科技日報記者 張景陽
沙漠是大自然造就的地球生態的一部分，其成因和存在源於自然規律。為了生存和改善生活環境，我們要治沙，但是治沙一定要遵從自然規律，治沙並不等於消滅沙漠，不等於讓所有的沙漠都變成綠洲，那是違背自然規律的。
——庫布其沙漠恩格貝綠洲主要創始人王明海
日前，中央媒體聯合採訪團在位於鄂爾多斯市的庫布其沙漠中進行了深入體驗採訪，在沙漠無人區的億利資源集團治理現場，科技日報記者看到了一排排疏密有致的防風固沙林，多灌木、少喬木，行走其間，只感覺到風，而感覺不到沙。
工作人員介紹：這是億利資源集團與中國林科院合作營造的基於“低覆蓋度治沙”理論的防風固沙實驗林，已經取得了良好的實驗效果。何為“低覆蓋度治沙”理論？科技日報記者就此問題，獨家採訪了這一技術理論的主要創始人之一，中國林科院荒漠化研究所防沙治沙首席專家楊文斌教授。
治沙好似治病，切忌矯枉過正
長期以來，我國業界一直認為：植被覆蓋度與沙漠（地）固定程度成正比。植被覆蓋度大於40%為固定沙地，10%-40%為半固定、半流動沙地，小於10%為流動沙地。“覆蓋度高、治沙效果好”，便是這一判斷的通俗表述。
基於這一判斷，我國先後啟動實施了“三北”防護林體系建設工程、京津風沙源治理工程等一系列生態治沙工程，客觀來看，效果良好。然而同時，一個現象逐漸也引起了基層和學界的注意：沙區大面積中、幼齡林衰退或死亡，不成林或“小老樹”現象普遍存在。
我國許多治沙造林區隨處可見這樣一種情形：原本可以長到50年的楊樹、長到80年的榆樹、長到140年的針葉樹，大都壽命縮短。闊葉喬木的衰敗大致出現在造林後的20年內，針葉喬木出現在造林後的40年內。
“這不能簡單地歸因於當地生存環境過於惡劣，”楊文斌說：“通過十年的思考和實踐我們得出結論，沙漠治理不能一味造幼林，必須把林業週期長的特徵充分表達在漫長的治理與修復過程中，這是林業治沙與生態修復的優勢。”
從上世紀90年代末開始，我國的三北防護林、北部幾大沙區治理，都以楊樹等常見喬木樹種為主，在植造林地的時候，往往要追求多多益善。在有效固定沙丘移動的同時，這種方式在二十多年後終於出現了弊端：樹木大面積死亡，沙區地下水位嚴重下降。
2014年，一篇題為《三北防護林楊樹林之殤的新啟示》的報道在內蒙古自治區刊發，引起了國內多家媒體對於防沙治沙理論實踐的新思考和新討論。而與此同時，楊文斌和他的團隊，也早已在進行著相同的思考和探索。
自然造就沙漠，治沙也要師法自然
也是從上世紀末開始，楊文斌團隊曾在水量平衡的基礎上，按照覆蓋度大於40%的原則，研究提出了喬木帶間距小於等於10米、灌木小於等於8米的“兩行一帶”造林固沙模式，能夠確保林木在正常年份中幼林階段的正常生長，且能夠發揮顯著的防風固沙效益。
然而，各地在推廣中發現，1998年、2001年和2009年等極端乾旱年份，“兩行一帶”的林分仍出現了嚴重的水分脅迫及衰敗死亡現象。經研究楊文斌團隊發現，他們忽略了一個至關重要的因素：覆蓋度高，治沙效果固然好，但是生態用水卻難以支撐這種高密度的覆蓋。
中國工程院院士、我國著名森林培育學家尹偉倫說：“地球生態的特點就是生物多樣性，而乾旱、半乾旱區植被的覆蓋，就是低覆蓋度疏林或稀疏灌叢，這是自然現象。大自然造就了沙漠沙地，治沙的理論和實踐，也要向大自然學習。”
順應自然規律、尊重植物生長規律，防沙治沙需要找到合理的造林密度，逐漸成為楊文斌低覆蓋度造林的理論技術基礎。楊文斌團隊在思考，如何在尊重自然的前提下，充分發揮喬木、灌木、草本植物各自的特性，營建有序配置的、複合的、生態作用互補的、能將近自然地帶性植被修復的防護植被。
經過長期研究他們發現，即便在乾旱區，依然有天然稀疏林分，密度一般低於每公頃800株，覆蓋度低於30%，而這是經過長期自然選擇延續下來，水分供求關係適應乾旱、半乾旱區的水分狀況使然。
隨著研究的不斷深入，楊文斌在毛烏素、科爾沁沙地發現，當地呈帶狀栽植的固沙林覆蓋度僅為20%-30%，卻在防風固沙方面產生了良好的生態效益。既要降低植被覆蓋度，又要保證防護效益，低覆蓋度防沙治沙體系的提法由此誕生。
如何總結低覆蓋度防沙治沙體系？楊文斌說：“在自然選擇的基礎上適當進行人為干預，即將自然隨機分佈的植被按一定林分格局重新排列組合，使原本不具有固沙效果的林子發揮防沙治沙效益。”
新理論，為“地球絕症”開良方
“低覆蓋度治沙理論實現了林分密度、鄉土樹種、深層滲漏、林草結合，基本與當地的自然植被狀態一致。”楊文斌說。
多年的實驗和實踐數據顯示：這一全新的技術理論體系開拓了植被覆蓋度在15%-25%能夠固定流沙的新領域，顯著降低了固定沙地的覆蓋度標準。團隊還研究確定20多種固沙造林樹種的主要水分利用帶，提出了單行一帶、兩行一帶、網格、生態林業體系等4種治沙造林模式。
實踐證明，這一新理論從有利於帶間植被與土壤修復出發，提出了優化後的帶間距：灌木固沙林配置模式的帶間距為12米-28米，半灌木固沙林為6米-12米，闊葉喬木固沙林為15米-36米，針葉喬木固沙林為15米-40米。在這一帶間距下，帶間植被和土壤的修復速度可加快2-5倍。同時，低覆蓋度治沙可使固沙林降水入滲量增加5%-10%，水分利用率提高10%-18%，生物生產量提高8%-30%。研究確定了半乾旱區、乾旱區和極端乾旱區的200多個樹種的合理密度。
2015年6月，國家林業局召開成果鑑定會。會上，中國工程院院士尹偉倫、中國科學院院士魏江春、蔣有緒、中國科協原副主席劉恕給出了極高的鑑定意見：研究成果提出了低覆蓋度防沙治沙的原理與技術，基本解決了防沙治沙中多年來中幼齡林衰敗或死亡問題，構建了一套沙地修復的理論，對於推進乾旱、半乾旱區沙漠化土地生態修復的穩定性提升具有重大意義。
隨即，我國新版《國家造林技術規程》也根據這一技術理論作了修訂，消息傳出，引發國內外各方驚歎。尹偉倫院士特別評價說：“低覆蓋度治沙理論遵循尊重自然，順應自然的理念，對天然植被開展了廣泛調查與研究，依據“仿生學”與“點格局”原理，營造了接近當地自然植被覆蓋度的固沙林，通過改變其分佈格局來提高防風固沙效益，探索出了既能夠充分發揮喬、灌、草各自特性，又能形成複合的、生態作用互補的、接近自然地帶性植被的修復技術。”
去年，庫布其沙漠治理先鋒億利資源集團高度認可了低覆蓋度治沙理論。企業通過資金、設備、技術、人員的大力扶持，在庫布其沙漠腹地為這一技術理論的進一步實踐搭建起了更為廣闊的平臺。集團董事長王文彪認為，這一理論將使庫布其沙漠三十年的成功治理如虎添翼。
“正如億利資源集團開創的治沙精神一樣，這一理論就是敬畏自然，尊重科學，勇於創新，不斷超越，敢走前人沒走過的路。通過反覆實踐、不斷深化、敢於顛覆，掌握核心關鍵技術，我們的治沙之路必然會越走越遠、越走越好。”王文彪說。
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