劉白玲

1.西藏大成科技發(fā)展有限公司；2.西藏中科淼源生態(tài)科技有限公司，西藏 拉薩 850000

2020 年秋，應(yīng)中國科學(xué)院老科協(xié)的邀請，筆者其學(xué)術(shù)沙龍上做了關(guān)于我國《荒漠化治理的研究與思考》的報告。報告首先介紹了我國的荒漠化現(xiàn)狀和荒漠化治理的迫切性；繼而介紹了研究團(tuán)隊十多年來，圍繞生態(tài)固沙，從土壤學(xué)、化學(xué)、微生物學(xué)、高分子材料學(xué)等方面開展的研究以及在內(nèi)蒙、甘肅、寧夏、新疆等近十個省區(qū)開展野外示范的工作歷程。該報告還重點闡述了對我國荒漠化治理中存在問題的思考和所應(yīng)遵循的一些原則，包括大視野下荒漠化治理、荒漠化治理中的第一性原理、荒漠化治理中使用材料的可生物降解性與生態(tài)修復(fù)周期的匹配原則，以及荒漠化治理中系統(tǒng)化研究架構(gòu)與科學(xué)管理等。本文是這個報告中的最后一部分，之所以單獨摘出，是因為對我國荒漠化治理中問題的認(rèn)識，應(yīng)該是我們大家一起來思考的大問題。其關(guān)鍵是：應(yīng)該怎樣看待荒漠化治理，在荒漠化治理中應(yīng)該堅持的原則是什么？

1 大視野下的生態(tài)修復(fù)

我們都很重視土地，由于各自所站立的角度不同，于是就有了不同的認(rèn)識。但“只有肥沃的土地，才是人類永久的財富?！保?］。在聯(lián)合國防治荒漠化組織編寫的《全球土地展望》（Global Land Outlook）一書中，對土地的特征與價值是這樣定義的：“土地是一種獨特的、寶貴的、不可移動的資源，其數(shù)量有限，為社會帶來多重利益。土地永遠(yuǎn)都與我們?nèi)祟惖陌l(fā)展息息相關(guān)，讓土地保持健康狀態(tài)，對人類的安全至關(guān)重要。因為土地為我們提供了糧食和水，從而穩(wěn)定了我們的就業(yè)與生存；土地還具有應(yīng)對氣候變化和對極端天氣的恢復(fù)能力，從而維持了社會與政治的穩(wěn)定。土地具有多維性的特征，而其經(jīng)濟(jì)功能，只是眾多功能之一。”［2］所以，無論是現(xiàn)在的生態(tài)修復(fù)，還是對退化土地的治理，其實質(zhì)都是對被破壞土壤的修復(fù)。

2 決定生態(tài)修復(fù)是否成功的因素

一個成功的生態(tài)修復(fù)或者是保持一種良好的生態(tài)狀態(tài)，需要很多因素，但這些因素最終可歸結(jié)在兩個層面上，即國家的政策導(dǎo)向?qū)用婧涂茖W(xué)/技術(shù)層面，而且國家政策導(dǎo)向和決策的科學(xué)性起主要作用。我的青少年時代是在青海度過的，那時草原肥美，夏季里鮮花遍野，否則怎么會有王洛賓歌曲中的浪漫情懷！但在饑餓的20 世紀(jì)60 年代，一批批年輕人被送去那里開荒種地，向草地要糧食。幾年過去，不但釀成了一代年輕人的悲涼，而且讓這個地方成了不毛之地，小說《往西是當(dāng)金山》寫的就是這段歷史。［3］

2019年曾應(yīng)邀去秦嶺，為秦嶺某風(fēng)電站所導(dǎo)致的生態(tài)破壞提出修復(fù)建議，我認(rèn)為這類生態(tài)破壞主要與決策有關(guān)。因為在秦嶺進(jìn)行實地考察時，我問過當(dāng)?shù)亓謽I(yè)局的同志：“這個風(fēng)電站的發(fā)電量占寶雞市用電量的百分比是多少？”回答是不到5%。但這個不到5%的發(fā)電量，卻導(dǎo)致了秦嶺56.5 公里長的山脊破壞，以及因運輸風(fēng)機(jī)葉片拓寬山路造成的山體崩塌，其造成的生態(tài)損失是無法估量的，而修復(fù)工作又是如此艱難，可見這個決策是多么地得不償失！

我們要遵循自然規(guī)律，無論是草地還是沙漠，都是自然生態(tài)系統(tǒng)的組成部分，是一種存在形態(tài)，不能任意改動。我們要治理的，主要是逐漸荒漠化的退化土地，以及沙漠中很小的一部分工程用地，近些年我國也是這樣做的。這兩年為什么草地恢復(fù)比較快，因為禁牧；或封山禁止亂采亂挖，保護(hù)植被。比如，青海省東部和南部約17 個縣分布有野生冬蟲夏草，每到蟲草成熟季節(jié)，就有大量人員涌入，亂采濫挖，導(dǎo)致了草原生態(tài)的嚴(yán)重破壞。青海省政府于2005 年便頒布《冬蟲夏草采集管理暫行辦法》，要求從2006 年1 月1 日起，實行“采集證制度”，禁止無證或在禁采區(qū)采挖蟲草；同時對擁有草地、草山使用權(quán)的牧民發(fā)放高額補(bǔ)貼，避免牧民把草山、草地包給外來人采集蟲草，從而有效保護(hù)了青海蟲草產(chǎn)地的生態(tài)環(huán)境。就技術(shù)層面而言，要多學(xué)科交叉、多技術(shù)應(yīng)用，我的團(tuán)隊是從事生態(tài)修復(fù)材料研究的，但研制的新型材料的使用，在生態(tài)修復(fù)中所起的作用只是一個方面，而且是小范圍的。而決策的正確，才會產(chǎn)生大效應(yīng)、大效益。

近些年來，習(xí)近平總書記“綠水青山就是金山銀山”的理念深入人心；黨和政府把生態(tài)文明建設(shè)提高到“關(guān)系人民福祉、關(guān)乎民族未來長遠(yuǎn)大計”的高度，這些都為提高生態(tài)環(huán)境決策的科學(xué)性提供了保障，也為生態(tài)修復(fù)材料學(xué)的研究指明了方向，提供了更大的發(fā)展空間。

就科學(xué)技術(shù)層面而言，要強(qiáng)調(diào)多學(xué)科交叉，因為荒漠化治理涉及面太廣，土地荒漠化只是其中的主要內(nèi)容之一。比如對礦山的修復(fù)，就包括采空區(qū)的治理、土壤和微生物的修復(fù)、土壤邊坡治理、重金屬治理等等，水體污染和土壤退化的治理涉及面更多，體現(xiàn)的是一個非常龐大的系統(tǒng)工程，因而需要我們進(jìn)行多學(xué)科交叉研究，克服各自專業(yè)的局限性。

3 荒漠化治理中的因地治宜原則

2018 年4 月，我們前往內(nèi)蒙古蒙草生態(tài)環(huán)境（集團(tuán)）股份有限公司（簡稱：蒙草集團(tuán)）進(jìn)行技術(shù)交流。蒙草集團(tuán)的宗旨是：立足“草、草原、草科技”，構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。去他們的生態(tài)園參觀，進(jìn)入大廳，首先看到的，是內(nèi)蒙地圖的碩大顯示屏，無論點觸到內(nèi)蒙區(qū)域的任何部位，屏幕上立即就給出這個地方的氣候、水質(zhì)、土壤結(jié)構(gòu)等基本參數(shù)，以及進(jìn)行生態(tài)修復(fù)時應(yīng)采用的植物種類。這些植物都是當(dāng)?shù)貎?yōu)勢品種，因為只有當(dāng)?shù)刂参锊拍苓m應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境，才能在當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)修復(fù)上發(fā)揮作用，蒙草集團(tuán)這是真正地向生態(tài)修復(fù)的科學(xué)化、數(shù)字化邁進(jìn)。回想起2013 年去庫布其沙漠，為什么有些樹種了剛兩個月就死了呢？除所說的風(fēng)大、缺肥之外，主要與這些樹來自東北，其生物體系還不能有效地利用土著微生物進(jìn)行生化過程有關(guān)。

我們在進(jìn)行生態(tài)固沙或生態(tài)修復(fù)時，首先要根據(jù)每個地域的水文地質(zhì)、溫度、降水量、地下水位、風(fēng)力風(fēng)期以及修復(fù)的目的來擬定實施方案。即，是生態(tài)園建設(shè)、生態(tài)修復(fù)？還是沙漠工程、小城鎮(zhèn)建設(shè)、公路與鐵路的防護(hù)？比如秦嶺山頂?shù)娘L(fēng)電項目：因修路、擴(kuò)路造成的大面積巖石斷面修復(fù)，需采用工程方法；平緩坡面的修復(fù)，主要是防止水土流失；而電機(jī)基座處的植被恢復(fù)，就要采用土壤改良，繁榮微生物種群，種草植樹的方法。整個生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)需要很長時間，植物適應(yīng)外界的變化也需要很長時間，絕不是簡單的、千篇一律的處理可以奏效的。

4 荒漠化治理中的第一性原理

荒漠化治理中的第一性原理到底是什么？在我們的荒漠化治理中又如何去體現(xiàn)？第一性原理，用英文（First principle thinking）更能直達(dá)實質(zhì)?？捎靡粋€例子說明“第一性原理”在生態(tài)修復(fù)中的應(yīng)用，這就是西北農(nóng)林科技大學(xué)劉存壽教授關(guān)于“碳基有機(jī)肥的研究”，因為它生動地詮釋了這個概念。

1840年，德國化學(xué)家李比希，提出了“植物礦質(zhì)營養(yǎng)學(xué)說”的理論［4］，其要點是：（1）植物生長發(fā)育必須吸收礦物元素；（2）植物以無機(jī)離子吸收礦物元素；（3）各種礦物元素對植物的營養(yǎng)作用同等重要；（4）一種元素的營養(yǎng)功能不能被另一種元素所替代；（5）植物完成生命過程必須吸收16 種元素，分別是：大量營養(yǎng)元素（碳、氫、氧；氮、磷、鉀）、中量元素（鈣、鎂、硫）和微量元素（鐵、錳、鋅、銅、氯、鉬、硼）。其結(jié)論是：大量元素碳?xì)溲踉从诳諝夂退形⒘吭赝寥篮控S富，一般不需要補(bǔ)充，大量元素氮磷鉀決定作物產(chǎn)量，通常不足，這就是為什么化學(xué)肥料僅生產(chǎn)無機(jī)氮磷鉀鹽類。這個“植物礦物營養(yǎng)學(xué)說”，具有非常明顯的時代特征，而且“非常重要”。為什么呢？正因為這個學(xué)說的出現(xiàn)，才有了世界范圍內(nèi)大量地生產(chǎn)化肥、使用化肥。隨之而來的問題是什么呢？就是使用化肥以后產(chǎn)生的連鎖性副作用，并以相同的出現(xiàn)順序遍布全球，無一例外，即：“化肥效益遞減→土壤環(huán)境惡化→農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降→作物抗性降低→生態(tài)惡化→食品安全問題”。開始使用化肥，糧食增產(chǎn)明顯，然后逐漸下降；之后便是使用更多的化肥，土壤板結(jié)，農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降，作物抗性降低；為了提高作物抗性，于是就出現(xiàn)了農(nóng)藥，農(nóng)藥的過量使用，便導(dǎo)致了我們?nèi)祟愋枰惺艿募Z食安全問題。在這個過程中，不乏化學(xué)公司為了商業(yè)利益所編造的謊言。

對此，劉存壽教授提出了一個問題，就是，“為什么只有化肥出現(xiàn)以后才出現(xiàn)這些麻煩？我國幾千年農(nóng)耕歷史，沒有出現(xiàn)這個問題呀！西北農(nóng)林科技大學(xué)離秦嶺很近，學(xué)校的實驗教學(xué)基地就設(shè)在那里。在秦嶺沒有人使用化肥，但為什么植物長得那么好，生生不息，繁衍綿長？劉存壽教授說，“原始森林是一種封閉的自然營養(yǎng)循環(huán)系統(tǒng)，既不需要施肥，也不需要噴藥，病蟲害鮮有大規(guī)模爆發(fā)，原因何在？”這個問題問得好！技術(shù)美學(xué)的兩個基本原則，就是事物的簡潔性與對稱性。這對我們思考問題，同樣是有用的，任何問題想到最簡單的時候，結(jié)論就出來了。

于是，劉存壽教授開始研究一個封閉體系中的自然營養(yǎng)循環(huán)。得到的結(jié)論是：自然植物營養(yǎng)，源于土壤微生物將枯枝落葉等有機(jī)物降解成小分子水溶物質(zhì)；只有這種小分子水溶物質(zhì)才能被植物吸收利用；水溶腐殖酸是營養(yǎng)活性最高部分［5，6］。自然營養(yǎng)有三個特征，其中有多種有機(jī)小分子，有礦物元素38種，礦物元素與有機(jī)小分子形成了有機(jī)配合物，這種有機(jī)配合物既可作為載體，又可作為有機(jī)營養(yǎng)，維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。他將有機(jī)質(zhì)，比如樹葉、秸稈、食物垃圾收集起來，用化學(xué)與生物結(jié)合的辦法將其變成小分子，再作為碳基肥用于土壤施肥，不但大大減少了化肥用量，而且顯著提高作物產(chǎn)量，有些作物的產(chǎn)量增加在50%以上。這個例子說明，基于本源的思考，對正確研究思維的形成有多么重要！

再比如，固沙材料使用的長效性問題。在荒漠化治理中，我們不能簡單地強(qiáng)調(diào)使用材料的快速生物降解，因為生態(tài)修復(fù)所需要的周期是很長的，所以需要固沙材料的使用壽命與沙地的生態(tài)修復(fù)周期相匹配。這一點，實際上也是“第一性原理”的體現(xiàn)。

5 荒漠化治理中系統(tǒng)化研究框架與科學(xué)管理

在沙化土地的治理上，我們也參加了一些國家的重大專項項目。項目實施過程中最大的體會是什么呢？我認(rèn)為，第一，在組織重大研究課題時，首先要明確應(yīng)該解決的問題到底是什么？問題要提的切中要害，抓住實質(zhì)；然后圍繞要解決的問題，形成有邏輯性的研究框架；再決定研究隊伍的組成。實際上就是要問題導(dǎo)向，而不是關(guān)系導(dǎo)向。第二，就是各研究團(tuán)隊之間的有效銜接與配合，這一點非常重要。項目負(fù)責(zé)人的主要職責(zé)是協(xié)調(diào)、是調(diào)動、是指揮，是對全局的思考與把握，所以要關(guān)注研究的節(jié)點和銜接點，這對有多個單位參加的重大項目尤為重要。所以我覺得，在荒漠化治理項目上也要有科學(xué)的、系統(tǒng)的研究框架，這與該項目的特點與長周期有關(guān)。

對項目的管理也非常重要，美國的阿波羅計劃動用了多少人力物力，那么多的單位，就有管理系統(tǒng)化的問題，我們在重大項目研究中也應(yīng)該體現(xiàn)這一點。管理為什么重要呢？仍以秦嶺風(fēng)電站生態(tài)修復(fù)項目為例，我們?nèi)デ貛X實地考察，風(fēng)機(jī)站周圍的樹種了不止一次，但成活率很低，多數(shù)都死了。我說拔一棵死了的樹看看，一看，這個樹坑的深度只有十幾公分，十幾公分還種什么樹？我問這個項目誰在管？種樹的時候看沒看？常說“三分種,七分養(yǎng)”，樹種后是怎么維護(hù)的？都沒做呀！所以，前面生態(tài)修復(fù)已經(jīng)花費了大量的人力、物力、財力，因是國家投資，沒人心疼，心不到位，項目自然做得不到位?；哪卫懋?dāng)中，也同樣會面臨類似的問題，對此，要引起我們的深思并避免之。