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沙尘暴是一种自古便有自然现象,是大气不稳定的强大风力与地表沙尘相结合的产物。从自然的角度看,沙尘暴是不可能被消灭的。但人类不合理的经济活动破坏了一些地区的地表覆盖,加重了土地荒漠化,进而使沙尘肆虐。上世纪以来,我们吃了很多沙尘暴的苦。
1934年5月12日,一场巨大的风暴席卷了美国东部与加拿大西部的辽阔土地。风暴从美国西部土地破坏最严重的干旱地区刮起,狂风卷着黄色的尘土,遮天蔽日,向东部横扫过去,形成一个东西长2400公里,南北宽1500公里,高3.2公里的巨大的移动尘土带,当时空气中含沙量达4O吨/立方千米。风暴持续了3天,掠过了美国2/3的大地,3亿多吨土壤被刮走,风过之处,水井、溪流干涸,牛羊死亡,人们背井离乡,一片凄凉。这就是震惊世界的"黑风暴"事件。"黑风暴"也称沙尘暴或沙暴,在美国发生过若干起,主要是由于美国拓荒时期开垦土地造成植被破坏引起的。
可悲的是人类的拓荒并没有因为沙尘暴的发生而偃旗息鼓,沙尘暴也没有因此而销声匿迹。前苏联以及南美的一些国家都因毁林垦荒、植被破坏而屡次受到过风蚀的侵袭。
近年来,沙尘暴又在中国肆行无忌,屡有发生。1993年5月,一场罕见的沙尘暴袭击了中国新疆、甘肃、宁夏和内蒙古部分地区,沙尘暴经过时最高风速为34米/秒,最大风力达12级,能见度最低时为零。这场风暴造成85人死亡,31人失踪,264人受伤;12万头(只)牲畜死亡、丢失,73万头(只)牲畜受伤;37万公顷农作物受灾;4330间房屋倒塌,直接经济损失达7.25亿人民币。此后几年,沙尘暴就像看上这里了一样,不断地骚扰中国西北部和内蒙一带。1994年4月,河西走廊上空发生强沙尘暴;1995年3月甘肃敦煌市出现沙尘暴;1995年5月16日,沙尘暴袭击了银川市;1995年5月30日,沙尘暴又一次袭击了敦煌、金昌等10多个县市;1998年4月,沙尘暴席卷了新疆阿尔泰、塔城、昌吉、吐鲁番、哈密等地,农作物损失惨重。此外,2000年春,沙尘暴竟又12次袭击了北京。沙尘暴已日益影响到人类的生产生活。
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二 什么是沙尘暴
在沙尘暴已日益成为影响百姓生活的灾害性天气后,媒体对沙尘暴的报道也越来越多,我们常常听到诸如“浮尘”、“扬沙”等描述沙尘天气的词汇,那么,究竟浮尘、扬沙、沙尘暴和强沙尘暴是如何界定的呢?2003年3月1日,我国新的沙尘暴标准出炉,其中规定:浮尘指尘土、细沙均匀地浮游在空中,使水平能见度小于10公里的天气现象;扬沙指风将地面尘沙吹起,使空气相当混浊,水平能见度在1公里至10公里以内的天气现象;
沙尘暴指强风将地面大量尘沙吹起,使空气很混浊,水平能见度小于1公里的天气现象;强沙尘暴则是大风将地面尘沙吹起,使空气非常混浊,水平能见度小于500米的天气现象。
扬沙与沙尘暴都是由于本地或附近尘沙被风吹起而造成的。其共同特点是能见度明显下降,出现时天空混浊,一片黄色。两者大多在冷空气过境或雷雨、飑线影响时出现,北方都是在春季容易出现。所不同的是扬沙天气风较大,影响的能见度在1公里到10公里之间;沙尘暴风很大,能见度小于1公里。而浮尘是由于远地或本地产生沙尘暴或扬沙后,尘沙等细粒浮游空中而形成,俗称“落黄沙”,出现时远方物体呈土黄色,太阳呈苍白色或淡黄色,能见度小于10公里,大致出现在冷空气过境前后。
沙尘暴产生的三个基本条件:首先风是沙尘暴的原始驱动力;其次是沙源;第三,地表受热后产生一种不稳定的上升气流,把地面的沙尘带到高空,从而形成沙尘暴。
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三 世界四大沙尘暴活跃区
中国青年报
目前全球陆地面积的四分之一遭到沙漠化的危害。世界上共有4大沙尘暴多发区:北美、中非、澳洲和中亚。它们都是沙化严重的地区。
在非洲的撒哈拉沙漠南缘的萨荷勒地区,从20世纪70年代初到80年代中期,由于连年旱灾以及当地人过量放牧和开垦,造成草场退化,田地荒芜,沙漠化土地蔓延,沙尘暴加剧,当地人的生活环境急剧恶化。频繁的沙尘暴还秧及别的地区。有的沙尘被风带过大西洋到达了南美洲的亚马逊地区。还有的沙尘被吹到了欧洲。
北美洲的沙漠分布于美国西部和墨西哥的北部。在与沙漠接壤的荒漠干旱区,沙尘暴时有发生。甚至在大平原上爆发了历史著名的黑风暴。北美洲沙尘暴的原因主要是土地利用不当、持续干旱等原因。
20世纪三十年代美国西部大平原发生了一场特大的沙尘暴,被称为黑风暴,在这场美国历史上最严重的沙尘暴中,大平原损失了3亿吨的肥沃土壤。浩劫之后,几百万公顷的农田废弃,几十万人流离失所,众多城镇成为了荒芜人烟的空城。许多人被迫向加利副尼亚迁移,引发了美国历史上最大的移民潮。
澳大利亚是个干旱国家,陆地面积的75%属于干旱和半干旱地区。澳大利亚的中部和西部海岸地区沙尘暴最为频繁,每年平均有五次之多。
由于许多地方气候干燥,加上耕作和放牧,土壤表层缺乏植被的覆盖,导致了土地的逐渐沙化,一旦刮起大风,沙尘暴就会产生。
亚洲中部的荒漠区也在不断扩大,前苏联的中亚五国是荒漠化比较严重的地区,总面积有近400万平方公里。由于人口的快速增加,人为过量灌溉用水,乱砍滥伐森林,超载放牧,草场退化,沙漠化十分严重。中亚地区盐土面积广大,达到15万平方公里,所以造成了沙尘暴和盐尘暴的混合发生。
沙尘暴是大自然对人类破坏环境行为的惩罚。面对日益恶化的环境,我们难道不该进行深刻的反思吗?
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四 沙尘暴――地球不可或缺的部分
中国国家地理2003年第四期 周元春
沙尘暴可谓臭名昭著,特别是在20世纪最后几年,声讨它的声音越来越强。黄色的天空,夹带着泥土的春雨成为北方一景,它甚至成了南方学子不愿到北京上学读书的理由,而建议"迁都"的声音也时有耳闻。沙尘暴真的那么讨厌吗?其实,在自然界,沙尘暴非但不是令人不快的"不速之客",它还是带来丰富养料的"老朋友"和改善环境质量的"好帮手"。
没有沙尘暴就没有夏威夷
夏威夷群岛是浩瀚的北太平洋上最璀璨的明珠,那里美丽的风景征服了来自世界各地的人。带着艳丽花朵编制的花环,走在银白的沙滩上,碧海、蓝天、绿树,当人们陶醉在天堂般的风景中时,不会有人想到,眼前的美景全赖沙尘暴所赐――没有沙尘暴,夏威夷只是一些兀立在海里的巨型岩石,没有土壤、没有花草,充其量只会成为海鸟的栖息地。
第一次上夏威夷群岛考察的地理学家感到奇怪,为什么这里会如此生机盎然?夏威夷远离大陆,是海底火山喷发后熔岩凝结而成。这样的火山岩没有植物根系的作用根本无法形成土壤――没有土,哪里来的植物?而没有植物,夏威夷群岛又哪里来的土壤?这个问题几乎成了"先有鸡还是先有蛋"的死循环――最初一粒蕴涵着无限生机和希望的肥沃土壤来自哪里?
一艘白色的小船逡巡在夏威夷附近的海面上,船上不是穿着沙滩装、晒太阳的游客,而是几个拿着古怪仪器的人。他们每天定时用一个圆柱型的装置对着海风,收集空气中那些肉眼根本无法辨别的细小尘埃。类似的工作还在空中进行着,一架小型的科研用飞机飞上不同高度,用同样的装置收集北太平洋上空不同高度大气中的微粒。
这些尘埃被带到美国本土的实验室进行化验,与它们同时化验的还有另外一些土,这些土来自中国西北地区干旱苍凉的荒原。
化验结果让科学家露出了欣慰的笑容,和他们猜测的一样,两者的成分非常相似――造就夏威夷最初的养料来自遥远的欧亚大陆内部。两地相隔万里,普通的风无法把内陆的尘埃吹到这么遥远的地方,是沙尘暴,把细小却包含养分的尘土携上3000米高空,穿越大洋,播种一般把它们撒下来。
随着卫星遥感技术的发展,科学家已经可以直观地观察亚洲沙尘暴的运动过程了。美国国家航空航天局的卫星清楚地拍摄到了我国甘肃、新疆等地发生沙尘暴后沙尘传播到美国西海岸的全过程。
欢迎沙尘暴“均营养运动”
历史上,总有人不断提出各种"均贫富"的方法,想达到消除财富差距的目的。与此相比,沙尘暴可以算是一种自然界的"均营养"运动。沙尘暴把地表的土卷入高空,矿物质、有机物等各种微粒在大气层中飘向远方。
现在浮尘甚至有了很多推崇者,因为浮尘当中的矿物质在恢复土地肥力方面的效果甚至要优于氮、磷、钾肥。在欧洲,这些推崇者发起了一项名位"恢复土地矿物质"的运动。他们把岩石和土壤粉碎混合,生产出与沙尘暴"创造"的沙尘成分相似的粉末,想以此代替传统的肥料来恢复农业的活力,现在他们的实验正在进行之中。
除了夏威夷群岛,科学家还发现,地球上最大的绿肺――亚马孙盆地的雨林也得益于沙尘暴,它的一个重要的养分来源也是空中的沙尘。沙尘暴能把磐石变得葱葱郁郁的秘密在于,沙尘气溶胶含有铁离子等有助于植物生长的成分。科学家把悬浮在空气中,直径在10-100微米左右的固体、液体微粒叫做"气溶胶"。气溶胶的自然来源主要是海洋、土壤以及火山等。现在研究气溶胶的成分,移动路线和它对全球环境、气候的影响是世界最前沿的科研课题之一。
“气溶胶对整个世界的影响太大了”,北京师范大学化学系的实验室里,环境化学专家庄国顺教授说:“如果把中国和蒙古的荒漠、戈壁都罩上一个罩子,不让地表的土被风吹起,那么整个美国西海岸的海洋生物将纷纷饿死:没有气溶胶携带来的养分就没有丰富的海洋微生物(海洋的初级生产力),而失去这海洋生物链最底层一环,整个海洋生态系统将难以为继。”
然而沙尘暴起源地如果出现污染,有毒的尘埃也会随之扩散,相隔万里的区域也会被有毒物质污染。所以现在许多发达国家非常关注其他国家和地区的环境问题,一个地方环境的破坏会很快在这个小小的地球上传播开来。
中国是亚洲沙尘暴最主要的起源地,据估计,每年从中国沙漠输入太平洋的矿物尘土大约6-8千万吨。源于东亚的沙尘气溶胶粒子含有丰富的铁、铝等矿物元素,能够增加海洋营养盐的输入,刺激海洋生物的活动,影响藻类光合作用,促进海洋生物的生长繁殖。
不过,降到海里的浮尘也是一柄"双刃剑"。美国地质测绘局的专家们发现,非洲沙尘暴造成的铁沉积和藻类过量繁殖之间有着明显的联系。这些藻类很多都是有毒的,它们是佛罗里达沿海有毒赤潮的元凶。但科学家也不敢肯定,有害藻类的过度繁殖是否真的一无是处,也许,它们对海洋生态系统也有尚不为人知的利益。
日本韩国:酸雨不再那么酸
在日本,曾有人说源自中国的沙尘暴影响了日本的环境,降低了日本国内的空气质量。但是最近,日本的《朝日新闻》却以《黄沙,中国来的恩惠》为题大幅报道了一项研究成果,其后《环境新闻》、日文版《国家地理杂志》、日本共产党机关报《赤旗》和韩国《文化放送》电视台也制作了专题――科学家发现,沙尘暴所携带的碱性沙尘可以中和大气中的工业污染排出的酸性物质,大大降低酸雨的酸性。沙尘暴不仅使我国北方得以免受酸雨之苦,而且对韩日两国的酸雨也起到了显著的抑制作用。
酸雨是伴随工业发展产生的一个环境问题。在自然界,普通的雨水与河湖中的水酸性是相同的。由于水可以溶解少量空气中的二氧化碳,所以自然状态下的水是略带微弱酸性的,PH值为5.6。如果降水比自然界存在的水更酸,即PH值小于5.6则被称为酸雨(包括酸雪)。
二氧化硫和氮氧化物是形成酸雨的主要因素,工业生产的许多环节都会产生这些东西。煤炭是工业生产的最主要能源,煤中通常含有硫,烧煤不但产生"大名鼎鼎"的温室气体二氧化碳,还会产生很多硫的氧化物。当大气中的二氧化硫、氮氧化物等酸性污染物浓度增高时,这些物质可溶于雨雪中,生成亚硫酸、硫酸和亚硝酸、硝酸,使降水PH值降低,形成酸雨。酸雨对土壤、水体、森林、建筑物和人体健康都会产生不良影响。
在我国,二氧化硫是导致酸雨的主要物质,南方和北方二氧化硫排放程度大致相当,但是酸雨主要出现于长江以南,北方只有零星分布。学术界对这一现象早有解释:北方多风沙,来自沙漠的沙粒偏碱性;北方的土壤也偏碱性,飘尘也偏碱性,含钙的硅酸盐和碳酸盐都会中和大气中的一些酸性物质。但是由于受制于当时的单一模式和计算能力,一直没能开展相关的定量研究。
随着人们对沙尘暴关注的升温,科学界对它也投入了更多的精力。现在,科学家已经测算出沙尘暴对酸雨的影响。
中国科学院大气物理研究所的王自发研究院说:“沙尘暴的确降低了酸雨的酸性。沙尘及其土壤粒子的中和作用使中国北方降水的PH值增加0.8-2.5,韩国增加05.-0.8,日本增加0.2-0.5。如果没有沙尘的作用,那么很多北方地区的酸雨危害要严重得多。”
沙尘暴作为一种自然现象,始于人类出现之前,也讲继续存在下去。对于它的存在,我们很难用“好”与“不好”的标准来评判,自然界自有它的一套法则。从黄色的天空、春天的“泥雨”到太平洋上收集气溶胶的飞机,我们对沙尘暴的认识和研究都还只是一个开始。在自然界的奇伟面前,我们总是像个好奇的孩子。
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五 沙尘暴:抵抗全球变暖的幕后英雄
中国国家地理杂志2003年第四期 庄周
2002年1月,南大洋碧波荡漾,三艘模样有些古怪的船只正在航行,在这些船的尾部,不断有一些红色的液体排向大海,顷刻,碧蓝的海面便被染成一片红色。有人以为这是三艘不讲道德污染海洋的捕鲸船,恰恰相反,这是一些为改善人类的生存环境而工作的科学研究船,船上有来自德国、美国、新西兰等国的76名科学家,他们正在做一项向大海"施肥"的科学实验:往海里投放含铁的溶液,目的是看这些铁溶液是否能刺激海洋里浮游植物的生长。为什么要刺激海洋里浮游植物的生长呢?原因是这样的:科学家已经证明了海洋里的浮游植物能像陆地植物一样,吸收导致全球气候变暖的罪魁祸首——二氧化碳。因此海洋浮游植物的增加将减少大气中二氧化碳的含量。
差不多与此同时,在南太平洋上,一些向新西兰行驶的船,也许能说明这些科学家此项实验的意义和紧迫性。这些船上乘载着南太平洋上的岛国图瓦卢的生态移民。2000年12月,图瓦卢政府宣布,因地球气温增高引起海水上涨,图瓦卢部分土地已经被海潮淹没。图瓦卢领导人承认在与不断上升海平面的斗争中失败,宣布将放弃他们的祖国。新西兰政府同意接受1.1万图瓦卢居民前往定居。图瓦卢的命运只是一个缩影。基里巴斯、库克群岛、瑙鲁和西萨摩亚等低地岛国也面临着同图瓦卢一样举国搬迁的威胁,而一些大国,虽然不至于举国搬迁,但一些重要的沿海城市也受到海平面上升的威胁。
然而,这些与沙尘暴有什么关系么?科学家的结论是有很大关系:沙尘暴是全球生态系统的重要一环,它是抵抗全球变暖的幕后英雄。沙尘暴虽然不直接吸收大气中的二氧化碳,但它是海洋浮游植物的生长肥料,沙尘暴所带来物质是浮游植物生长必不可少的。没有沙尘暴吹向海洋,浮游植物将很难生长。而海洋浮游植物最近才被认识到在吸收二氧化碳方面的作用并不亚于陆地植物。
大家都知道植物有一个神奇的功能:即通过叶片中的叶绿素进行光合作用来吸收大气中的二氧化碳,并呼出氧气,这和动物与人正相反。这是自然界生态平衡中的一环。在这一过程中植物依赖阳光和水中的氢帮忙把二氧化碳中的无机碳转变成有机物,即糖类、氨基酸及其它构成细胞的生物分子。大气中二氧化碳转变成有机物的过程,也被称“初级生产力”。
植物通过光合作用来吸收大气中的二氧化碳,过去人们想到的往往是陆上的森林和草地。海洋浮游植物对气候的影响之大,最近才被充分认识。
大约5年前,大多数生物学家还是严重低估了浮游植物对吸收大气中的二氧化碳的贡献。主要原因是由于当时的科学家无法计算出全球浮游植物的总量。
1997年,美国航空航天局(NASA)发射了海洋广角感测仪(Sea Wide Field Sensor)。它使科学家有可能计算出全球浮游植物的总量。它是第1颗能每周观察全球浮游植物数量的人造卫星。为什么卫星能观测出全球浮游植物的总量?这是因为:只有当植物中存在叶绿素A时,光合作用才能进行。叶绿素A能吸收阳光中的蓝色和绿色波段,而海洋中的水则将其散射。因此,在一个区域内吸收阳光的浮游植物越多,从太空中观察的这片海洋就越暗。卫星通过观测从海洋反射回来的蓝一绿光所占的比例,就可以计算出叶绿素的量,从而了解浮游植物的量。
正是由于卫星的帮助,加上实地调查和数学计算,在1998年,世界上几个不同的研究小组得出了一个共同的惊人结论:浮游植物每年将大约450亿-500亿吨的二氧化碳合成到自己的细胞中--这是此前最大胆的估计的数倍。
科学家早已经推算出每年大气中大约有1000亿吨的二氧化碳被吸收了,而这过去大部分被算到了陆生植物的功劳簿上。今天,人们明白了,其实陆生植物每年只吸收了大约520亿吨。而另一半是被浮游植物吸收了,可以说,海洋浮游植物在吸收温室气体二氧化碳方面的贡献和陆生植物平分秋色。
地球现在面临的麻烦是大气中二氧化碳增多,换一种说法是全球的碳循环失衡,即释放的碳远远大于被吸收的碳。人类通过燃烧化石燃料,将深埋地下的碳带回循环中的速度是过去生物呼吸、生物降解、火山喷发等途径释放碳的速度的大约100万倍。森林和浮游植物吸收二氧化碳的速度难以赶上这一增长的步伐,结果导致大气中的这一温室气体的浓度迅速上升。
全球原有的碳平衡被打破,导致气候变暖,现在的任务是重建这种平衡。科学家们在海洋浮游植物身上看到了这种希望。
海洋浮游植物有一个特点是繁殖的速度快,而且有生长的广大空间,这是陆生植物无法相比的。海洋浮游植物细胞平均6天繁殖和死亡一次。浮游植物的快速生命周期是它们对气候产生影响的关键。1988年,一个正在进行的国际研究项目--全球海洋通量联合研究(JG-OFS),开始对海洋碳循环进行量化研究。他们发现,死亡浮游植物的细胞和动物排泄物中的有机物质分为两部分,一部分对吸收二氧化碳重建碳平衡意义不大,因为这些下沉并被微生物分解的浮游植物的细胞,把它们通过光合作用固定的碳通过海水的循环又释放到大气中,这种循环大部分发生于海洋中的阳光照射层。
能够减少大气中的二氧化碳,从而对重建碳平衡发挥影响的是那些还未分解就沉入海洋深处的浮游植物的细胞和有机物。这些有机物沉到了200米以下的海洋深处,那里的海水温度较低、密度高,因此这部分海水很难与其上面较暖和的海水循环交换,因此被固定的碳停留在海里的时间长得多。通过这一被称为"生物泵"的过程,浮游植物将表层海水及大气中的二氧化碳转移至海洋深处。2001年,美国的研究人员报道了每年被泵入深海的碳物质总量在70亿-80亿吨之间,相当于浮游植物每年所吸收碳的15%。
正是这一循环使大气中二氧化碳的浓度,比如果没有这一循环低了200ppm(百万分之一),对于目前大气中二氧化碳浓度约为365ppm来说,这是一个很重要的因素。
既然海洋浮游生物对吸收二氧化碳、重建全球碳循环这么重要,那么怎样才能使浮游植物繁殖得更快、更多?就成了科学家最想知道的事情。
海洋中到底哪些营养成分对浮游植物的生长起作用?过去科学家对此知之甚少,直到最近10年情况才有所改变。科学家这些年有几个重要发现,一是知道了浮游植物生长必须有两种营养元素--氮和磷来支持,磷是合成蛋白质的基本物质,过去一直认为磷最难获得,因为磷只存在于陆地的磷酸盐矿石中,海洋中的磷是经由河流带入海中的;而氮气是大气中最丰富的气体,可以自由溶进海水中。
直到20世纪80年代早期,海洋生物学家才认识到普通的氮并不能被生物直接利用。只有氮气被固定后(换句话说是与氢或氧结合生成铵盐、亚硝酸或硝酸盐),大部分浮游植物才能利用它们合成蛋白质。而固氮需要铁元素来做中介来传递电子。
这一重要发现,是由美国化学家约翰 马丁(John Martin)最先提出的。他工作在美国加利福尼亚的莫斯兰丁海洋实验室(Moss
Landing Marine)。 他通过实验证明铁是海洋浮游生物生长过程中最重要的元素。他用极灵敏的方法测量这种金属,发现太平洋近赤道的区域、太平洋东北区和南太平洋中铁的浓度太低,以致这些区域的浮游生物的生长繁殖受到了严重的抑制。
约翰·马丁发现:铁抵达海洋表面的惟一途径是通过风吹起的沙尘。因为沙尘中含有丰富的铁。因此,在远离陆地无法接受沙尘的大片海域中,铁的含量很低。
南极冰层中挖取的冰芯支持了约翰 马丁的理论。从记录了过去42万年地球历史的冰芯中发现,当冰河期来临时,冰芯中铁的含量高很多,沙尘颗粒明显比温暖期的大。二氧化碳的浓度也低,反之亦然。冰河期陆地干燥而且风速大。因此,与湿润的温暖期相比,有更多的铁和沙尘吹入海洋中,结果增加了浮游生物的生长能力,提高了生物泵作用,于是从大气中吸取了更多的二氧化碳。
1993年,约翰 马丁和他的同事实施了世界上第一例海洋实地人工调节实验,他们直接向赤道附近的太平洋里投放了铁,他们的研究船装载着盛在罐子里溶解于稀硫酸中的数百公斤铁,船在一个50平方公里的海域内像除草机一样推进,缓慢的投放该溶液。他们用了4个星期做此实验,结果很明确,铁的加入明显提高了浮游生物的光合作用,使海水里出现了一个被生物体染绿的区域。
在约翰·马丁的实验之后,3个独立研究小组――来自新西兰、德国、美国――很确切地证明了像南太平洋中加入少量铁,显著地刺激了浮游生物地生产力。迄今为止,规模最大地一次施肥实验是今年1-2月份进行地,该计划――即南太平洋铁施肥实验(the
Southern Ocean Iron Experiment),以美国蒙特雷湾水族馆研究所和莫斯兰丁海洋实验室为首――有76名科学家和3艘船参与。初步结果显示,1吨铁溶液投放于约300平方公里地海域,在8星期内使初级生产力提高了10倍。
然而,设计大规模商业施肥计划来改变气候地想法,在科学界和决策者中仍在激烈地辩论。许多科学家认为,改变自然地海洋生态系统,可能会造成不可避免且难以预测地不良后果,这比人类从商业施肥计划中所取得地暂时利益要严重得多。
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六 沙尘暴的人为因素
一种新的观点认为,从1786年瓦特发明蒸汽机(工业革命)时算起向后至少几万年,应该被称为地质史上的"人类世"。因为从那时起,人类活动作为一种地质营力,其作用越来越大。现阶段,它对地球环境的影响可能在某些方面已经超过了其他的自然力,并且这种状况还要延续上万年。
沙尘暴本质上是一种自然现象,但是,随着人类技术力量的日益强大和人口数量与自身欲望的激增,人为因素越来越成为沙尘暴产生的重要条件。
人们认为沙尘暴的沙源是来自业已形成的沙漠地区,其实这是一个错误的印象。沙漠地区经过千百万年的吹选,基本上已经没有可以长距离飘浮的沙粒。能够被气流带上几千米高空并做长距离飘浮的微小沙尘,主要是来自新生沙漠、退化的草原和干涸的河湖床。这些自然环境的改变,与人类不适当的生产生活方式有着密不可分的关系。
纵观中国历史,大范围的新生沙漠和退化草原,主要是源于长期的屯田垦荒。由于天然降水量的制约,草原生态系统是半干旱地区必然的选择结果。与之相适应的,是游牧的生产生活方式。但是,对于农业过度的依赖,致使广大的草原地区不幸成为了新的产粮基地。深翻土壤和秋冬季失去植被的保护,使得草原在极短的时间内就退化成为新生的沙漠。另一方面,由于对游牧生活错误的认识,无视其中蕴含的生态意义,简单而机械地在草原地区推行定居生活,使得原本脆弱的草原,得不到休养生息的机会,酿成严重的超载过牧,自然生态遭到破坏,加剧了草场的退化。
除此之外,对牧区过度地索取也是导致草场退化的重要因素。以草原的生产力,仅能供给牧区人民的正常生活之用,不能继续为牧区之外的广大人口提供大量的畜牧产品。归根到底,这是由自然降水量决定的。然而,如今的牧区不但要养育本区人口和大量的外来人口,更要负担大城市居民的肉、奶制品的供给。最终,所有这些需求都成为对草原的压力,成为改变当地自然生态的因素。
不但如此,经济发达地区的消费需求,同样影响到了草原。挖甘草、搂发菜、穿奢侈的羊绒衫,这些都直接或间接地破坏着草原。
面对沙尘暴,人类在承认它自然属性的同时,同样不能忽视加剧它的人为因素。生态多样性与文化多样性息息相关。多样的生态造就了多样的文化,多样的文化又保护着多样的生态。保护草原,降低沙尘暴的危害,首先是尊重生活在那里的人们和文化,只有尊重当地的文化和信仰,才能最根本地保护当地的自然环境。同时,每一个消费者,理智而适度的消费,也必然为保护草原作出了相应的努力。
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七 我国科学家治理沙尘暴新说
《中国环境报》2003-2-24第4版
如果有人问怎样才能防治沙尘暴,随便一个人都会毫不犹豫地建议多种树,甚至会慷慨解囊资助这样做。但是好心的人们却忽略了一个很重要的问题:不是所有的地方都适合种树。中国科学院植物所首席研究员蒋高明认为:沙尘暴可“无为而治”。
据科技日报报道,当第一缕春天的阳光洒下来的时候,一个挥之不去的阴影也将和着春的脚步走进人们的生活:经历过沙尘暴的人永远都不会忘记那昏黄的天,那漫天飞舞的"垃圾",在北方人的心中,这几乎成了美丽的春天挥之不去的梦魇。
中国科学院植物研究所首席研究员蒋高明认为,人口增长是荒漠化的一个重要驱动因素,因此,欲治理生态系统的退化,必须从解决人的因素入手,解决人的生存与出路是治本,其余措施是治末。所以应充分考虑到社区的发展问题,解决人的生存出路并提高他们的生活质量,从而在根本上缓解自然生态系统的压力,这就是蒋高明先生建设生态城镇的治理思想。其做法也很简单,即在有水分、电力、肥料、交通、技术等保证的地方建立少量的高效地,并进行生产与生活方式的调整。腾出大量的退化土地进行封育,使其休养生息借助自然力实现退化沙地草地的生态治理。
蒋高明认为,沙尘暴与中国大范围的沙地草地退化有直接关系,对于退化草地的恢复应以发挥自然的力量为主。他提出了建设生态城镇,以地养地,依靠自然力恢复草原生态系统的治理方略。
蒋高明指出:在沙尘暴的治理方面,关键要解决自然生态系统恢复演替中牲畜的压力,生态系统的平衡可以借助自然力解决。"荒漠化治理不是科学问题而是管理问题"。目前中国每年都投入大量的资金用于生态退化的沙地草地植树、飞播。但是这两项经费支出的效果相对于大量的投资来收效很小。如果将这部分经费用于围封,建自然保护区及改善搬迁牧民的生活,腾出土地"休养生息"将会收到事半功倍的效果。香港嘉道里有一片山地,因为农业活动停止了,在40年的时间里自然恢复,形成了郁郁葱葱的森林。
蒋高明反对在干旱和半干旱地区种树和飞播,因为这样做既不科学也不合算。树木不能阻挡沙尘暴。在沙尘暴发生最严重的早春,他们现场观察到的情况是,杨树林里的沙子照样在流动。林子外面的能见度在5
米以下,而灌木地和草本层覆盖较好的地段,能见度在200米之上,森林阻挡沙尘暴的作用可见一斑。
关于飞播,蒋高明有这样一组数据:某旗县飞播了5000亩沙地,使覆盖率提高了约30%,成本81万元,每提高10%的覆盖率合54元/亩,这还不包括飞播不成功造成的各种浪费。而围栏实验证明,在4万亩沙地草地里的实际投入只有16万元围栏费,滩地的草本覆盖率达到100%,流动沙丘的自然恢复率达到30%,平均起来,每提高10%的覆盖率的费用为1.73元/亩。且自然恢复的植被没有外来种,为优质的禾本科牧草。因此,无论从经济上,还是从生态上来看,飞播都是不合算的,甚至是有害的。
在浑善达克沙地,蒋高明他们在锡林郭勒盟正蓝旗巴音胡舒噶查进行了4万亩的围封实验,滩地上的草本植物第1年就实现了全面恢复,植被覆盖度达到了100%,第2年的效果更加惊人,草层高度达1.43米,这是所有人都无法想象的,据当地牧民讲已经全面恢复到了上世纪60年代的水平。在群落演替上,植物种类由当年的杂类草向优质的禾本科草原发展。这是任何人工的力量难以实现的。而在治理前,这里却是牧民们分不出去的碱滩。
蒋高明表示,《易经》有云:"万物本乎土","百谷草木丽乎土"。古老的智慧就已经告诉我们土地在环境保护,保持生态平衡中的重要作用。土是生命的温床,有土就有生机。因此在草地生态治理中依靠土地自身的生命力繁育各类生命,进行生态治理,是目前最合理,最经济,最有效的治理方式。
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八 结束语
因为"非典"的缘故,很多小区里的人们增加了户外运动的时间。有人在草地上读书,
有人在大槐树下打球,有人把风筝放进蓝天……空气中弥漫着泡桐花的香味,人们的紧张与忧惧都慢慢消失在温柔的春光里。大自然总是这样无私的抚慰着我们的心灵,愿在摆脱瘟疫的恐惧之后,我们能记得感恩与回报…… 2003年5月8日
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