沙漠治理的成与败

沙漠的形成是多种自然因素相互作用的结果，其中干旱气候和低降水量是核心因素，这些核心因素与大气环流、地形、海陆位置、洋流和土壤类型紧密相关。

大气环流对全球多数沙漠的形成起着决定性作用。大部分沙漠位于南北纬20°至30°的副热带地区，这些区域受副热带高压控制，空气下沉稳定，水汽难以凝结成云，导致降水稀少，长此以往便形成了沙漠，如撒哈拉沙漠和阿拉伯沙漠。地形因素也不容忽视。山脉阻挡含水气流，迎风坡降水丰富，而背风坡则因空气下沉干燥而形成干旱环境，长此以往便形成了“雨影沙漠”，如美国的死亡谷和我国的柴达木盆地。内陆地区因远离海洋，水汽供应不足难以形成降水，这是塔克拉玛干沙漠形成的关键原因。沿海地区也可以形成沙漠，如太平洋东岸的阿塔卡马沙漠和大西洋东岸的纳米布沙漠，原因是受到寒流影响，减少了海水蒸发，近海但不得雨，从而形成寒流沙漠。土壤类型和地质条件会影响沙漠化进程，土壤渗透性强或植被覆盖少会加速水分蒸发和流失，形成干旱环境。此外，人类活动（如过度放牧、开垦和森林砍伐）也会在一定程度上加速土地荒漠化，形成沙漠。

沙漠是自然生态系统的一部分，但当沙漠面积扩张或沙漠化现象加剧时，就会给生态环境和人类社会带来多重危害。沙漠化导致土地生产力降低，影响农业和牧业，威胁着依赖土地资源人口的生计。稀少的植被和易被风蚀的土壤，使得沙尘暴频发，污染空气，危害健康，严重影响交通和城市生活。水资源短缺、地表径流减少、地下水位下降，使得居民饮水困难，同时影响区域生态平衡。此外，沙漠化还破坏生物多样性，导致大量动植物栖息地丧失。

为了减轻进而消除沙漠对人类和自然生态的负面影响，人类从古时候就开始了沙漠治理工作。早期的治理主要依赖于适应性农业和水资源管理，例如古埃及的灌溉系统和古巴比伦的水渠。中世纪时期，沙漠地区的治理技术得到发展，特别是在阿拉伯地区，水井和蓄水池的建设改善了水资源管理。20世纪初，科技开始被引入沙漠治理，植被恢复和防风固沙技术得到应用。21世纪，随着全球气候变化的影响，沙漠治理变得更加复杂，遥感、人工智能、生态修复等先进技术为全球沙漠治理提供了更有效的解决方案。在治理沙漠的过程中，人们尝试了多种方法，既有成功的经验，也有失败的教训。

沙漠治理之“成”

毛乌素沙地治理

作为我国最早展开治理的沙地之一，毛乌素沙地地处陕西、内蒙古两省区交界地带，又称“鄂尔多斯沙地”，总面积约 4.22 万平方千米，是我国四大沙地（毛乌素、浑善达克、呼伦贝尔、科尔沁）之一。鲜为人知的是，这片沙地的形成并非“天灾”而是“人祸”——古时候这里曾是水草肥美、河水澄清的优良牧场，但由于长期战乱、过度放牧及不合理的农耕方式，导致了大片土地的沙化。从1959年起，我国开始对毛乌素沙地进行大规模的治理改造。

要将沙地转变为绿洲，首先要遏制沙化土地的扩张，将沙子固定在原地。经过长期的观察，研究人员发现风力吹动的沙粒跳动高度非常有限，绝大多数沙粒的跳动高度都小于10厘米。据此，我国科研人员首创了草方格沙障技术，即用铁锹将平放的麦草、稻草等的一半压入沙土中，一半露出地表，构成一定间距的格状结构，形成人工沙障。这些草方格能有效减缓风速、固定流沙，从而起到防风固沙和截留降水的作用，为植被的生长创造良好的条件。

沙漠治理的关键之一是减少水分蒸发，最有效的方法便是植树造林，增加绿化面积。飞播技术是一种重要的绿化手段，通过飞机将经过特殊处理的耐旱植物种子（如沙棘、柠条等）播撒到沙漠中，能快速覆盖大片沙漠区域，提高植被恢复的效率。针对沙漠地区种子萌发和幼苗生长困难的问题，科研人员发明了种子包衣技术，即在种子外层裹上一层水凝膜，既能为种子提供养分和水分，又能保护其免遭病虫害侵袭，显著提高了种子的发芽率和幼苗的抗逆性。

在水资源的利用方面，毛乌素沙地采用滴灌和微喷灌等新型节水灌溉技术，根据植物的需水特性，精准控制灌溉的水量和时间，从而减少水分蒸发和渗漏损失，极大地提高了水资源的利用率。

经过一代又一代人的努力，到2024年，毛乌素地区的沙化土地治理率已经达到了93.24%。这意味着，再过几年，毛乌素沙地将彻底从地图上消失，成为“毛乌素森林”。毛乌素沙地的成功治理不仅恢复了当地生态，也为全球沙漠治理提供了宝贵的经验。

库布齐沙漠治理

库布齐沙漠是我国的第七大沙漠，它位于内蒙古鄂尔多斯高原北部，与北京直线距离仅800千米，是京津冀地区沙尘暴的主要源头。30年前，这片沙漠的植被覆盖率不足3％，每年发生沙尘暴次数超过50次，是飞鸟难越的“死亡之海”。

从地图上看，库布齐沙漠与黄河比邻并肩而行。库布齐严重缺水，而黄河每年凌汛又会产生大量洪水。为了解决库布齐沙漠水资源短缺以及黄河凌汛洪灾的难题，研究人员创造性地提出了“引黄入沙”工程——从黄河开始修建引水闸、引水渠和生态围堤，将黄河凌汛之水引入库布齐沙漠腹地，流经沙漠之后再回到黄河。有了淡水，植物逐渐恢复生长。引水后的沙漠腹地形成了近100平方千米的生态湿地，吸引了20多种植物和数十种动物在此繁衍生息，生态环境得到了极大改善。此外，黄河水形成的沙漠湖泊还催生了当地水产养殖业，增加了居民收入。

除了“引黄入沙”工程，库布齐沙漠治理的另一大亮点是“光伏治沙”。库布齐地区地形平坦，年均有效光照时长超过3000小时，独特的光资源优势适宜发展光伏发电产业。那么，能否把防沙治沙和光伏产业结合起来？科研人员通过改进传统光伏面板，将其大片铺设在沙漠上，形成像遮阳伞一样的屏障，减少土壤水分的蒸发。在光伏板的下方，种上优质牧草或药材，板间还能进行牲畜养殖。这样一来，既解决了治沙问题，又通过光伏板生产了绿色能源，还能带动畜牧业的发展为牧民创收，可谓一举三得。库布齐沙漠的“光伏治沙”模式开创了新的沙漠治理方式。目前，库布齐地区已成为全国光伏治沙体系单体规模最大的地区，每年仅通过光伏发电就能提供约40亿千瓦时的绿色电力，相当于480万人一年的用电量。

在绿化和固沙方面，工人们采用微创气流植树法和螺旋钻植树法，两人一组，一人手持设备在沙地上冲出种植微孔，另一人迅速跟上点插耐寒、耐旱、耐盐碱的树苗，能够实现十秒钟种一棵树，且树苗的成活率在85%以上。无人机飞播技术播撒种子，飞播一亩只需１分钟。迎风坡削峰填谷造林技术和大数据分析手段的结合，能够精确分析沙漠中的风速、风向、日照、水分蒸发量等数据，帮助选择最适合的树种精准指导种植。

经过多年的努力，库布齐沙漠的植被覆盖率已增长至53%以上，生态环境得到了显著改善，生态资源逐步恢复，当地经济也稳步发展。库布齐沙漠的治理模式不仅在国内得到了广泛认可，还被联合国誉为全球沙漠化防治的典范，为全球沙漠治理提供了中国智慧和中国方案。

塔克拉玛干沙漠边缘绿化

塔克拉玛干沙漠位于新疆塔里木盆地中央，总面积约33.7万平方千米，相当于浙江省的3倍，是我国最大的沙漠，也是世界第二大流动沙漠。这里干旱少雨，风沙肆虐，流沙占比高达90%以上。20世纪末，为了保障油气开采和运输的顺利进行，我国在这里建成了世界上首条穿越流动沙漠的公路——塔克拉玛干沙漠公路。而流动性极强的风沙随时可能掩埋这条生命线及油田设施。科研人员经过多年研究决定采用生物防沙的措施——在公路两侧种上一定宽度的防护林带来保护这条沙漠公路。

要在这片流动的沙海中站稳脚跟，首要任务是“稳”住沙丘。除了前文提到的草方格沙障技术，人工植被固沙也是一项关键举措。科研人员选择了沙拐枣、梭梭、红柳、胡杨等耐旱、耐盐碱的植物，经过人工种植，在沙漠边缘形成防沙阻沙带，防止沙漠面积进一步扩大。为了保证植被的成活率，同时引入了滴灌和渗灌技术，在沙漠地下铺设渗水管道，将水分精准滴在植物根部，并向下渗透到沙土中，这种方式隐蔽，且能防止水分过度蒸发、减少浪费，特别适合沙漠公路沿线绿化。

除了水资源管理，土壤改良和生物治沙技术也在沙漠治理中取得了显著成效。一方面，借助机械设备大规模平整沙丘，并喷洒高分子聚合物等环保固沙材料，使沙粒黏结成稳定的结构，就像将地表的沙粒用“胶水”黏合起来一样，减少风蚀的影响；另一方面，通过向土壤中添加生物有机肥和微生物菌剂来增强土壤肥力。例如，固氮菌能够将空气中的氮气转化为植物可以利用的氮素营养。而解磷菌则能分解土壤中的难溶性磷化合物，释放出磷元素，帮助植物生长。

结合卫星遥感、无人机监测等现代科技手段，经过数十年的不懈努力，目前已在塔克拉玛干沙漠边缘形成了一道3046千米长、全线闭合的绿色阻沙防护带。这意味着这个我国排名第一的大沙漠已经被绿色植物完全包围，此后它的面积将只减不增。

沙漠治理之“败”

然而，沙漠治理并非总是顺风顺水。在极端恶劣的自然环境和复杂多变的生态系统中，人类的努力并不总能如愿。一些治理项目因技术选择不当、环境评估不足或长期缺少维护而未能达到预期目标。这些失败的案例虽然令人惋惜，但也为后续的沙漠治理工作提供了深刻的教训，指明了改进的方向。

埃及“新河谷计划”

埃及，一个以尼罗河为生命线的北非国家，有约96%的国土被广袤的撒哈拉沙漠覆盖着，只有约4%的土地能够支撑农业和居民生活。有限的可耕地几乎全部集中在尼罗河沿岸。为了满足日益增长的人口的粮食需求，解决土地资源严重短缺的问题，埃及政府于20世纪90年代启动了“新河谷计划（图什卡工程）”，想通过修建大型水渠和抽水站，将尼罗河的水输送至西部沙漠腹地，在沙漠中开辟新的农业区进行耕种和移民。项目实施初期，尼罗河的灌溉使部分沙漠地区焕发了生机，农作物的产量也显著增长。然而，这一短暂的繁荣很快被严峻的现实击败。随着项目的推进，各种问题开始浮现。

首先，水资源短缺成为计划实施中的最大瓶颈。尼罗河看似水量充沛，但其水资源已被上游和下游国家高度开发利用，加上引水工程需要解决长距离输送的难题，在高温的沙漠环境中，采用大水漫灌导致水分蒸发损失严重。根据估算，最终到达农田的有效水量仅为引水量的30%，水资源利用率极低，远远不能满足大规模的农业灌溉需求。

其次，单纯依靠引水灌溉，并不能有效解决沙漠土壤盐碱化的问题。沙漠土壤本身含盐量较高，在长期的灌溉过程中，由于缺乏有效的排水系统，地下水位逐渐上升，土壤中的盐分随水分蒸发而在地表积累，加剧了土壤盐碱化，使得农作物的生长受阻，产量逐年下降，许多农田最终被废弃。此外，埃及西部的高温干旱气候条件，也给农作物种植带来了巨大的挑战。农作物需要更多的水资源来对抗极端天气，然而工程的抗风沙能力不足，灌溉渠易被风沙掩埋，导致水资源浪费严重。大规模开垦未能增加农业产出，反而破坏了原本沙漠脆弱的生态平衡。

除了自然环境因素，资金、技术和管理方面的短板同样也是导致项目失败的原因。水渠的设计和施工质量不高，致使大量水资源渗漏。灌溉设施的长期维护成本高昂，而埃及政府的财政状况难以支撑如此庞大的工程。埃及国内和周边社会环境的动荡，也使得工程多次遭遇中断与延期。多重因素叠加导致“新河谷计划”最终未能实现沙漠绿洲的理想。

沙特“引海入沙”工程

作为一个沙漠覆盖率高达80%以上的国家，沙特阿拉伯（沙特）为了改善生态环境并促进经济发展，曾提出了多种治理沙漠的方案。该国政府起初采用抽取地下水的方式进行沙漠灌溉，并取得了一定效果。

随着地下水被抽采殆尽，沙特又将目光投向了取之不尽的海水，实施了著名的“引海入沙”工程。该工程计划将红海或波斯湾的海水引入内陆沙漠，利用沙漠的高温蒸发海水，蒸发形成的水蒸气在空气中凝结成云，继而带来降水缓解沙漠缺水症状。然而，这一工程最终未能实现预期目标，其原因可以归结为以下几个方面。