田裕钊：节约优先、保护优先、自然恢复为主｜水土保持与荒漠化防治一级学科建设文集（16）

编者按：人类社会工业文明兴起之后，科技的发展极大地提升了人类对于“征服自然”的自信心。过去一个世纪以来，试图征服干旱荒漠地区的“人定胜天”的豪情壮志，在日本、苏联、美国等多国都曾风靡一时并甚嚣尘上。经历了一个个的失败教训之后，对于人与自然的关系的认识和处理，才逐渐地走上理性和系统观的轨道。读史使人明智，鉴以往而知未来，这类宝贵的“摔跟头”经验教训，无疑是当今我们生态文明时代建设“水土保持与荒漠化防治学”一级学科的“必修之课”。

人与自然是生命共同体。无止境地向自然索取甚至破坏自然必然会遭到大自然的报复。我们坚持可持续发展，坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主的方针，像保护眼睛一样保护自然和生态环境，坚定不移走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路，实现中华民族永续发展。这种新的认识高度，为今天我们建设一流学科指明了方向。本文为《田裕钊：尊重自然，顺应自然，保护自然——自然界的启示》的姊妹篇。

按/Linda 审/绿茵 编/angel

★节约优先、保护优先、自然恢复为主

近百年来，由于快速增长的人口谋求生存发展的需求，驱动起人们对幅员辽阔的干旱荒漠地区开发的热潮。但由于严酷自然条件的制约，在世界范围内，许多开发利用荒漠地区的重大举措，大都事与愿违。既或是有93个国家参加，1977年内罗毕联合国荒漠化大会所制定的《防治荒漠化行动纲要》，也并未得到遏制荒漠化发展的结果。追究其原因，是指导思想、目标理念的错失。“征服自然、改造自然”，给自然界“动外科手术”，曾主旨了一代代人的观念和意志。由于干旱沙漠地区是地球表层独具自然特征的地理单元，具有生态平衡脆弱性的特点，在人与自然关系上，大自然的反馈，远比其他自然地带更为剧烈和深刻。追望百年实践，考察内中的成败得失原因，以史为鉴，更易于反思和感悟人在把握与自然关系上观念的是非曲直。

1.脱离实际的“伟大”工程和治沙方案

日本人斋藤荣四郎曾提出一项以花费5000亿美元在非洲人工建造几个高耸的“喜玛拉雅山”，用以积雪来灌溉撒哈拉大沙漠；日本清水建设公司更提出，用200台水泵抽引海水，人工在荒漠中建造起大型人工湖泊，湖面直径30公里，7个人工湖和总长1800公里的人工河道，应投资18万亿日元。有人主张实施“地球表层的人工手术”，直接在亚洲的喜玛拉雅山打开一个缺口，用现代人的技术力量构建人造地形，改变气流的天然路径，增加降水，改造沙漠，改变气候。美国宏大工程协会会长菲.多比特森提出，花费300亿美元构建以大口径塑料管道把法国的河水，通过地中海引到阿尔及利亚的大工程；也有提出把欧洲大陆南部的地表水，越过汪洋大海接济非洲以及将渤海湾的海水人工引导到内蒙古、宁夏、甘肃和新疆，改造沙漠，改变气候。上世纪50年代末，在我国呼和浩特召开的一次全国治沙工作会议，亦然有“必须争取在十年以内全面地改造利用沙漠，实现全面绿化，变沙漠为牧畜业和林业基地，改良土壤，改变气候”；要求：“毛乌素沙漠、腾格里沙漠边缘、河西走廊东部和宁夏平原沙地，在1-3年完成；乌兰布和沙漠、锡盟小腾格里沙漠、新疆准噶尔盆地沙漠、河西走廊西部沙漠，在3-5年完成；腾格里沙漠、柴达木盆地、库布齐沙漠，在5-7年完成；巴丹吉林沙漠、塔里木大沙漠，要求7-10年完成”的方案出现。虽然这些脱离实际，背离自然规律的“伟大”工程和充满“浪漫激情”的治沙方案，大都停留在构想阶段，写画在纸上；却反映出，面对“五光十色”，缤纷繁杂的大自然，人是何等傲慢与自以为是地把主观意愿，强加给自然界；早已忘却了作为生命之舟的地球，不是属于人类，而是人类属于它，这个根本信条。

2.无视区域自然本底条件的营造大型人工林带工程

随着人类干预自然谋求发展活动的进展，自然环境的恶化进一步突现，严峻的现实迫使人们反思在过往的百年中，人们改造自然活动的“愿与果”。

⑴ 1933年3月31日，刚上任的罗斯福总统，主张建立一个巨大的防护林带，给美国的腹地束上一条绿色腰带，以堵截来自西面的干旱风，被称为“罗斯福防护林带工程”。“罗斯福防护林带工程”从北达科他与加拿大的交界处一直延伸到得克萨斯的阿马里洛南部，纵贯了6个大草原州，沿100度经线形成一条宽160．9千米，长1850千米防护林网，总共植树约2.23亿棵。到1942年，防护林带业已隐约地展现。1944年对防护林工程进行普查，结果显示，有10％林带已消失；1954年再普查时，保持良好的防护作用林带已降至近半；至上世纪60、70年代林带再度遭毁。进入21世纪，《肮脏的三十年代，沙尘暴中的美国人》一书作者莫西.伊根2002年4月进行了实地考察后写道：“富兰克林罗斯福宏大的乔木梦而种下的树大都消失了。…偶尔能遇到一排榆树或毛白杨，被风吹得扭曲变形。”这是有关美国大草原上的“罗斯福防护林带工程”传送出的最终信息。

⑵1948年10月20日，苏联部长会议和联共（布）党中央根据斯大林提议，通过的《为保障苏联欧洲部分草原和森林草原地区高产及稳产，营造防护林、实行草田轮作、修建水库和池塘的计划》被称《斯大林改造大自然计划》。《计划》规定，1950至1965年15年间将在苏联欧洲部分的南部和东南部的分水岭以及河流两岸营造大型的国家防护林带，总长度5320公里，面积11.79万公顷；同时在国营农场和集体农庄的田间，营造防护林570.9万公顷。《计划》在1949年开始启动。据有关数据佐证，1949—1953五年间，动員千军万马营造防护林289万公顷，就已完成计划近半。到1995年保存面积为19．5万公顷，至2007年下降为0．5万公顷。诚然，上世纪两项出现在美国和苏联显赫的大型的人工林带工程得到事与愿违后果都与社会因素相关联着。但是透视其本源：在罗斯福总统提出植林工程初期，美国学者就指出，“人类无法改变大平原的基本自然属性”，提醒“要慎行”。苏联科学院的科学家在进行了大量的、系统的野外地观测、验证，包括对450公分深度的土层水分含量连续多年观测，得出，“在干草原的平原上用播种或种植, 营造片林不见得是合理应拒绝营造林带。”归根结底“人类无法改变的大平原的基本自然属性”，成为人工林带难以持续生长的根本原因。

⑶曾被联合国荒漠化大会赞许的营造撒哈拉沙漠以南，从苏丹到毛里塔尼亚的林带规划，称之为“绿色屏障”。“绿色屏障”不仅是由于需要的经费过大，找不到资助国无法实施，更是在“规划”制定后，即被学者批评为，是“建立在对土地荒漠化简单的认识上，误认为出现在萨赫勒地区的沙丘，是撒哈拉沙漠在南移。这是不切合实际的想象”，（拉琴科，1983年） 。“绿色屏障”规划不应该实的深层理由，更在于干旱沙漠和戈壁，有它固有的自然属性，植被稀疏低矮，大面积光秃裸露，如果没有特殊的隐域水文条件，没有人工浇灌，不可能有森林生存。如在自然林地不足1%的萨赫勒，人工完成“绿色屏障”，只是人们脱离实际一厢情愿的奢望。这些具有时代特色的大型整治自然工程和行动方案，至今，其得失成败的后果已经展现，为人们提供了认识自然、了解规律、学会摆正人与自然关系的课本。

3.全面植被控制流沙可能产生负面生态效应

世界各地的干旱荒漠地区，由于降水稀少和蒸发强烈，没有形成河流的条件。非洲的尼罗河，中亚的阿姆河、锡尔河，我国的塔里木河、疏勒河、黑河等，都流经荒漠区。这些大河，其源头都在荒漠以外，由冰川覆盖的高山终年积雪地区。森林作为干旱荒漠的非地带性的植物群落，乔木仅仅分布在荒漠中的河流岸边、湖泊周围以及洪积扇前缘的地下水溢出带上，成为荒漠河岸林。河水改道或断流，湖水干涸，树木伴随着地下水位下降相继枯死。

在降水量400毫米左右的一些温带、暖温带的半干旱区，极为稀少的一些小河有的也在沙地形成，并从沙地中流出。这主要是因为沙地分布着大面积裸露的流动沙丘结果。

沙漠的沙丘砂，从形成学的观点看是用水力搬运过来，在干旱时又经过长期的风选，细微质轻的颗粒吹走，粗大质重的砂砾停留不动，而相对均匀整齐的颗粒部分就堆积成沙丘。沙丘砂颗粒均匀，硬度大，导热性差，因而持水力很差，最高田间持水量通常为3%。沙丘砂的特性构成了独特的农艺学特性：持水力差，降落在流动沙丘面上的雨水很快变成重力水渗透到深层，使25-30公分干沙层以下的水分不被蒸发，构成裸露流沙能够养水、保存雨水的原因。因此，如果裸露的流动沙丘远离居民区，不造成沙埋的危害，就应该保留其原貌，不必人工固定，“因害设防”才是正确对待流沙的对策。流动沙丘地能涵养水源。如果将这类沙地用植物全面加以固定，小河流水将会变小，有的有可能消失。研究者通过多年实地测井观测和水热平衡计算得出，类似的条件下，保留30%的流动沙地用于集水，可以有助于那些小河的存留。

这正是 1958年那个不切实际治沙方案中，“做到全面有植被(有草有木)和基本控制流沙，使之成为固定的沙地”将可能带来的负面生态效应的原因。在干旱严酷的环境中，懂得尊重自然规律与自然和谐共处，填补上对待人与自然关系上认识的缺失，是人们的必修课。

4.珍爱生物自我更新、自我复制的特征

生物学的研究说明，生物在进化过程中形成了极其精确和完善的机制，具备了适应内外环境变化的能力，形成一个与内外环境进行联系和控制的复杂系统。系统内各部分之间的相互关系以及整个系统的行为和状态，呈现为一种灵巧的机动性，反应力非常敏锐，即或是微小生物，其反应仍然快速和高效，精准和可靠。如，微生物在遭遇饥饿或中毒等不利环境和状态时，一部分微生物会形成孢子，将DAN封闭保存，虽然母细胞死亡，但微生物菌群却保存下来，等待威胁消除，孢子重新萌发，继续种群生长繁殖。这种令人叹为观止的生物的自我更新和自我复制的特性，启示人们，仿照自然界，就会找到神奇无限的创意。我们聪慧的先人，面对大自然演化变幻的现象，当绿色的叶片变成了金黄，用“山僧不解数甲子，一叶落知天下秋”（唐庚《文录》）表达，把判断和识别，用一种显而易见和理所当然的联系，作了”一叶知秋”的结论和预测。“五光十色”的自然界，充满了无以尽数的奥秘；自然界中生命现象的多种多样以及精巧、准确和高效，是人类获取灵感、开发创新精神的源泉。实际上，自然科学工作者，尤其是地学和生物学工作者，共有的一个最为妥善的处理困惑的办法，那就是带着疑团，去考察大自然，从大自然的奥秘中获得创新思维，来解脱面对难题时的困顿；用对自然界生命过程中各种系统、体系的结构和功能的仿效，作为技术路线创新的智慧源头。仿生学通过生命体的结构、功能以及原理的分析得到启示， 运用到工程技术的设计中，制作出仿照生物体的仪表、装置和机器，创造出新技术。亿万计的生物种类，在形态上和结构上的多样性，是个谜团。精美的对称性，奇特的千变万化所展现的外表差异，生命力的顽强和繁殖力的旺盛，都不是无缘无故的一种存在。面对需要修复生态环境，施以“自然恢复为主”人工促进的措施，凝聚着无比智慧，顺应自然，珍爱生物自我更新、自我复制的特征，辅助自然恢复，乐观的前景定会实现。

实践是获得知识的手段；通过慎思明辨一些实践的结果，有助于我们认识到，在生态环境脆弱的地区，对待自然界不好实施大规模的“人工手术”，在没有充分的、长期的、从不同学科和不同行业进行过科学和周全地论证和实验，“要慎行”。在生态环境脆弱的地区一切开发活动最宜的努力是遵循精致小规模的原则。小规模从另一个角度既可理解为适度利用；又可做环境预警，当规模的逐步累加，超越了允许的阈限后，自然界的反馈机制，大自然的“报复”，就会帮助人们做出相应的调整。人们希冀从大自然中获得生活资料；人们更应该认识自然条件本底的特质和人工环境的脆弱性，保护环境，维护自己的立命之地。

5.飞机播种，不整地、不覄土，抛掷到沙面上的种子成活率很低，是一种最粗放的农艺手段。飞机播种在上世纪20到30年代在苏联人烟稀少，劳动力缺乏的沙漠地区，由于航空便捷而兴起，开创初期，经历过许多传奇的试验。首先是植物种的选择，最后认定，沙生的木本深根性建群乡土树种梭梭是首选。梭梭是主要的固沙植物，中亚人普遍使用；这个固沙造林的优良树种，除了实生苖栽种和插条方式并用，还可以直播。但梭梭种子有翅，很轻，飞机投下后飘浮，落到沙面上不能稳定，很小的风力就把种子刮走。这样，就发明了脱翅机。脱翅机是一项科技创新。飞机播种，不整地、不覄土，抛掷到沙面上的种子成活率很低，是一种最粗放的农艺手段。但由于使用了飞机，省工省事，速度快面积大。后来，几十年间，就不断试验，包括飞播后驱赶羊群进入飞机播种区踩踏沙面，掩埋种子。还试验在马尾巴上捆绑掃靶，把在飞播地穿行，都是为了使种子埋入沙层。30年代还试验用飞机喷洒沥青乳剂，固定播种了梭梭的流沙表面。动用了飞行技术高超的飞行员超低空作业。地面引导人员都穿戴全身封闭的雨衣。试验证实成本高，不宜推广。中亚多年的试验和应用，得出结论，连续作业，4年之中会有一次飞播成功。这取决于天气和沙地水分情况。掌握这些变动中的自然要素非常困难。梭梭的种子，对条件的反应敏感，一旦出现适宜的环境，特别是水分和温度，就即刻萌动发芽。有人在手中握有梭梭种子行走了20公里，张开手掌后发现梭梭种子已经萌动。如果降水很少，不形成比较深厚的湿润沙层，梭梭的幼芽根系碰到干沙层，就很快枯萎。中亚的飞播最成功的时机是将梭梭种子飞播在早春的沙地积雪上。当气温上升，积雪消融，种子萌发，根系深入沙层。沙层变干的速度慢于根系生长的速度，梭梭就可能存活长大。飞机播种在流动裸露的沙丘地上，没有成功的实例。

2022年11月5日

作者/田裕钊 审/Linda 编/angel