主要发生在春季3~5月,这是由于在春季冷暖空气都异常活跃、气旋活动频繁,易形成干热不稳定的大气层结,加之天气干燥、地面解冻回暖、裸露地表土质疏松。危害董治宝介绍,沙尘暴给人们的生活及生产带来巨大影响,主要表现:一是使大片农田遭破坏,农作物大幅减产,加剧土地沙漠化;二是对交通和供电线路产生影响,还可掩埋居民区、工矿区及其他设施;三是大量沙尘进入高空,可随风飘散到数千公里以外,对大气环境造成严重污染。20世纪30年代在美国西南大平原频发的黑风暴,影响持续整整10
年,造成的农业荒废延长了美国的经济萧条。在非洲撒哈拉沙漠南缘的萨赫勒地区,从20世纪70年代初至80年代中期,持续干旱造成草原退化,田地荒芜,尘沙肆起,沙漠化土地蔓延,沙尘暴灾害加剧,使千百万非洲人民流离失所,生活悲惨。中国也是受沙尘暴危害最严重的国家之一,尤其是西北地区,几乎每年有强沙尘暴发生。如1998年4月的强沙尘暴,造成乌鲁木齐、昌吉、吐鲁番、哈密等地10多人失踪、40余人伤亡,2万余头牲畜走失,引发20余起火灾,毁坏200余间住房,且温室蔬菜、农田地膜毁坏严重。上述中外重大实例表明,人们深受沙尘暴的危害,并且近年来,土地资源超载的局面短期内难以改善,加之全球气候变暖及水资源短缺日趋突出,沙尘暴对人类的危害正逐渐增大。治理沙尘暴不仅限于对中国这样的发展中国家产生危害,对美国、加拿大、澳大利亚等国家同样也造成相当大的危害,为此,相关国家采取了各种措施,缓减沙尘暴危害。董治宝说。美国的沙尘暴防治措施包括应急治理与常规治理两类。应急治理用于沙尘暴暴发的年份或地区,包括征收治理税、征收应急耕作税等应急治理措施。常规治理包括施放添加物改善土壤结构;改变耕作方式,如免耕或带状耕种;干旱地区确保合理的作物留茬,以增加地表糙度;作物采取轮作或间作;在地表出现风沙活动的地方,主要采取工程固沙,用高粱属植物或粟的秸秆做防风篱、防护网格,另外还有在雨季种草或在重点防护地区上风向营造防护林的生物固沙。针对20世纪30年代的黑风暴,美国当地政府设立土壤侵蚀管理局,启动了风蚀治理项目,拨款用于牧民应急饲养贷款和拯救濒临死亡的牲口,安排农民修建水塘、水库和营造防风林,提供种子贷款等。1937年,美国沙尘暴治理思路发生转变,将水土保持措施交由农民自己承担。为减少风蚀对南澳农田造成的损失,澳大利亚提出了以下建议:一是建立一个完善的监测系统;二是开展农业经济推广项目,支持农民根据土地管理的基本原理改善播种方式;三是开发适宜贫瘠土壤的耕作体系;四是加强人员进行培训;五是知识普及;六是支持和促进预报工作。董治宝表示,各国沙尘暴治理工作都取得了良好效果。我们在学习借鉴的同时,不能盲目照搬,应结合自身的具体情况,因地制宜地治理中国的沙尘暴。防治研究董治宝告诉记者:新中国成立以来,我国科学家一直致力于沙尘暴、沙漠化的防治,许多学者也都针对中国频发的沙尘暴灾害提出了不同的建议。其中最普遍的是生物措施。实践也证明,植物措施是防治沙尘暴的最有效方法之一,通常以3种形式来影响风蚀:一是覆盖地表,使覆盖部分免遭风蚀;二是分散地面之上一定高度内的风动量,从而减少了气流与地面物质之间的能量传递;三是阻止被蚀物质的运动。中国已建立了三北防护林工程,通过大量植树来防止沙尘暴的发生。著名地理学家、中科院院士黄秉维提倡,种植需水量小的灌木和草本植物来防治沙尘暴。也有学者提出,对于沙尘暴的治理,应当采取用密度(覆盖度)更大的草被去捂盖尘源地的办法,不宜用根本形不成有效的地面覆盖的树林去阻挡它;还有学者提出了利用短命植物以及生物结皮来治理沙尘暴;有些学者还提出了砾石压沙措施。董治宝表示,如何将沙尘暴治理与经济效益、社会效益和生态效益结合起来是长久开展沙尘暴治理工作的关键。还应包括政策方面的措施,包括加强法制建设,因此治理沙尘暴任重道远。《中国科学报》
(2013-05-21 第5版 创新周刊)

沙尘天
沙尘暴是一种灾害性天气现象,它的发生与地表植被状况有密切关系,冬春季节农田裸露和退化草地植被覆盖度低是沙尘暴的主…

为进一步贯彻落实《北京市人民政府关于发布本市第八阶段控制大气污染措施的通告》精神,营造首都优良的生态环境,迎接2008年北京奥运会的顺利召开。最近,对京郊季节性裸露农田的治理工作进行了专项调研,初步提出了治理工作的思路及建议。

沙尘天

一、对季节性裸露农田治理工作的认识

沙尘暴是一种灾害性天气现象,它的发生与地表植被状况有密切关系,冬春季节农田裸露和退化草地植被覆盖度低是沙尘暴的主要沙尘来源,采用农业措施整治裸露农田和退化草地是沙尘源治理的关键。沙尘暴对农业的危害也是很大的,那么沙尘暴天气对农业的危害有哪些呢?我们该怎样去防治呢?

1、重要性

沙尘暴对北方农业生产的影响

2000年,据国际权威部门对世界上大中型城市受污染程度的调查,排出了世界上十大污染最严重的城市,北京位列其中,就世界各国首都大气环境而言,北京不但比发达国家首都差,与发展中国家的首都比也是差的,北京环境受污染之重可想而知,近年来,市政府制定了分阶段治理大气环境污染的有关措施,先后关停污染大户首钢200万吨污染严重的钢炉、强制执行汽车尾气的欧洲二号排放标准、全市四环以内燃煤锅炉的改造、全市300多处中小学操场塑胶化等等,取得了一定的进展。

1、强风:携带细沙粉尘的强风摧毁建筑物及公用设施,造成人畜伤亡。强风破坏建筑物,吹倒或拔起树木电杆,撕毁农民塑料温室大棚和农田地膜,把棚膜吹掉后,使得棚外冷空气迅速进入,影响大棚内蔬菜的正常生长。在沙尘暴肆虐的地方,强风会把农田的表层土壤卷起吹走,而落下的沙尘会覆盖在农田上,对土壤结构造成一定破坏,使农作物产量减少。此外,由于北方地区四、五月正是瓜果、蔬菜等经济作物出苗,生长子叶或真叶期和果树开花期,此时最不耐风吹沙打。轻则叶片蒙尘,使光合作用减弱,且影响呼吸,降低作物的产量;重则苗死花落,那就更谈不上成熟结果了。

近年来,北京冬春季沙尘天气呈逐年加重的趋势,据中国科学院地学部对北京地区沙尘暴进行的专题研究表明,产生沙尘的地表物质以粉尘为主,其颗粒直径多在0.063到0.005毫米之间,主要来自农田,旱作农田中能够被吹起形成浮尘的颗粒有52%,而沙漠中仅有2.56%,说明沙漠并不是沙尘天气的主要尘源,而土壤表土细碎的裸露农田才是形成沙尘暴的重要尘源。从风云Ⅱ号卫星图上可以看出,沙尘暴形成后,从北到南呈逐渐增强的趋势,足以说明沙尘暴经过地区农田不断提供了新的尘源。随着种植业结构调整的节奏加快,北京地区冬小麦面积逐年减少,季节性裸露农田逐年增加趋势。

2、沙埋:以风沙流的方式造成农田、渠道、村舍、铁路、草场等被大量流沙掩埋,尤其是对交通运输造成严重威胁。

为迎接奥运会的顺利召开,治理工作刻不容缓;人代会代表提出以发挥生态功能为主发展都市农业,朱总理视察北京时提出发展生态农业和效益农业,发展生态农业是北京农业的重要内容。

3.风蚀:大风作用于干旱地区疏松的土壤时会将表土刮去一层,叫做风蚀。例如1993年5月5日黑风平均风蚀深度十厘米(最多50厘米),也就是每亩地平均有60到70立方米的肥沃表土被风刮走。其实大风不仅刮走土壤中细小的黏土和有机质,而且还把带来的沙子积在土壤中,使土壤肥力大为降低。

2、紧迫性

沙尘暴的发生固然有复杂的气象因素,但在更广泛意义上,沙尘暴是一个严重的生态问题。为改善生态环境,国家先后实施“三北”防护林、全国治沙工程、长江中上游防护林、沿海防护林等一系列林业生态工程,加强草原和生态农业建设,使我国的生态环境建设进人了新的发展阶段。但是,多年来的环境保护工作所取得的成就,与向大自然索取的财富相比,显得微不足道。很多地方在发展经济的过程中,往往伴着各种不合理开发活动,只注重经济指标,不考虑环境保护,经济发展上去了,环境却越来越恶化。

一是时间紧迫,生态环境的改变不是短期内可以实现的,到2008年前,京郊季节性裸露农田要得到有效控制,只有五年半,时间很紧迫;二是领导要求紧,最近,国家计委就开展保护性耕作治理季节性裸露农田写了专题报告,李岚清副总理批示:既然保护性耕作是成熟的技术,应该推广,特别是天津、北京要立即推广。三是技术攻关的紧迫性,北京有夏玉米免耕的成功经验,在全国走在了前列,但冬小麦和春播作物的保护性耕作技术研究落后于河北、山西,在试验示范和推广方面还需要技术攻关。

农业措施主要包括:

3、艰巨性

(1)调整农业种植结构,改变北方同前单一的种植方式,推广粮草混作技术、粮草间作食种、草田轮作,将牧草和越冬作物(冬小麦、冬牧70黑麦等)引入农田耕作系统,增加农田冬春季节的地表覆盖;

在治理季节性裸露农田特别是开展保护性耕作方面,还存在着以下问题:

(2)推广保护耕作制度,通过免耕、提高留茬基和留茬高度,增加冬春季根茬固土能力和地表秸秆覆盖;

一是认识不足,部分领导干部和基层群众对季节性裸露农田造成扬沙的危害性认识不足,农业部门对改善环境肩负重任认识不足,给治理工作造成一定难度;二是技术准备不足,季节性裸露农田造成扬沙机理和贡献率不清楚,沙尘天气形成的气象条件和裸露农田起沙的指标等缺乏可靠数据,一些具体的治理技术措施研究也很不成熟;三是资金筹备不足,治理生态环境需要花费大量资金,但目前各级财政用于这方面的资金并不多,给研究攻关、技术推广带来困难。

(3)加强草原保护和建设,通过严禁新的草原开垦,严格限制超载放牧,禁止滥采滥挖,推广分区轮牧和舍饲圈养,加大围栏封育的力度等措施恢复和重建草原植被;

4、可能性

(4)发展集约化农牧业,推广集约化种植和养殖技术,把人们的生产活动集中在条件较好的土地上,减少沙化农田和草地压力。

虽然治理季节性裸露农田难度很大,但仍然具有开展工作的可能性:首先是领导部门支持。国家计委、财政部和科技部表示要在今后几年内列出专项资金,支持保护性耕作相关的重大攻关项目,市农委和环保局在今后的支农资金和环保资金中列出专项资金予以支持;其次是有夏玉米免耕播种成功推广的先进经验,有利于秋季、春季保护性耕作技术攻关;第三是资金支持力度有加大的可能。

编辑:中国兴农网

二、季节性裸露农田治理应采取的措施

形成沙尘天气有三个条件:一是大风天气;二是低层气流处于不稳定状态;三是地表植被稀松,存在丰富的沙尘源。治理裸露农田应从三个方面考虑:

增加造林绿化面积

高大乔木能够有效降低低空风速,目前增加造林绿化面积主要有以下几个方面:一是完善京郊农田林网建设,发展林灌草相结合的综合防风林带。二是建设绿色屏障,根据北京城市总体规划的要求,在郊区建设三道绿色屏障,即:近郊区的绿化隔离带、远郊平原区的五河十路绿化带和山区的绿色屏障。三是退耕还林,实行坡度大于15度的低产山坡地还林;四是发展林木种苗、花卉、草坪种植;五是发展经济林,主要是果树,据统计今年京郊新增果树面积34.7万亩。在京城周围实行多层林木环绕,既美化首都环境又能阻挡冬春季节北风侵蚀。但由于高大林木不能从根本上治沙以及考虑到北方干旱地区生物承载量有限等因素,造林面积不易发展过大。

增加冬春季节农田覆盖

京郊季节性裸露农田面积增加的直接原因就是小麦面积的减少,由98年的280万亩减少到今年的72万亩,结合种植业结构调整工作的开展,通过多种措施发展多年生的冬季覆盖型的作物和设施农业是解决农田裸露和结构调整矛盾的有效途径。

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