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沙漠绿化:功在当代  利在千秋_中国信息报
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更新时间:2010年12月17日 08:08:57

沙漠绿化:功在当代  利在千秋

——记哈秋舲和他发明的沙漠绿化水土保持的结构与方法
    □  薛灿/文
 
编者按:荒漠化被称为“地球之癌”,是一个全球性的大课题。翻阅一下人类文明的历史不难看到,由于人类的无知和傲慢而造成土壤破坏的事例比比皆是。在文明进程中,人类踏着大步前进,却在走过的地方留下一片片荒野。综观全球,从尼罗河流域到两河流域,从印度河口到黄河流域,这些古代文明发祥地几乎到处可以看到土壤流失所造成的荒漠景象。这些景象有力地证明了,人类在文明的旗号下对于环境的掠夺达到了何其激烈的程度。土地可以荒漠,因为有人类的存在就有恢复的可能,但人心却不能荒芜,如果人心像土地一样荒芜,那么世界就真的被沙漠取代了。目前,对于荒漠化的治理,已经被人类提上日程,今天本文就带您一起去了解土地荒漠化的真相,并为您介绍一种沙漠绿化、水土保持的有效方法。
创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。生存,需要创新;发展,更需要创新。在如今土地严重荒漠化的现实面前,人们需要通过科学研究来与灾害对抗。哈秋舲就是一位通过自己的专业所学来研究沙漠绿化技术的创新者之一。翻开哈秋舲的人生履历,他走的每一步都踏踏实实,坚定有力。他从热火朝天的解放时代走来,当时焕然一新的社会风气为他提供了良好的学习机会,经历过在苏联莫斯科的专业学习后,他从此投身到了祖国水利工程的建设中。从刘家峡到盐锅峡,从雅砻江支流到嘉陵江,从引滦工程到长江三峡工程,40个年里,5个大型水利水电工程建设,这些工程建设都留下了他平凡却扎实的奋斗足迹。自退休后,他并没有闲下来享受天伦之乐,而是利用自己的专业所学开始研究“节约资源,保护环境”的相关课题,并成功发明了一种沙漠绿化水土保持的结构与方法。哈秋舲的这一发明是个功在当代、利在千秋的创新技术。现在就让我们一起走近哈秋舲的这项专利发明吧。
荒漠入侵  警钟长鸣
从太空俯瞰我们美丽的蓝色家园——地球,这原本是一个美丽、健康的家园,它孕育了人类的文明,是人类的母亲。但今天我们重新审视地球,由于人类的活动,这颗母亲星球已变得日益脆弱。卫星云图上黄色的区域大面积出现,土地荒漠化,这一被称为“地球之癌”的地质灾害大有愈演愈烈之势。荒漠化对整个地球的威胁是咄咄逼人的,土地荒漠化的趋势,将会把人类带向何方?
“土地沙漠化”是在干旱多风的沙质地表环境中,由于过度地人为活动破坏了脆弱的生态平衡,使原非沙漠的地区出现了以风沙活动为主要特征的类似沙漠景观,造成了土地生产力下降的环境退化过程。沙漠化是当前世界上一个重要的生态环境问题,也是一个突出的地质问题。
目前,全球的土地荒漠化一直呈加速发展之势。全世界2/3的国家和地区、1/4的陆地面积、近10亿人口受其危害,已被公认为当今世界的头号环境问题。 因为荒漠化的进逼,全世界10亿以上人口的生计面临威胁,8亿以上的人没有起码维持生命的粮食,1.35亿人背井离乡。如果要在地球上寻找荒漠化的踪迹那真是太多太多了。据联合国环境规划署估计,荒漠化正在使全世界每年蒙受420亿美元的损失,有110个国家的旱地面临潜在的危险。它的迅猛扩展所威胁的是整个地球的一切生态领域,亦即人类的全部生存环境。
我国也存在着土地沙漠化问题。在我国的沙漠化土地中,其中已经沙漠化了的土地为17.6万平方公里,潜在沙漠化危险的土地有15.8万平方公里,在湿润地带的风沙化土地有1.9万平方公里。受沙漠化影响的人口达5000余万人,有近400万公顷的旱农田和500万公顷的草场受其影响。近几年来,我国沙漠化土地面积从原来的13.7平方公里增加到17.6万平方公里。同时,我国每年荒漠化土地正以2464平方公里的速度,而毁灭性地扩展。因此,我国面临的土地资源被侵蚀的形势也是严峻的,同时土地荒漠化对我国的危害也十分惊人。
首先,缩小了中华民族的生存和发展空间。全国沙化土地面积相当于10个广东省的土地面积。五年新增面积相当于一个北京总面积,我国每年新增1400万人口,而耕地却在逐年减少,建国以来,全国已有1000万亩耕地、3525万亩草地和9585万亩林地成为流动沙地。风沙逐步紧逼,2.4万个村庄、乡镇受危害,使数万农牧民被迫沦为生态难民,一些村庄、县城被迫多次搬迁,内蒙古阿拉善盟85%的土地已经沙化,并以每年150万亩的速度在扩展,专家预言,额济纳绿洲50年后将成为第二个“罗布泊”并非危言耸听。北京风沙源地之一,浑善达克沙地7年流沙面积增93%,坝上地区9年流沙面积增91%。
其次,导致土地生产力的严重衰退。据中科院兰州沙漠所测算,我国每年风蚀损失折合化肥2.7亿吨,相当于全国农用化肥产量的数倍。沙漠化使全国草场退化达20.7亿亩,占沙区草场面积的60%,每年少养羊近5000多万只;耕地退化1.16亿亩,占沙区耕地面积的40%。沙化地区耕地产量个别地方亩产几十斤,且要多次播种耕作。
再次,造成严重的经济损失。据《中国荒漠化灾害的经济损失评估》,我国每年沙化造成的直接经济损失达540亿元,相当于西北数省财政收入的数倍。1993年5月西北地区特大沙尘暴,新、甘、宁、内四省区72个县(旗)受灾,116人死亡,12万头牲畜损失,500万亩农作物受害,直接经济损失超4亿元。沙区现有国家级贫困县101个,占全国贫困县592个的17%。
最后,加剧了生态环境的恶化。我国每年输入黄河的16亿吨泥沙中有12亿吨来自沙化地区,严重的水土流失使黄河开封段成为“悬河”。上世纪后期,全国特大沙尘暴频发,60年代8次,70年代13次,80年代14次,90年代23次。大气尘埃增加,空气污染加重,环境质量下降,北方城市沙尘暴、南方泥雨影响到韩、日,引起国内外关注,成为生态环境外交的问题。
如此惨痛的数据及严重的危害真实地摆在人们面前,让人们开始反思造成这一现状的原因到底是什么。然而造成土地荒漠化的原因是多方面的,是自然因素和人为活动共同作用的结果。我国北方降水稀少,植被稀疏,加之全球气候变暖,持续干旱少雨,对土地荒漠化化起到了加剧作用。然而,人口增长对生态环境容量的压力,“五滥”等人为因素是造成土地荒漠化扩展的根本原因。
一是滥牧。据统计,我国沙区草场牲畜超载率为50%-120%,个别地区高达300%,致使草场“三化”严重,内蒙古草原牧草亩产量由上世纪60年代的109公斤降到80年代的43公斤,昔日“风吹草低见牛羊”的地方,变成“老鼠跑过现脊梁”。1999年国家林业局监测区域61.9%(115.2万平方公里)的草地沙化、退化,是由于超载过牧造成的。
二是滥伐。局部地区因滥伐导致土地沙化十分严重。新疆和田地区因樵采烧柴,使胡杨、灰杨等天然荒漠林5年共破坏5.7万亩,青海柴达木盆地原有固沙植被3000万亩,80年代中期因樵采破坏致使1/3的土地沙化;内蒙古兰泰镇盐湖西北部105万亩天然梭梭林仅剩30万亩,5.6万亩盐矿床已有一半被流沙埋没。
三是滥挖。沙区滥挖中药材,搂发菜及无序采矿等破坏植被现象十分突出。每年进入阿拉善盟搂发菜的农牧民达10万人,内蒙全区因搂发菜破坏草原面积达1.95亿亩,其中6000万亩已经沙化。陕西榆林地区因煤田开发就使26万亩植被被毁,土地沙化。甘肃省因挖甘草5年间破坏草场502万亩。
四是滥垦。1994-1999年全国在固定沙地及草地上开垦的耕地面积达1.7万平方公里,年均开垦3400平方公里,其中变成流动和半固定沙地的面积约占一半,当地群众痛心地说:“一年开草场,二年打点粮,三年变沙梁”。
五是水资源的无序利用。上游截水,大水漫灌、浪费水资源、造成土地盐渍化,下游缺水,荒漠植被死亡。塔里木河及下游270公里河道断流,530万亩胡杨林枯死;黑河进入内蒙古绿洲的水量由过去的9亿立方米降至2亿立方米,东西居延海已干涸,1400万亩梭梭林枯死,沙化加剧。民勤绿洲,由于大规模开采地下水,造成地下水位急剧下降,大片沙生植被干枯死亡,沙丘活化。
荒漠入侵,为我们、为人类敲响了警钟。土地的荒漠并没有使人心也开始荒漠,人们开始了与土地荒漠化进行抗争的持久战。
倾力钻研  硕果累累
在人类与土地荒漠化进行抗争的持久战中,哈秋舲与其他研究者一样,是始终站在抗争第一线的“战士”。40年的水利水电建设,20余年的工地基层工作,从黄河上游到长江,四个不同类型水利水电工程的建设,使他积累了大量的实战经验。在工地现场工作之余,哈秋舲还长期从事具体的科研工作,注重理论联系实际,在水力学、土力学和岩石(体)力学等领域都有建树。自从退休以来,他一直没有停下研究的脚步,尤其是在沙漠绿化、水土保持方面,他进行了潜心地研究与攻关。
在研究中哈秋舲发现,要使土地不再荒漠化,最重要的就是做好水土保持工作。水土保持作为一项人类与自然灾害作斗争的生产活动由来已久,而将水土保持作为一门科学技术进行专门研究,则是20世纪20年代开始的。我国的生态安全和食品安全之间的矛盾构成了水土保持的特殊性,这对矛盾的不断深化也促进了水土保持科学的发展。由于受自然、社会、经济、历史等因素的影响,与世界其他开展水土保持的国家相比,我国水土保持科学研究具有自身的特殊性。绝大部分水土流失区,人口众多、经济落后、地形复杂、干旱缺水、灾害严重、生态脆弱,水土流失发生范围广、强度大、危害重,这就决定了我国水土保持科学研究目标的多样性、复杂性。我国水土保持科学研究不但要探寻复杂地形条件下水土流失的发生、发展的基本规律,更重要的是要提出符合中国国情的具有中国特色的水土流失治理战略、对策、实用的水土保持理论和技术体系,同时达到改善生态环境、保证粮食安全、提高农民收入、促进社会发展的目的,即实现生态效益、社会效益和经济效益的统一。从水土流失发展趋势看,一些地区水土流失严重、生态环境恶化的局面尚未得到遏制,再加上我国的工业化、城市化、西部大开发等大规模的基础设施建设有可能产生新的水土流失,新世纪我国水土保持呈现出许多新的特点,对科学技术也提出了许多新问题。
在我国西北的广大地区,土地沙漠化问题严重,那里降水少,蒸发量大,生态环境十分恶劣。为此,国家进行了长期的投入,沙漠化治理虽取得了很大成就,但是,总体上讲,这个问题并没有得到根本解决。随着社会的发展,地球温室效应的增加,沙漠化问题定将更为严重。沙漠化治理,目前尚无比较有效的方法。
历史遗留下来的这种恶劣的生态环境,要靠我们发挥社会主义制度的优越性,发扬艰苦创业的精神,齐心协力地大抓植树造林,绿化荒漠,建设生态农业去加以根本的改观。经过一代一代人长期的、持续的奋斗,相信我们一定会让沙漠化的土地从我们的视野消失,让人与自然能够更和谐的相处。
基于多年的工作经验及现代科技的进步,哈秋舲经过几年的辛苦钻研,终于发明了一种沙漠绿化水土保持的方法,并成功申请了发明专利(申请号:200710165644.6)。该专利是为解决现有技术中沙漠治理速度慢、效果差的问题而发明,它根据沙漠自然降水量小,蒸发量大,沙性土渗透系数大,保水性能差等特点,采取先进的防渗材料与工程工艺,在树木根系范围建立防渗系统以大面积积水,充分利用沙漠地区有限降水,为沙漠地区大规模绿化创造最基本条件。该方法首先是在树木根系深度的有限范围内,大面积设置水平防渗层;在地表面以下一定的深度,设置垂直防渗围墙,以形成一盆状防渗系统。收集降雨于树木根系深度的有限范围内,并控制地下水的水位,在土地表面以下一定深度,以减少水量的大量蒸发,从而使水资源得到充分的利用;在树木根系深度的有限范围内,进行有效的水土保持,为树木种植营造基本条件,土壤可以得到逐步改良。该发明充分利用沙漠地区有限的水资源,给植物种植创造基本条件;同时充分考虑防渗系统的长期安全性;可大规模机械化作业,效率高,工程可行性条件好;利用该方法可在我国西北地区建成数条防风林带,可实现“充分利用有限水资源,大面积开展沙漠绿化”的目标。
与目前现有的沙漠绿化技术相比,该发明具有以下特点:
1.大面积集水,有效收集沙漠地区有限的降雨,充分利用当地的水资源。
该发明的主题是大面积集水,并尽量减少沙漠水量的大量蒸发,充分利用当地水资源。该发明在树木根系深度的有限范围内大面积设置水平防渗层;在地表面以下一定的深度,设置大体竖直或垂直的防渗围墙,形成地下防渗系统。在此地下干旱沙土层内,以收集沙漠地区有限的降雨,形成地下水库和含水沙土层,给植物种植创造基本条件。
2.充分考虑防渗系统的长期安全性。
该发明大面积设置水平防渗层,距根系生长,均有一定的安全距离,这样所形成的地下防渗系统,不会被树木根系的生长所破坏。如有局部不利情况,采用具有自愈功能的防水毯,就可弥补。从质量上考虑,本防水系统设计质量,具有良好的安全性。
3.大面积施工,机械化作业,工程可行性条件好。
采用该结构,大面积设置防渗工程,大面积集水效果好,大面积施工效率高,绿化速度快,工程质量有保证。在人烟稀少的沙漠地区作业,工程实施的可行性条件好。
4.工程效率高,经济成本低。
在广阔的沙漠地区,大面积的施工,采用现代化的机械设备,可大幅度降低成本、提高效率。每公顷造价估计在100万-200万元人民币左右。可在不太长的时间内,在我国西北地区,建成数条防风林带;这个价格水平,根据现有的社会经济条件,在大部分地区,都是可以接受的,国家也是可以承受的。该项目有可能成为我国经济进一步发展的重要增长点。
我国土地荒漠化形势十分严峻,必须把防沙治沙、加强生态环境建设,作为一项重大而紧迫的任务。要认真总结经验教训,进一步明确工作思路、政策措施,充分调动各方面的积极性,构筑绿色屏障,遏制土地沙漠化趋势,促进可持续发展目标的实现。在广阔的沙漠地区,进行大规模的绿化工程,不仅有利于地区经济的可持续发展,也有利于全国和世界绿色环境指标和绿色GDP的改善。因此,该工程项目具有良好的市场前景,可以采用市场经济商业运作方式进行开发。
甘于奉献   人生无悔
作为一个退休后还利用自身所学积极为社会做贡献的老人,哈秋舲在“沙漠绿化水土保持的结构与方法”这一专利技术倾注了大量心血,并从生态效益、经济效益以及社会效益三方面对这一专利技术进行了全方位的诠释,力求实现实现生态效益、经济效益和社会效益的高度统一。
生态效益、经济效益和社会效益三方面是相辅相成的。沙漠绿化必须首先在维护人类生存空间上作出贡献,在有效地控制了生态环境的继续恶化之后,再不失时机地将沙漠绿化的中心转向以获取经济效益上来,为人民群众创造良好的物质基础。社会效益是沙漠绿化追求的比生态效益和经济效益更高一层的目标,也就是说,社会效益是建立在良好的生态效益和经济效益基础之上的。在人们的生存环境大大改善和具有了一定的经济基础之后,即当沙漠周边的广大群众具有了安居乐业的条件之后,必然会追求生活的质量,文化意识将会明显提高。
沙漠绿化是一项长期工程,需要几代人不断地努力才能看到沙漠绿洲,胡杨成林的景象,而这也是我们追求的目标。沙漠绿化水土保持的方法,从水土保持的源头保证了沙漠土层的水分供应。它充分利用当地水资源,大面积集水,并尽量减少沙漠水量的大量蒸发,从而形成地下水库和含水沙土层,给植物种植创造基本条件。这样就保证了沙漠中植物的生长环境,从而为沙漠的生态系统维护带来了帮助。
从经济效益角度来讲,如果我国土地荒漠化问题依靠这一技术得到解决,那么将遏制和减弱土地沙漠化南侵东移,这样得到改善的土地就可以建设高标准基本农田和灌溉草场,发展高效农牧业,促进大面积退耕和封育保护。
生态效益和经济效益的获得必然带来社会效益,沙漠得到绿化,生态环境得到改善,人们生活水平以及居住环境有了提高,必然使人们的社会意识、环境保护意识逐渐加强。可以预见,沙漠绿化的成功之时,就是生态效益、经济效益和社会效益高度统一之时,也将是人与自然和谐共处之时。
春去秋来,华发生;寒来暑往,铸峥嵘。从工作到退休,在创新发明的这条路上,哈秋舲始终坚持着。自退休后,他一直从事于生态环境保护研究工作,他不仅发明了“沙漠绿化水土保持的结构与方法”这一专利技术,同时他还申请了“长距离、大直径通风软管、通风软管安装方法及通风系统”(申请号:200810180362.8)、“全植物材料环保餐具及其设备工艺”(申请号:200910119393.7)以及“合成纤维多层结构土工织物及其制成的生态工程袋”(专利号:200820136761.X)三项专利。这三项专利都与“沙漠绿化水土保持的结构与方法”一样,都有益于保护环境,是利国利民、造福子孙的的好项目。
哈秋舲已经为我国的水利事业作出了极大贡献,退休以后,又对生态环境保护问题深入研究,勤奋耕耘,当前他希望有识之士真诚合作,将自己的“沙漠绿化水土保持的结构与方法”这一专利技术迅速转化,同时希望能引起政府的高度重视,使这一技术尽快应用到实际工作中,为我国的沙漠绿化事业作出更大的贡献。相信随着这一专利技术的大力推广,它必将褔祉后世子孙,必将为我国生态环境的可持续发展锦上添花。
 
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