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土壤的保护

时间:2022-02-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:土壤是一种由生物和非生物组成的复杂物质,它包含了植物成长所必需的矿物质和营养物。当生物死亡时,它们的遗体也会成为混合物的一部分。水土流失 由水、风、冰等引起的土壤或岩石颗粒的移动过程称为水土流失。一般说来,植物的根系有固定土壤的作用。当土壤直接暴露于水、风等环境下时,水土流失会发生得很快。矮秆作物防止土壤被水冲走的效果比长秆作物好。土壤是人类赖以生存的重要资源。

二、土壤的保护

你认为土壤只是一种你手上洗掉的或是地板上扫掉的东西吗?如果真是这样的话,你可能不会知道人类是多么地依赖于土壤!土壤是一种由生物和非生物组成的复杂物质,它包含了植物成长所必需的矿物质和营养物。土壤有吸收、存储和过滤水分的作用。生活在土壤中的细菌、真菌和其他生物能够分解垃圾和生物遗体。这些分解者使生物生存所必需的化学物质得以循环。

土壤的分层结构图说明了肥沃土壤的构成。注意它是由几个不同的层次组成的。最上面由枯叶和草组成的称为枯枝落叶层。其下一层称为上层土,这是由碎石、营养物质、水分、空气和腐烂动植物等组成的混合物。水和营养物质被这一层中许多植物的根系吸收。上层土下面的那层称下层土。它包含的成分也是碎石、水、空气等,但它所包含的动植物腐烂物比上层土少。形成几厘米的新土大概要上万年的时间。所有的土壤起先都是岩石,这些岩石组成了地壳,称为岩床。自然过程如冰冻、融化,逐渐使岩床碎裂。植物的根系则深入到岩石的缝隙中,使它们变成更小的碎块。由苔藓释放的化学物质慢慢地将小块岩石分裂成小颗粒。而诸如蚯蚓、鼹鼠等动物则将岩石研磨成更小的颗粒。当生物死亡时,它们的遗体也会成为混合物的一部分。

由于肥沃的上层土需要很长的时间才能形成,因此,保护好地球的土壤就显得极为重要。对土地的不当使用和管理会产生三个问题:水土流失、土壤贫瘠化和土地沙漠化。

水土流失 由水、风、冰等引起的土壤或岩石颗粒的移动过程称为水土流失。一般说来,植物的根系有固定土壤的作用。当土壤直接暴露于水、风等环境下时,水土流失会发生得很快。土地的许多使用方式,包括伐木、采矿和农业生产等都会引起水土流失。

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土壤的分层结构

想一想

1.什么原因会引起土壤贫瘠化?

土地沙漠化 土壤中若没有水分和营养物质,植物就无法生长。原来肥沃的土地变得像沙漠一样的过程称为土地沙漠化。在过去50年里,大约有50亿公顷的良田发生了沙漠化。

引起土地沙漠化的一个原因是气候。在干旱期间,庄稼会死亡,在没有植被保护的情况下,暴露的土壤极易被风吹走。草原上放牧过多的牛羊也会使土壤直接暴露而沙漠化。不合理地砍伐森林,也会引起土地沙漠化。

土地沙漠化是一个十分严重的问题。在沙漠化的地区人们不可能再种植庄稼或牧养牲口,这最终会引起饥荒。在土地沙漠化严重的非洲,成千上万的农村人口涌入城市,因为农村的土地已经不能养活他们了。

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世界许多地区正面临沙漠化的危险,其中的原因之一是过度放牧。由于没有牧草的保护,塞内加尔大草原正在变成贫瘠的沙漠。

2.地图中哪些地区受沙漠化威胁最大?

探索土壤保护

以下耕作方式有助于减少水土流失。

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带状耕种和沿等高线犁地 农民可以轮换种植长杆作物(如谷物)和矮秆作物(如瓜类)。矮秆作物防止土壤被水冲走的效果比长秆作物好。庄稼可以沿着土地的斜坡、地形的边缘弯曲排列种植。在平缓的斜坡地上沿等高线犁地可以减少50%的水土流失。

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保护性犁地 农民们使用机器犁地,只是将下层土弄碎,而不是将整块田里的土层全部犁起。这种方法可以将上一年的庄稼茎、秆和种子仍然保留在上层土里。

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防风林

在田地的边缘可以种植一排排的树木。这些防风林能够在挡风的同时,防止土壤的水土流失。如果种的树木为水果树或坚果树,还可以给农民和野生动物带来好处。

梯田 在较陡的山坡上修建梯田。梯田每一阶梯边缘的垄可以减缓水土流失。

土地的恢复

庆幸的是,由水土流失和采矿引起的对土地的破坏是可以恢复的。让土地恢复到自然、可从事生产的状态的这一过程称为土地的再生。除了使土地恢复到能用于农业生产以外,土地的再生还包括恢复野生动植物的栖息地。世界上许多地方都在实施不同类型的土地再生项目,但是总的来说恢复被破坏的土地要比保护它们不受破坏所需要的成本要高,难度要大。

下图说明的是土地再生的一个例子。当第一张图中所示的矿藏开采完毕后,开采者先将原先的矿坑填平,再在上面重新覆盖上开采前移走的下层土和上层土,最后再种上草,原先的矿区变成了现在的牧场。

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这是令人难以置信的,但又是真实的。原先用于露天采矿的山坡现在变成了可以放牧牛群的牧场。由于土地再生活动,许多矿区土地已经恢复,可作其他的用途。

动一动

采矿如何影响土地

1.给你一只装满沙和土的盘子,代表一个采矿点。在这个采矿点下埋藏着至少10颗被泥土包裹着的“矿物”(向日葵的种子)。

2.目标是从你的采矿点找到并开采出“矿物”。你可以使用铅笔、镊子和勺子等采矿工具。

3.在你采掘完“矿藏”以后、将这些“矿石”弄碎以便取出里面的“矿物”。

注意:不要食用向日葵种子。

4.采矿结束以后,观察采矿点周围的环境。

思考

采矿活动是如何改变采矿点土地状况的?要想使土地恢复到采矿前的原貌是容易还是困难?

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污染的土地还能种粮食吗

读一读

耕地在泣说

土地是人类及万物之母。人类的衣食住行在很大程度上都仰仗土地,特别重要的是耕地,它是人类食物来源的主要基地,也可以说是人类的面包篮。可惜,这个面包篮面临着掉底儿的危险。地球上的耕地后备资源已十分有限,大量优良的农田又年复一年地减少,不能不令人担忧。

地球的总面积是5.1亿平方公里,其中71%被水覆盖,陆地面积才1.49亿平方公里。如果1.49亿平方公里的土地都能种田,那就美了,可惜远不是这样。

地球陆地上1/4是高原山地,面积约0.37亿平方公里。这里山大岭高,只有极少一部分能种一点青稞之类的庄稼,产量很低,而绝大部分是人迹罕至的冰峰雪岭。

地球上还有1/3的陆地是酷热干旱的沙漠、荒原,除极少数边缘或绿洲可以开垦少量农田外,其余大多是所谓“生命禁区”。

地球上的永久冻土,对农业来说也是无法利用的土地。像神奇美丽的南极洲,面积有1 400万平方公里,差不多占地球陆地面积的1/10,那里冰层有1 800米厚,有的地方甚至厚达4 000米,北极圈里的陆地冰层没那么厚,但也冻得结结实实,永远也化不开。

此外,地球上还有不少陆地是盐碱地、沼泽地,要种田,就得花很大力气去改造。

地球上真正适合耕作的土地只占陆地面积的1/10,大体上是1 400万平方公里。

现在,地球上的耕地面积是1 400万平方公里,这就是说,适合农耕的土地已经被开垦得所剩无几了。

据科学家测算,如果再挖一挖潜力,把那些勉强可以种田的土地也开垦成农田,最多也只有1 400万平方公里的潜力可挖。可惜,这些地不会有多少好地,远不如现在的农田那样能打粮食。如果把它们都开垦出来,费力多少且不说,说不定还会带来破坏生态平衡的恶果,甚至招来祸患。

中国有960万平方公里的陆地面积,耕地面积约100万平方公里,要挖掘后备资源,大约也只有30多万平方公里的潜力。令人忧虑的是,地球上的耕地每年都要减少40万平方公里。这么多农田哪里去了?有的是被沙漠吞噬了,有的是变成盐碱地了,更多是被人侵占了。城市发展、交通建设、工业用地、住宅建设等各种非农用地,每年都要侵占许多良田。中国有些地方因为给死人修坟也占去了不少良田。科学家警告说,如果农田丧失的情况愈演愈烈而不去扭转,后果将不堪设想。

耕地在倾诉,保护耕地已刻不容缓,地球上的每一个人都应为此而出力。

这里还是让我们具体来看一看来自多方的对土地的破坏。

1.来自生物性的污染

土壤是人类赖以生存的重要资源。然而,人类历来就把土壤当作处理废弃物的场所,无论何种污物都向土壤倾弃和埋放。即使空气和水中的污物,最终也将进入土壤。这样一来,土壤成了微生物最大的贮藏所。

土壤中的微生物大部分都是自然存在的。这些微生物的存在,对物质的分解、代谢与转化起着极其重要的作用。当土壤中有害物质含量过多超过土壤自身的净化能力时,土壤理化性状就会发生变化,微生物活动也会发生改变。

土壤的生物性污染是指因各种原因造成土壤中致病菌、病毒、寄生卵等病原微生物增多。其原因多为:(1)用未经彻底无害化处理的人畜粪便施肥;(2)用未经处理的生活污水、医院污水和含有病原体工业废水进行农田灌溉或利用其污泥施肥;(3)病畜尸体处理不当等。

当病原体进入土壤后,土壤中缺乏致病微生物需要的足够营养物质。水分和适宜的温度,还有土壤微生物的拮抗作用和阳光照射的影响,大部分致病微生物都会死亡,但有一部分逐渐适应外界环境,较长期地生活下去。例如伤寒杆菌可以在土壤中存活近100天,霍乱弧菌可以存活8~60天,有些芽孢的致病菌在土壤中存活的时间更长,如炭疽杆菌在土壤中可以存活15-60年。一般来说,土壤表层由于阳光照射,缺乏水分,致病菌易于死亡,因此含菌数不多,但在10~20厘米深的土壤中含菌量最多,因为这一层面的土壤较适宜致病菌的生存。

这些生物污染土壤之后,以不同的方式或途径对人类的健康构成了威胁。

2.有机物污染

人类为了杀灭害虫,发明出了农药,积累起来达1 400多种。实际应用的有500多种。

这些农药的使用,起初是小范围的,然而,从方式上的手动到空中喷洒的改变,范围不断扩大,严重威胁人类的安全。

至今,化学农药一直保持增长的趋势,化学农药的使用量还将增加一倍,发展中国家将增加3倍。

这样,随着土壤被污染,鸡、鸭、牛、羊等家禽家畜吃了农药污染的粮草,有的被毒死,有的致病。人吃了农药污染的水果、蔬菜和粮食,莫名其妙的疾病接踵而来,甚至影响后代。天空中的飞鸟,河流中的鱼虾都受到化学农药的危害,或者成为化学农药的刀下之鬼。总之,农药这把毒剑,不能不引起人类的高度重视。

除了有机农药对土地构成严重污染之外,土壤盐碱化、酸化的问题也比较严重。

所谓盐碱化,是一种由于水浇地不注意排水而造成的地下盐碱。

土壤本应是中性的最好,可在自然界中,有的土壤偏碱性,有的土壤偏酸性。偏酸性的土壤最典型的就是南方的红壤、黄壤。酸性土壤加上一些石灰,本来是可以使它变好一点,但是,人类的活动却常常使它酸上加酸,长期施用硫酸铵、硝酸铵之类的可溶性盐已经使土壤酸度加大,最近几十年,又出来个空中魔鬼——酸雨助纣为虐,使不少地方的土壤变成难以治愈的酸化贫瘠土地。

土壤贫瘠化、土壤盐碱化、土壤酸化已使土地不堪重创,土壤污染的普遍加剧,更是雪上加霜。

另外,我国首都北京周围土地的含盐量在逐渐增高,其原因是冬季下雪后,为了缓解市内交通,在重要的交通路上洒盐。这些盐随着水流入了城外,结果造成了土壤中盐的含量增长。

单纯的化肥使用使土壤板结,不加处理的污水灌溉使土壤被迫接纳许多有毒有害的化学元素,到处喷洒的化学农药又使土壤无处没有农药。所有这些污染,不但使农作物产量下降,而且质量也受到严重影响,污染严重的土地上长出的粮食、蔬菜,由于有害物质超过卫生标准而根本无法食用,这种农产品,有比没有更坏。

土地质量的下降和土地数量的减少一样,都是对人类重大的威胁。然而,说到底,这种威胁是人类自己制造的。解铃还需系铃人。但是,系铃容易解铃难。我们最好还是不要再去系这种铃。

3.土地在悄悄地走失

古人说:“黄水一石,其泥六斗。”就是说黄河水的60%是泥沙。泥沙就来自黄河流域的宝贵沃土。黄河每年从上中游下泄的泥沙有16亿吨,最高的年份有21.6亿吨。这是多少泥沙呢?如果把这些泥沙堆成宽、高各1米的堤坝,可绕地球23圈半!

黄河流域的水土流失,把黄土高原上的土壤夺走,同时也夺走了肥料。

黄河流域的水土流失,使黄河变成一匹很不听话的野马,有时它竟由着性子乱冲乱闯。在新中国建立以后的近50年中,由于人民对它管得紧,还好一点,在中华人民共和国成立前的二千多年中,黄河决口2 500多次,平均一年一次,较大的改道有26次。因此它曾经有过很多入海口,从河北入过海,也曾夺过淮河河道,从江苏入过海。现在是从山东入海。黄河的决溢改道,使黄河下游的许多丘陵被埋没,湖泊被淤平。古代商朝的首都如今深睡9米多深的地下,《水浒》中描写的水泊梁山八百里蓼儿洼基本上已被淤平。

我国水土流失的面积已有150万平方公里,占国土总面积的1/6。原先水土流失的重灾区在北方。现在,南方也逐渐赶了上来,四川、湖南、福建、江西等省已日趋严重。长江三峡每年下泄的泥沙已达6亿吨之多,流域20%受水土流失之害。由于泥沙淤积等原因,长江的大水囊——洞庭湖已缩小了1 600多平方公里。南北合计,全国有1/3的农田深受水土流失影响,每年被水冲走的泥沙有50亿吨,相当于把全国所有的农田刮掉一层1厘米厚的沃土。

水土流失是一种世界性的流行病。印度每年流失的沃土有60亿吨,美国有30亿吨,全球总计每年被水冲掉的土壤有240亿吨,损失的氮、磷、钾肥多达数千万吨。

风也是破坏土壤的罪魁祸首。

20世纪30年代,美国出现了一个开发西部干旱草原的热潮。许多宏商巨贾到西部买下大片土地,开垦之后,种上小麦、玉米,指望着秋后大获丰收。1934年5月,一场大风,把裸露的开垦土地的表层刮起来,送到千里之外的东海岸纽约、华盛顿。至此,拓荒者才知道发财的梦想全部落空了。

无独有偶。在20世纪50年代,前苏联也在中亚细亚、西伯利亚的干旱土地上垦荒,到20世纪60年代,黑风暴吹走了新垦土地上的沃土。

刮风、下雨,这是自然现象,如果地面上植被良好,水蚀和风蚀的速度是很小的。但是,土地一旦被开垦,那就不同了,特别在那些干旱的地方,上层失去植被的保护,疏松的土壤很容易被水冲走或被风刮跑。所以,世界性的土壤损失加剧,归根到底,还是因为植被的破坏,草原的过度放牧,干旱地区的盲目开荒,也就是说,都是人类生产活动在帮助水和风破坏沃土层。

土壤的流失,使土地面积日渐缩小的同时,人口增长造成城市膨胀,建筑物增加,这也要损失大量土地。显然,对破坏土地的行为如不加以有效制止,按人口计算的农田面积将大幅度减少,这是对人类食物来源的巨大威胁。

为了解决人口与土地的矛盾,人类采用了种种方法增加粮食产量,如开发处女地,积极改善排灌系统,大量使用化学肥料和化学农药,这些都收到了显著效果。但却打破了传统的封闭循环生态系统,并使这个系统愈来愈失去其自然性,变得不稳定和脆弱起来,使许多地方的土地资源都发生严重的退化现象,生物生产量不断下降,甚至完全丧失了生产能力。估计,全世界每年被迫弃耕的农田有5万~7万平方公里。

在这弃耕的农田中,沙漠化是一大主要原因。据联合国环境规划署统计,全世界受沙漠化影响和危害的土地已达3 600万平方公里,即全球陆地总面积的1/4,而且还存在不断蔓延的趋势。迄今受沙漠化影响和危害的人数,已经占到世界总人口的1/6左右。沙漠化加剧了旱灾的灾情,尤以非洲最为严重,并且加剧了人口的贫穷化。由此可见,在全球范围内沙漠化是一个直接影响环境与发展的严重问题。

绿色植物起着涵养水源、调节气候、净化空气的作用。因此,一旦这些绿色“长城”被毁,造成的后果将是十分严重的。

科学家告诉我们,植物能够蓄积雨水,保护水土。因此在植物繁茂的地方,即使下瓢泼大雨,山间流淌的仍是清泉。而在植被遭到破坏的地方,情况就大不相同了。大雨过后,泥沙俱下,大量肥沃泥土被冲走。久而久之,剩下的只能是裸岩和碎石。

人口增长造成城市膨胀,建筑物增加,这也要损失大量土地。据统计,世界上大城市的面积正以高出人口增长率两倍的速度在发展。在20世纪的后1/4时间内,全球新增的建筑面积约是原有建筑物的两倍半。未来城市的发展,仅人类居住一项,世界每年要失去14万平方公里的耕地,6万平方公里的牧场,18万平方公里的森林。

中国的人均耕地面积本来就少,由于人口增长过快,比世界人均耕地就更少了。20世纪50年代初人均耕地0.0018平方公里,20世纪80年代为0.001平方公里,到2000年降至0.0008平方公里;50年代平均每0.01平方公里耕地养活5.5人,20世纪80年代是9.8人,2003年是12人。中国耕地面积减少的速度非常快,在1957-1980年的23年间,由于基本建设、房屋建设等原因,占掉的耕地约有33万多平方公里,平均每年减少约1.33万平方公里,即便加上这23年开荒增补的21万平方公里,还净减12万平方公里,相当于一个福建省的面积。

中国有沙漠、戈壁、风沙化土地133.3万平方公里,占国土面积的13.9%,超过耕地面积的总和。有将近1/3的国土面积受到风沙威胁,每年因风沙危害造成的直接经济损失高达45亿元人民币。更让专家们忧虑的是,治沙速度赶不上沙化速度,土地沙漠化继续扩大。20世纪50年代至20世纪70年代,中国土地沙漠化面积每年有1 560平方公里,20世纪80年代增到2 100平方公里,20世纪90年代的土地沙漠化可能更为严重。许多历史上曾是丰美的草原或干草原已沙漠化,致使“沙进人退”。造成这种局面,自然因素占5%,人为因素占95%,主要是长期超载放牧、盲目垦荒、水资源利用不当和采矿及交通破坏等。

总之,正如美国巴尔尼博士说的那样:空气和水的污染固然十分重要,但第一位的问题是水土流失,原因是土地是人类赖以生存的基础,只有土地才能满足人类的最基本需要。土壤的形成是非常缓慢的,一旦流失,岩石裸露,很难恢复。从全世界看,城市人口占少数,农村人口占多数,对发展中国家来说尤其如此,保护土壤就更重要了。保护土地资源,本质上是保护人类生存环境的问题。它不仅关系到我们这一代,而且还关系到我们下一代,是人类前途攸关的战略问题。是自毁家园,还是重建地球的决策者便是人类自己。

步步为营的“沙魔”军

地球上的耕地每年以约40万平方公里的速度减少,而沙漠却以每年6万平方公里的速度增加,沙漠侵占的土地,大体上是农田牧场各占1/2。

从总体上说,现在地球上的沙漠化土地面积约4 000万平方公里,有100多个国家因受沙漠的影响而出现大片干旱土地,中国的沙漠化面积约109.5万平方公里,已经超过了农田的面积,占国土面积11%。在世界各大洲中,沙漠最多的还是亚洲,占32.5%:其次是非洲,占27.9%;再往下是大洋洲,占16.5%;北美洲和中美,占11.6%,南美洲8.9%;欧洲2.6%。

中国新疆的塔克拉玛干大沙漠在全球也是名列前茅的,总面积33.76万平方公里,比三个浙江省还要大。这一地区,很久以前就有沙漠,但远没有现在这样大。现在是沙漠的很多地方,古时候是繁华的都市,像现在发现的精绝、提英和丹丹乌里克等废墟的地方,曾经是古丝绸之路上的重镇,本来在沙漠的边缘,现在却到了沙漠腹地深处。

最能说明问题的是古楼兰国的覆灭。唐朝诗人王昌龄有诗说:“青海长云暗雪山,孤城遥望玉门关。黄沙百战穿金甲,不破楼兰终不还。”诗中的楼兰国,在今天的鄯善县,古楼兰敢于和大唐帝国作对,起码不是弱国。据考证,古楼兰曾经水草丰美、林木茂盛、城郭整齐、人烟稠密。但楼兰国灭绝了。古楼兰并不是唐军攻灭的,而另有原因。从公元4世纪起,楼兰人大兴水利,迫使孔雀河、塔里木河南流灌溉土地,流进罗布泊的水量大大减少,使罗布泊西岸很快干旱,沙漠乘机扩张,最终吞没了古楼兰。古楼兰人去向何方,至今还是一个不解之谜。

古今中外的沙漠变迁例子说明,沙漠正在向人类步步逼近。那么人类最终会不会像古楼兰人一样的命运呢?

沙化随着我国的历史的脚步,在不断地吞食着我们居住的土地,尤其是近些年随着人为的破坏,沙化行进速度更是骇人!

在丝绸之路上曾经繁盛一时的新疆,沙漠的阴影更是在不断地蔓延。敦煌一带,第二次世界大战后还是一片红柳茂盛的地区,这一点从现在的敦煌火车站所在的地名——“红柳园”也能看出。可是在过去的20年中,这些树木大都被作为薪柴和饲料连根挖去,方圆三四十公里几乎再也找不到红柳的踪影。与此相伴的是,农田和村落也在逐渐地被沙海吞没。

在河西走廊,沙漠也在不断向东向南扩张。有报道说,每逢风沙来临之时,天空一片昏暗,一米以外什么也看不见,如果风沙中夹带着石块,还会发生人员伤亡的严重事故。《人民日报》在十多年前就曾报道说:《西游记》中描述了这里险山恶岭重叠,飞沙走石有遮天的情景,但是,现在的西北地区部分地方比书中描写的还要恶劣。

本是一片葱绿的宁夏,现在有3/4的土地受沙漠化影响,沙化面积已达总土地面积的38.3%。其中盐池县在近10年中以每年17.2万亩土地沙化的速度在扩展。30年前,宁夏的沙尘暴多发生在3月以前,现在已推到了5月,连5月中下旬都不平息。

根据中国科学院发布的一份国情研究报告,中国现在沙漠化的速度是每年2 100平方公里,这相当于每年有两个半香港,或者30个北京城被永远地埋在风沙里。

许多人最感兴趣的也许还有那些沙漠,那里过去是否存在过生命的踪迹呢?1957年,法国考古学家洛特曾率领着考古队来到撒哈拉大沙漠。他们经历了千难万险,终于在沙漠的塔西里高地上发现了8 000年前的古代壁画。那简直是惊人的奇迹,壁画不仅生动地反映了当时人类生活的情景,同时还发现了撒哈拉沙漠有些地区由水草丰美的牧场变为大片沙漠的过程。不久,地质学家又从那里发挖出当年生长的阔叶树种的化石,便进一步证明了撒哈拉大沙漠也并非一贯如此。

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干枯死亡的胡杨林

今天,沙漠约占世界陆地面积的1/10,主要分布在亚热带和温带。这些沙漠并非都是自然形成的。位于热带的非洲撒哈拉大沙漠,其南缘65万平方千米,在50多年前还是适于农牧的良田;印度西北的塔尔沙漠,在2 500多年前,还是世界四大文明古国之一的所在地;居世界第二位的流动性沙漠——我国的塔克拉玛干沙漠,在2000年前,其中部分还是横跨亚欧大陆的丝绸之路上的绿洲。

我国内蒙古境内阿拉善盟额济纳绿洲,是阻挡西伯利亚寒流长驱直入阿拉善地区和华北地区的绿色屏障,具有强大的生态防护功能。可是20世纪60年代以后,由于额济纳河上游的黑河干流建起大大小小几十个水库、塘坝,使黑河来水急剧下降,额济纳河沿岸胡杨、红柳、沙枣等以每年0.17万公顷的速度锐减,胡杨林空心枯梢、死亡消失。

新疆北部准噶尔盆地的莫索湾,如今林网纵横,棉谷丰登,但25年前,那里却是沙丘起伏的荒漠。上述事实说明,气候是自然环境的一个决定因素,但是,人类在一定条件下,也可以改变自然生态环境,使其向好的或坏的方向转化。

如今,大片的荒漠化土地已不是“三北”地区所特有的景象了,在我国最湿润的东南地区,也能让人看到一幅幅让人触目惊心的画面,红色的丘陵连绵起伏,寸草不生,就连一条条大小河流,也被染成了红色,这就是我国典型的南方红壤丘陵水蚀荒漠化的特征。这种沙漠似的景观已经不知不觉地广布于我国西北、华北、西南、江南等地。它正像一只永远也喂不饱的恶兽,不断吞噬着这片日渐贫脊的土地。20世纪80年代以来,我国荒漠化土地平均以每年2 000多平方千米的速度蔓延。每年因荒漠化危害而造成的经济损失高达540亿元。

我们再来看看沙尘暴,气象界对沙尘暴的定义是:由强风将地面大量沙尘吹起,使空气浑浊,水平能见度小于1千米的天气现象。据科研人员考证,公元3-15世纪,沙尘暴在西北地区也是较为罕见的,多时也仅为每百年3次。公元16世纪以后,沙尘暴发生的次数明显增加。新中国成立以前50年就发生17次,而之后的1952-1995年的43年间,平均每年一次,特别是近年来强沙尘暴出现的频率有迅速增加的趋势。在我国北方万里风沙线上,每年8级以上的大风日就有30~100天,沙尘暴是“家常便饭”。可以肯定,由于人类对土地的开垦所导致的沙漠化增加了沙尘暴的灾害强度。专家们认为,沙尘暴的形成与地球温室效应、厄尔尼诺现象、森林锐减、植被破坏、物种灭绝、气候异常等因素都有直接或间接的关系。大气的运动为我们带来清风和人类生存所必不可少的降水,但大气有时又是极为狂暴的。1998年4月15-20日发生的特强沙尘暴,至少有12人在风暴中丧生,受害达10个地州52个县市,直接经济损失10亿元;特强沙尘暴所经之处,飞沙走石,遮天蔽日,伸手不见五指,空气浑浊呛人,令人窒息。能见度仅有20多米,沙尘壁高约300~500米,排山倒海般地向前推进。从上至下分灰白、灰红、黑色三层,其前锋犹如原子弹爆炸的蘑菇云。

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尘起阿拉善

据环保部门环境质量监测显示这次沙尘暴的TSP(总悬浮颗粒物)浓度平均值为62.4毫克/米3,最大值为69.0毫米/米3,超过国家环境空气质量标准230倍。可谓沙暴猛于虎,沙尘暴敲响了环境警钟。1998年4月15日银川市从中午开始,出现6级以上的大风,全市上空弥漫着红褐色沙土,能见度急剧下降到5米以下。4月16日清晨西北、华北地区和长江中下游以北的广大地区同时出现了浮尘和泥雨天气,北京地区街上跑的汽车都似刚刚完成沙漠汽车拉力赛一样,覆盖着厚厚一层黄泥浆。美国著名的科普电视节目“发现”在因特网上所设置的“地球警报”将中国4月发生的这一沙尘暴过程列为该周全球所发生的重大自然灾害之一。专家把4月沙尘暴概括为:以乌拉尔山强冷空气南下东移为起因,并经准噶尔盆地西部山口风力加强,从塔城等地进入新疆境内,此时地面温度高,土层干旱,土表大面积松散裸露,为沙尘暴提供了丰富的沙源。1998年4月发生的沙尘暴灾害,影响面覆盖了几乎我国东部所有地区,给人民的日常生活和工矿企业、商业造成了极大的破坏。在以后的几天时间,大量浮尘通过大气上层的气流,先向东北越过阿留申半岛和阿拉斯加,后向南进入到太平洋彼岸的美国加利福尼亚和洛基山脉的北部。5月1日,美国“发现”频道在国际互连网上专门就此次沙尘暴在“地球警报”栏目中发布消息,并将其称为“跨越半球的沙尘暴”。空中沙尘所形成的“沙云”使号称“阳光之州”的加利福尼亚从4月25日到28日见不到阳光。沙尘暴对气候与环境可能的影响,已引起美国科学家的重视,并已经进行了采样分析和研究。

沙尘暴的形成离不开气象条件和沙源。我国生态环境正面临着前所未有的危险关头。由于近年来我们对西北地区土地无节制地破坏性开发和水资源的不合理利用,使我国成为全球受荒漠化危害最严重的国家之一。西北地区发生的次数不断增加、危害程度逐年加重的沙尘暴是自然界对那些只顾眼前利益的破坏者敲响的警钟,如果我们再不加紧对生态环境的保护,约束自己的行为,“自然之剑”的惩罚将会是无情的!

三北防护林管理局的一位治沙负责人曾一针见血地指出:现在,对自然环境的各种破坏中,自然因素只占5%,而人为因素则占到了95%。

沙尘暴还有一个作用为最近的科学界关注,科学家注意到由于沙尘中富含海洋生物所需的各类金属元素,每年沙尘在海面的沉降量影响着鱼类生长。科学家们还发现由于黄沙带有碱性,对中和大气中的酸雨起到一定的作用。从我国酸雨的地区分布看,华北和西北地区发生频率较低,可能与该地区沙尘暴频繁发生有很大关系。日本科学家已经证实,源于我国黄土高原的沙尘,经过长距离输送到达日本,成为日本地区降水凝结核的主要组成部分,并对防止和减轻日本的酸雨,起到了积极的中和作用。

沙尘暴向大气输送的沙尘粒子是我国西北、华北直到北太平洋上空气溶胶粒子的主要组成部分。气溶胶粒子是指悬浮在大气中直径0.001~10微米的固体、液体粒子。气溶胶对气候变化、云的形成、能见度的改变、大气微量成分的循环及人类健康有着重要影响。气溶胶粒子增加的直接效应是影响大气水分循环和辐射平衡,这两种过程都会引起气候变化。气溶胶粒子对减弱太阳辐射影响较大,因而气溶胶增加对气候的影响主要表现为使地表降温。气溶胶粒子又是大气中重要的云凝结核,气溶胶粒子增加对水循环的影响,一般也表现为使云滴数量增加,其气候效应也是使地表降温。微米尺度的气溶胶粒子对人的呼吸系统也产生重要影响,并危害人类健康。最近研究表明,含有各种微生物和生物性物质的气溶胶——生物气溶胶,可对一些特定职业产生危害,生物气溶胶所引起各种呼吸道疾病已得到医学界的广泛关注。

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