目前国际上防沙治沙的误区
土地荒漠化不仅是一个重大的生态环境问题,也是人类所面临的非常严峻的社会经济可持续发展问题。这一问题已经引起了国际社会的强烈关注。但是,目前最严重的状况不是日益严重的土地荒漠化的迅速蔓延,而是国际社会对荒漠化问题的视而不当和防治措施的极端落后,以致我们在土地荒漠化问题上不是盲目乐观,就是感到束手无策。因而,在土地荒漠化日益严重、人类生存环境受到严重威胁的情势下,在充分认识土地荒漠化的严重性、危害性的基础上,进行科学、有效的荒漠化防治技术模式选择,寻找一条能从根本上彻底治理土地荒漠化的途径,是摆在我们面前最为紧迫的任务。
但是,目前国际上防沙治沙还存在着种种误区,进展状况并不理想。大量的政策措施仅仅停留在会议号召、制定公约等设想层面上,极少成为政府的实际行动,大大影响了荒漠化防治技术模式的有效选择。这主要表现在:
1、资金投入不足与资金使用效率不高。据有关资料显示,除了中国等少数国家以外,国际上其他国家极少有专项资金投入土地荒漠化治理。就是在中国,投入的资金也严重不足,根本不可能进行有效的荒漠化治理。据中国国家林业局的资料,国家每亩投入治沙资金只有100元人民币,而在中东地区,种活一棵树就要120美元。中国环保专家、前国家环保局局长曲格平在中国内蒙考察时说,当地老百姓在沙漠种活一棵树,就要200元人民币。而我们国家投入到荒漠化治理的资金每亩才100多元人民币,这么低的投入,怎能有效地遏止荒漠化的蔓延呢?由于资金投入不足,也就造成了已投入的资金使用效率不高。尽管这么多年来中国政府在绝对量上已投入了成百上千亿资金进行土地荒漠化治理,但在单位投入上过于压减,致使单位投入严重不足,造成了只讲数量不讲质量的恶果,结果是“年年种树不见树”,治理的速度永远赶不上沙化的速度。据统计,中国到2002年累计植树造林总面积近3000万平方公里,足足可以把中国覆盖三遍,然而,现在中国的森林覆盖率仅有16.55%。这是一个多么严重的现实!
2、技术投入不足和防治手段的极端落后。据我们调查,真正用于土地荒漠化治理的高新技术微乎其微,已有的一些非常有效的防沙治沙技术,由于缺乏资金不能推广应用,在绝大部分荒漠化地区人们防沙治沙还是用几千年来原始的、极其落后的人力种植方法。这种原始方法不仅劳动强度大、生产效率低,而且,这种方法需要耕犁、开挖地表,还会对土地表面造成破坏,引起土地的二次沙化。中国科学院的专家曾经指出,沙漠化是干旱、半干旱和部分半湿润地区由于不合理的人类活动与脆弱的生态环境相互作用所造成地表呈现类似沙漠景观的土地退化,沙尘暴是沙漠化的主要标志和突发事件,人为因素是导致沙漠化恶性循环的主要原因。对野外调查和航空卫星照片的分析也证明,由于过度农垦而导致土地退化占沙漠化面积的25.4%,过度放牧占28.3%,过度樵采占31.8%,水资源利用不当及工矿建设破坏植被占9%,而单纯由风力作用的沙丘前移所形成的沙漠化土地仅占5%。从中我们可以看到,原始的耕作方式、不当的种养手段和落后的沙化治理技术,是造成土地荒漠化加速扩展的重要原因。
3、理论上的误导与实践上的错位。近年来,在如何防治土地荒漠化问题上,国际社会发生了许许多多的争论,提出了各种各样的理论。这些理论在不同程度上影响着土地荒漠化治理的方向。概括起来,大体上有如下三种理论:a,防治无用论。这种理论认为,土地荒漠化已经到了积重难返的程度,土地荒漠化的形成和发展有各种各样的原因,在目前的经济条件下,企图通过人力去遏止或恢复荒漠化的土地是无济于事的。与其把大量的资金投入到荒漠化治理中去,作无谓的牺牲,还不如把这些资金投入到其它更有意义的地方去。受这种理论的影响,一些国家和政府就不愿对土地荒漠化防治工作投入资金、人力和物力,使土地荒漠化的防治工作受到极大的阻碍;b,不可避免论。这种理论认为,土地荒漠化是自然界发展的一个必然过程,是必然存在的自然现象,它不以人的意志为转移,所谓“不为尧存,不为桀亡”,说的就是这个道理。既然土地荒漠化是一个不可避免的自然发展过程,那就不要人为地干扰它,让它自然地发展,自然地消失好了。受这种理论的影响,国家在制定防治土地荒漠化政策时,过多地采取划定保护区,以退耕还林、还草为主的保守措施,不愿增加对其它方面的措施、技术的资金投入,结果造成了人退沙进的荒漠化越来越严重的局面;c,以林为主论。这种理论认为,土地荒漠化不仅仅是一个纯粹的自然发展过程,更多的还是人类过度活动所引起的结果。既然是人类过度活动的结果,土地荒漠化就一定能够通过人力的作用而得到有效的遏止和恢复。但他们却错误地认为,防治荒漠化最有效的办法就是在荒漠化地区进行大规模的植树造林。造林不仅可以很好地阻挡风沙,而且还能产生经济效益。因而,造林是防治荒漠化最主要的选择。在这种理论的指导下,长期以来,人们进行了大规模的植树造林活动。结果是,造林越多,那里的干旱越严重,荒漠化的程度有增无减。究其原因,原来是这种理论没有考虑到树木所消耗的水分要比其它植物多得多的因素,所以,树种得越多,荒漠化地区的干旱就越严重,土地退化就越厉害。实践证明,这种以林为主的理论是有害的。
通过以上分析,我们认为,土地荒漠化不纯粹是自然发展的必然过程,而主要的还是人类过度活动而造成的结果。因而,在防治土地荒漠化的过程中,不可能完全摒弃人力的作用而纯粹由自然界自发地起作用。必须明确的是,我们在讨论防治土地荒漠化的问题时,就已经把这一问题完全置于人类的活动范围之内,并且考虑了人类活动的种种因素对土地荒漠化的影响和人类防治工程对荒漠化土地的治理和恢复的可能性。在人类的防治工程中,技术的选择是最为关键的。我们以往的荒漠化防治工作的效果之所以不理想,最根本的原因是缺乏高科技的投入,没有选择好高效、实用、经济的技术模式。
国际上已有的防沙治沙技术比较
防治荒漠化是指通过人工措施消除荒漠化危害,重建适于人类生存的生态环境,恢复和发展生产力,实现社会、经济的可持续发展。长期以来,国际上的荒漠化治理科学工作者依据荒漠化地区的自然特点和社会经济状况,通过系统的科学研究和实践,在不同类型的地区形成了不同的荒漠化治理技术模式,这些技术模式在各自适应的范围和一定的条件下,都对防治土地荒漠化具有一定的作用。下面我们对一些比较有代表性的技术作一分析、比较:
a、草方格技术。草方格技术是一种人工沙障技术,利用农作物秸杆、灌草类等植物枝干,在流动沙丘上直立成一个个面积大小不等的矩阵方格,用以阻止沙丘的移动。这种技术是目前在沙区使用最为广泛的阻沙技术。这种技术能够在短期内(2-3年)起到阻止流沙移动的作用,从而保护在方格内所栽种的植物不被流沙淹没。但草方格技术还有许多明显的不足:1、成本高。建造一公顷草方格,需要材料费约¥9000元;2、效率低。草方格技术全部为人工操作,劳动强度大,工作效率低,一个劳力一天只能扎30-50㎡;3、草方格技术功能单一,仅仅起到阻止流沙漂移的作用,不能对沙漠进行绿化,要绿化沙漠还要其它的种植技术相配套。
b、固体水技术。固体水技术是一种通过化学方法,将液态水分子迅速凝结成固态,然后装进特殊容器,和树苗一起栽种,以起到提高树苗成活率的作用。这种技术在提高树木种植成活率方面可能起到一定的作用,但在其它方面就不能发挥作用了:1、它不能防风固沙,无法阻止流沙的移动;2、它需要一定量的水源,在沙漠中无法提供;3、工艺复杂,不便操作,效果不明显;4、栽种植物也要人工操作,劳动强度大,效率低下,不能大面积施工。
c、微(滴)灌技术。这种技术主要是一种节水技术,通过直接将水分运移到植物根部进行滴灌,缩短水分灌溉植物的空间距离,从而避免水分在运移过程中发生流失,达到节约水资源,提高水资源利用率的目的。应该说这种技术在节水方面,确实比其它的灌溉方法具有独特的优势,但是,和其它技术一样,都离不开大量的水源,同时,它需要铺设大量的微灌管网,工艺复杂,施工难度大,使用成本高,难以在荒漠区域中广泛应用。据了解,采用这种技术治理沙漠,平均每公顷成本高达10000美元以上。
d、液态膜技术。这是利用有机高分子物质,在溶液(或水)的参与下形成的一种液态物质,通过高压喷洒在沙漠表面,短时间内(约3-4小时)凝结成类似于塑料薄膜的膜片,这种仅仅通过喷洒液体而形成的地膜,就叫做液态膜。液态膜为液体乳剂,由长链烃基分子作用而成,乳化后具有极强的黏附能力,喷施地表后能迅速形成胶结薄膜,将土粒联结成团聚体,防止浮沙浮尘的飘扬,抑制土壤水分蒸发,达到防风固沙的目的。液态膜技术在迅速固定流动沙丘方面确实具有较好的效果,但其也有相当多的缺陷:1、作用单一,仅能固沙,不能种植植物,不能绿化;2、固沙效果有限,只治标,不治本,液态膜的寿命只有两年时间,两年后液态膜全部降解,流动沙丘重新裸露;3、成本高昂,无法大规模地应用于沙漠治理;4、由于液态膜全部采用化工产品作为基本原料,其降解后,仍会产生二次污染,不利于环境保护。
e、人工植被技术(Artificial Vegetation Technology,简称AVT,以下均简称AVT)。是我国科技工作者自行研制、具有自主知识产权的最新治沙绿化技术。该技术采用自然界中原生植物的茎、根、杆、叶、皮,人、畜粪便以及城乡生活垃圾等作原料,经特殊工艺加工成一种具有保水、保肥、固沙、绿化等多种功能的人工植被基质层,用机械设备直接铺设在沙地表面,使沙地得到保护,同时在这层基质的保护、营养下,预先混拌在被状基质中的植物种籽得以发芽、生长,从而达到治沙绿化的目的。AVT在沙漠治理中,不用挖坑、不用耕犁、不用浇水、不用施肥、不用后期护理,全机械化操作,固沙绿化一步完成,是一种高效率、低成本、功能强、效果好、技术含量高的治沙技术。经过在沙漠地区大田应用实验和实际使用证明,人工植被技术是迄今为止最为有效、最为经济、最易推广使用的防治荒漠化高新技术,她的发明成功,是人类防治荒漠化史上的一场革命。
从以上对国际上正在采用或准备采用的几种技术作了简要的分析对比,我们认为e种技术,即人工植被技术是我们在防治荒漠化活动中需要选择的最理想的技术模式。
AVT所实现的技术革命
AVT是广州绿能达生态科技研究所、广东金沙纬地生态技术公司在钱学森沙产业思想指引下,经过多年的研究而取得的一项科技成果。AVT采用农牧业废弃物、城乡生活垃圾、植物的根、茎、叶等生物性、有机物作原料,混合其它辅料,经工业化加工,生产出一种具有保水、保肥、固沙、绿化功能的营养基质——人工植被(人工生产的、用于种植植物的被状基质),通过多功能沙漠植被建造机直接铺设在沙地上,要种植的植物种子夹在植被中,随同植被一起铺设到地面即可。在人工植被的滋养下,植物自动发芽、生根、长绿,达到绿化荒漠的目的。
AVT所实现的技术革命主要表现为“四不一化”:即“不挖坑、不灌溉、不追肥、不护理,机械化”。
(1)不挖坑:所栽种的植物只须把种子夹在植被中,随同植被一起铺设即可,不用挖坑、不用耕犁,不用破坏地表,既节省人力,又能防止因耕作而造成土地的沙化;
(2)不灌溉:由于AVT的特殊功能,能够大量吸收天然降水和地下蒸发水,阻隔地下水分的蒸发,有效地实现地表水分之间的循环,在不灌溉的情况下,仍能保持足够的水分供养植物;
(3)不追肥:AVT本身所采用的原料和配料全都是良好的有机质,本身是一种极好的肥料,同时,植被上的植物每年的落叶,都会增加大量的腐殖质,足以保障植物生长的营养需要,不用另外给它施肥;
(4)不护理:由于不用施肥、不用灌溉,所以也就不用进行大量的后期护理工作。大量的实践资料证明,在荒漠化地区种植植物费用并不很高,但种植以后的后期护理费用则高得惊人,护理费用是种植费用的4-5倍。而AVT则完全省去了后期护理的大量费用,这对于降低荒漠化防治成本意义极大;
(5)机械化:用人工植被技术治理沙漠,从原料收集、加工、铺设到植物播种、种植,全部采用机械化操作,省工省力,大大降低劳动强度,大大提高劳动效率。经测试比较,机械化施工比人力提高100倍的效率。
AVT已在河北张家口地区宣化县黄羊滩进行过大田应用实验,取得了极大的成功,已经连续五年没浇过一滴水、没施过一斤肥、没做过任何护理,目前,实验地上的草木郁郁葱葱,长势喜人。2003年7月份,AVT又在内蒙古自治区杭锦旗库布其沙漠进行实际推广使用的示范基地建设,已经完成了1000亩的施工,也已经连续两年不浇水,尤其是在最为干旱的2004年(当年该地区降雨量仅为毫米)也没浇过一滴水,基地上的各种植物仍然生机盎然、一片葱绿、长势良好,又一次获得了成功。
AVT的巨大成功,引起了海外各界的关注。2004年6月,应中东国家阿联酋艾因市政府的邀请,技术研制单位派出了技术工程考察团到阿联酋进行了沙漠治理实地考察,与当地政府和企业达成了合作意向。同年同年11月中旬,阿联酋方面又派出王室成员阿卜杜拉等人到广州公司总部、河北宣化黄羊滩实验基地、内蒙杭锦旗沙漠治理产业化基地进行现场考察,并签定了合作意向书;2004年9月,公司应美国新墨西哥州政府的邀请,派出了技术考察团去新墨西哥州进行项目考察和洽谈合作事宜,并达成了在新墨西哥州进行AVT实验示范的意向;2005年5月初,技术公司设立在新墨西哥的公司正式开业,全面负责AVT在新墨西哥州示范推广项目建设,并于5月底顺利完成,效果十分良好,受到当地政府部门和同行专家的一致好评。2005年5月,新墨西哥州阿布奎基(Albuquerque)市市长通过当地电视台的报道,得知AVT在无水抗旱方面具有神奇效果,约请公司负责人到其住处,咨询和商谈有关采用AVT全面改造该市的庭院、街头草坪绿化工程,随后,公司即刻派人进行前期实验。
AVT在经受长期的干旱考验和历次成功实践,已向世人充分展示了她所具有的神奇魅力,实现了人类治沙史上的一次技术革命。中国科学院2001年就已组织专家对该技术进行了严格的技术鉴定,认为:AVT“立题准确、设计合理、技术路线可行、试验数据详实可靠。与国内已有防沙治沙植被建造技术相比具有机械化程度高、操作简便、见效快,科技含量高的明显优势,具独创性、新颖性和实用性,属国内领先水平。有广泛的应用前景。”(见中国科学院科技成果鉴定证书中科院成鉴字[2001]第034号)
AVT在防治土地荒漠化所中形成的技术模式
1、资源节约型模式
AVT是专门针对荒漠化地区干旱、缺水的状况而的设计的,其技术路线最终体现出钱学森先生所创导的“多采光、少用水、新技术、高效益”的沙产业理论原则,创立了一种资源节约型的荒漠治理模式。AVT采用具有采光、蓄水功能的原生物质和已经储存有一定光热的农牧业废弃物、城乡生活垃圾作原料,制成一定质量的植被基质层,通过整体覆盖的方式,把要治理的荒漠地完完全全地覆盖起来,这样,不仅能够最大限度地吸收太阳热能,通过人工植被基质储存到地表里,进行土壤的初次光合作用,增加地表的温度,同时,她还能最大面积地阻止并所覆盖的土地的地下水分蒸发和吸收、储存天然降水、空气水分,充分利用自然界的水热资源,实现地表层内的水分自动循环,达到少用水和不用水的目的,极大地节约了极为珍贵的水资源,为人类在干旱和半干旱地区不用水或少用水来治理荒漠化土地走出了一条新路。
2、新型能源创导模式
AVT是最新型的防风固沙、保水绿化技术。它是运用整体再造植物生长微环境的全新理念,采用环保材料和现代工艺生产的一种新型植物生长营养基,通过大规模机械化铺展,不仅能够有效地防风固沙,还能再造出保水保肥、有利于植物生长的生态环境,它是集生物、机械和化学治沙措施于一体、又突出和最终体现生物治沙措施的综合治沙绿化技术。经过AVT治理好的荒漠土地,既能在短期内迅速固定流沙,而且也能在较短时期内生长多种绿色植物,实现生物的多样性。在多种植物的生长过程中,在植物的多种光合作用下,绿色植物不仅大量吸收二氧化碳,净化空气(经测定,在实验地上,每平方米草地在1小时内吸收的二氧化碳1.5克。如果种植1万公顷的牧草,在其光合作用下,1小时可吸收二氧化碳1.5亿克,相当于350万人在1小时内呼出的二氧化碳的总和),而且太阳的热能通过生物机能的转换,形成大气、土壤中的氢氧、氢氮化合物,产生一种可利用的能源。以色列科学家就是通过太阳能与植物的光合转换,获得了最新的人工合成的氢能源。
3、产业化模式
AVT是一项综合性的防沙治沙技术,她在治理荒漠化所采用的原料、机械和方式,都牵涉到垃圾处理业、种植业、养殖业、食品、药材加工业、制造业、旅游业等系列的产业,将形成一条紧密的产业链,为沙产业的建立和发展提供了产业化的模式。经过几年的实践证明,AVT在治理土地荒漠化的同时,除了具有极好的生态效益以外,还具有良好的经济效益,将给当地政府、老百姓带来较大的收益:
(1)政府方面:a、增加税收,每公顷产品销售将给政府交纳¥450—¥500元的税;b、带动当地经济的发展。AVT项目的启动,将带动系列产业的发展,如垃圾处理业、旅游业、药材加工业、畜牧业、机械制造业、经济作物加工业等。C、AVT项目的启动,必将改善当地的生态环境,使之更适合工农业、旅游业的发展,为当地社会、经济可持续发展创造了良好的条件。
(2)农民方面:a.、直接增加了收入。据初步计算,每建造一公顷人工植被,农民可从原料中获得¥9000元的收入(大部分原料需要从农民手上收购);每天每人劳务收入¥30元,月收入¥900元,年收入¥10800元,比现在年收入¥4000元提高170%;b.、获得更多的培训机会,掌握多种劳动技能,提高劳动者的素质。AVT项目的启动,将吸收大批的农民来作为生产工人,都要对他们进行一定的技能培训,他们在机械操作、种植技术、生产管理等方面获得必要的知识,从而让他们获得了更多、更高的生活手段。
(3)项目发展商(即资金投入者)方面:a.根据中华人民共和国《防沙治沙法》,谁投资,谁治理,土地归谁使用,获得70年的土地使用权。如投入一亿美元,可治理4.6万公顷的沙漠,按治理好的沙漠土地每公顷5000美元元计算,土地价值就达2.3亿美元;b.按每公顷土地植物产品产值2550美元/年计算,每年将有1.17亿美元的销售收入,除去成本和税金,每年仍有3500万美元的利润。C.每吨垃圾处理费目前在中国大中城市为65美元,投资一亿美元治理4.6万公顷沙漠,共需垃圾83万吨,垃圾处理费的收入将达到5395万美元,除去处理成本2600万美元,还有2795万美元。
AVT所带来的这些经济效益,必将成为沙区人民脱贫致富的良好契机,是我们治沙扶贫沙产业的形成模式。
4、技术密集型模式
几千年来,人类防沙治沙,无论采用什么技术,都不能脱离一个最基本的生产方式——挖坑种植、翻耕播种、施肥浇水、人工护理。也就是说,都脱离不了原始的、人力的、传统的种植方式。这种几乎没有多少技术含量的人工种植方式,几乎无法完成人类治沙的良好愿望,治理沙漠的效率极其低下,治理的速度远远赶不上沙化的速度。要迅速有效地进行大规模的沙漠治理,就必须对现有的传统的、原始的人工绿化模式进行一场技术革命。AVT是广州绿能达生态科技研究所、广东金沙纬地生态技术有限公司自主创新的一项具有国内外先进水平的技术,则是人类治沙史上的一场技术革命。她首创的免耕免灌免肥免护理的沙漠治理模式,首创一次性实现固沙、保水、绿化的方法,首创全机械化、全覆盖治沙复绿工艺,首创利用废弃资源、生活垃圾建造荒漠植被的技术成果,都具有相当高的技术含量,不仅能够在极度干旱、缺水的荒漠地区迅速实现植被的恢复和建造,而且,还能够充分利用荒漠化地区丰富的光能源、独特的温差效果,发展出一批具有特殊光合作用、通过温差而发生趋优变异的经济效益十分良好的沙生经济植物,培育出独一无二的沙漠果蔬、药材、花卉,为人类的防沙治沙事业开创了技术密集型的道路。
综上所述,AVT不仅克服了国际上现有的类似技术的缺陷性,而且她还以技术含量高、操作简便、经济实用、效果明显的优势,在众多技术中脱颖而出,她必将成为当今国际上人类治理荒漠化土地最先进、最实用的技术,为土地荒漠化治理提供一种高效的切实可行的技术模式。