伊朗典型區(qū)域的沙漠化防治模式

劉淑娟，劉虎俊，袁宏波，陳芳，萬(wàn)翔

（甘肅省治沙研究所&甘肅省荒漠化與風(fēng)沙災(zāi)害防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室-省部共建培育基地，甘肅 蘭州 730070）

伊朗是高原國(guó)家，土地面積約為1.64×106km2，與西亞、里海、波斯灣和阿曼灣接壤，海拔一般在900～1500m 之間。西南部為厄爾布爾士山與科彼特山，東部為加恩-比爾兼德高地，北部有厄爾布茲山脈，德馬萬(wàn)德峰海拔5670m，為伊朗最高峰。西部和西南部是寬闊的扎格羅斯山山系，約占國(guó)土面積一半。中部為干燥的盆地，形成許多沙漠，有卡維爾沙漠與盧特沙漠，平均海拔1000余米。僅西南部波斯灣沿岸與北部里海沿岸有小面積的沖擊平原。西南部扎格羅斯山麓至波斯灣的平原稱胡齊斯坦。伊朗氣候四季分明，北部春夏秋季較為涼爽，冬季較為寒冷，南部夏季炎熱、冬季溫暖。伊朗大部分地區(qū)的冬季溫暖和濕潤(rùn)，降水也往往形成于此時(shí)，這和北下的冷空氣有關(guān)系。而夏天的時(shí)候，伊朗由于處于副熱帶高壓的控制下，氣溫很高，且降水不多。伊朗位于干旱半干旱地區(qū)的中緯度地帶，30%的土地面積位于中央高原，年降雨量較低（50～250mm），年平均潛在蒸發(fā)量估計(jì)超過(guò)4000mm[1]。伊朗大部分地區(qū)和南部沿海地區(qū)屬沙漠性氣候和半沙漠性氣候，其特點(diǎn)是干熱季節(jié)長(zhǎng)，可持續(xù)7個(gè)月，年平均降雨量30～250 mm。

伊朗中東部地區(qū)分布許多沙漠和鹽沼，沙漠面積約3.4×105km2，其中14%為活動(dòng)沙丘，每年1%沙漠邊緣土地沙漠化[2]。伊朗沙漠事務(wù)局已確定17個(gè)省份為有“沙漠化地區(qū)”，這些省份分布將近70%的伊朗人口。Dasht-eKevir，又稱沙漠谷，是伊朗境內(nèi)最大的沙漠，由泥漿和鹽沼組成。盧特沙漠（Lut Desert）是伊朗最著名的沙漠，名列全球第25大荒漠。在6—10月之間，亞熱帶暴風(fēng)雨席卷整個(gè)區(qū)域，形成了波紋狀山脊。2016年，達(dá)什盧特沙漠因“是正在進(jìn)行的地質(zhì)過(guò)程的杰出典范”而被評(píng)為伊朗第一座也是唯一的自然聯(lián)合國(guó)教科文組織世界遺產(chǎn)。根據(jù)美國(guó)國(guó)家航空航天局的說(shuō)法，它也是地球上最熱的地方。2005年，該溫度達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄的159.3°F（70.7°C），超過(guò)了利比亞的El Azizia 的先前記錄，成為全球最干燥與最熱的地方。2019年4月，我們對(duì)盧特沙漠邊緣地區(qū)進(jìn)行了考察，對(duì)其綠洲及沙漠化威脅進(jìn)行了考察（圖1）?，F(xiàn)對(duì)此次考察的風(fēng)沙危害情況簡(jiǎn)述，并提出風(fēng)沙危害防治模式，為區(qū)域沙漠化防治及國(guó)際合作提供參考。

圖1 盧特沙漠邊緣考察線路圖

1 盧特沙漠邊緣的風(fēng)沙危害

伊朗的地理環(huán)境屬于四面環(huán)山的高原，有許多盆地，而盧特沙漠是這些沙漠盆地當(dāng)中最大的一個(gè)，長(zhǎng)480 km，寬320 km，是地球上已知最干燥的地區(qū)之一。盧特沙漠的東部是一片地勢(shì)較低的鹽灘，而中心地帶則是風(fēng)化形成的一系列平行的溝壑地形（圖1），延伸超過(guò)150km，高度可達(dá)75m。東南部是一片遼闊的像撒哈拉沙漠一樣的沙灘，沙丘最高可達(dá)300m。馬可波羅在《馬可波羅行記》中對(duì)這段經(jīng)歷有過(guò)記載。盧特沙漠經(jīng)常有大風(fēng)，造就了大范圍的極為壯觀的風(fēng)蝕雅丹地貌。雅丹地貌可達(dá)數(shù)米高，像蘑菇一樣從地上冒出來(lái)。一些由砂巖構(gòu)成，一些則由約1000 萬(wàn)年前點(diǎn)綴這片沙漠的鹽湖的鹽床侵蝕而成（圖1）。盧特沙漠大部分地區(qū)干旱，但是也有一些地方土地潮濕，這些水來(lái)自遙遠(yuǎn)山脈。我們考察途中就遇到綠洲，當(dāng)?shù)厝苏诰S修坎兒井（伊朗當(dāng)?shù)厝司褪沁@個(gè)發(fā)音）。

盧特沙漠部分區(qū)域存在流動(dòng)沙丘，威脅經(jīng)過(guò)流沙地的道路。我們的考察從克爾曼出發(fā)，翻過(guò)地座山，經(jīng)過(guò)兩處綠洲，到達(dá)盧特沙漠（圖1）。路途遇見(jiàn)了流動(dòng)沙丘，綠洲和風(fēng)蝕地，沙丘區(qū)的道路兩邊分布高約3～5m 的新月形沙丘，沙丘密度較大。沙丘沙粒較細(xì)，粉沙比例較大。丘間地和沙丘分布稀疏檉柳，植被蓋度小于10%。我們考察了當(dāng)?shù)毓躺炒胧湍す躺臣夹g(shù)。這種方法是向流動(dòng)沙丘表面噴灑石油材料（碳?xì)浠衔锬z體），固定流沙，以幫助建立植被。碳?xì)浠衔锬z體是煉油廠的副產(chǎn)品，由伊朗石油部免費(fèi)提供。伊朗主要在阿布扎比等地應(yīng)用這種方法固定流沙[4]。初期噴灑的覆蓋物厚度約為1mm，在高降雨量地區(qū)3年后最高可達(dá)5cm[3]。油膜覆蓋可以減少蒸發(fā)造成的水分流失，促進(jìn)土壤中生物種群的建立，防止土壤緊實(shí)減少灌溉并增加土壤通氣量[5,6]。此外，據(jù)報(bào)道，噴在沙丘上的石油覆蓋物在短時(shí)間（不到1年）將驅(qū)除害蟲(chóng)和老鼠。20世紀(jì)60年代中期90年代中期的30年間，近1.9×105hm2的沙丘使用油膜覆蓋固定下來(lái)，這項(xiàng)防治荒漠化的措施仍在繼續(xù)[7]。

我們所觀測(cè)的沙丘表面噴灑的石油膜形成1～3cm 的結(jié)皮（圖2），經(jīng)過(guò)30 多年的風(fēng)化，石油膜結(jié)皮有大量裂紋，成網(wǎng)狀，也有的成樹(shù)枝狀，最寬的有5cm。有些地方呈皸裂，沙從裂縫漏出，沙丘處于半流動(dòng)狀態(tài)。道路兩邊固沙寬度約200m，風(fēng)起時(shí)，道路上流沙飛揚(yáng)。

圖2 盧特沙漠邊緣道路兩邊覆有瀝青乳化劑的半流動(dòng)沙丘

盧特沙漠西部邊緣零星分布綠洲，在那里人們依靠地下水種植作物，地下水通過(guò)坎兒井到達(dá)田間地頭。綠洲類型有單一的農(nóng)作物種植綠洲，也有村莊與農(nóng)田相連的復(fù)合型綠洲（圖3）。這些綠洲的共同特點(diǎn)是都散生著檉柳，沒(méi)有完整成行的農(nóng)田防護(hù)林。農(nóng)作物種植綠洲的檉柳多數(shù)生長(zhǎng)在灌溉渠道和道路兩邊，在村子里也三三兩兩分布著高大的檉柳（圖3）。椰棗則成片分布，是當(dāng)?shù)刂匾慕?jīng)濟(jì)作物。我們考察過(guò)程正好遇上大風(fēng)，漫天塵土，村莊和農(nóng)田都彌漫在沙塵中，風(fēng)沙給當(dāng)?shù)鼐用竦纳顜?lái)不便。

圖3 盧特沙漠邊緣綠洲及其周圍與內(nèi)部零星的檉柳

2 風(fēng)沙危害防治模式

風(fēng)沙危害防治是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要了解發(fā)生危害的原因和程度、周圍環(huán)境，確定危害類型和發(fā)展趨勢(shì)，也還要知道人們的防治意識(shí)、資源和經(jīng)濟(jì)情況等。伊朗防治荒漠化項(xiàng)目于1965年啟動(dòng)，先后研究實(shí)施沙丘穩(wěn)定，植樹(shù)造林，建立防風(fēng)林和應(yīng)用覆蓋物（噴灑油膜）治理風(fēng)沙危害[8]。流沙固定主要采用噴施油膜覆蓋流沙，減少流沙活動(dòng)造成的危害。防風(fēng)設(shè)施主要是定植防護(hù)林，同時(shí)設(shè)置樹(shù)枝、柵欄等屏障來(lái)減少土壤侵蝕。伊朗建立了各種類型的防風(fēng)林，但與油膜覆蓋相比，范圍非常有限。防護(hù)林樹(shù)種有：檉柳、白梭梭和伊朗沙拐棗等[9]。生物防治風(fēng)沙危害包括植苗和沙旱生植物，絕大多數(shù)的治沙植物為灌木，也少量應(yīng)用多年生禾本科植物[10]。在調(diào)查伊朗的風(fēng)沙危害典型區(qū)沙源、沙丘類型、風(fēng)況、環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件的基礎(chǔ)上，確定“因害設(shè)防”的風(fēng)沙危害治理原則，參考中國(guó)風(fēng)沙危害成功案例，提出沙區(qū)交通安全防護(hù)和綠洲保護(hù)的風(fēng)沙危害防治模式。

2.1 公路風(fēng)沙危害防治模式

在盧特沙漠邊緣，公路風(fēng)沙危害比較常見(jiàn)。結(jié)合中國(guó)及伊朗風(fēng)沙危害防治經(jīng)驗(yàn)，提出建立公路綜合治沙體系。其組成結(jié)構(gòu)是：在垂直于公路風(fēng)向的地方沿主風(fēng)向設(shè)置固沙帶和防風(fēng)阻沙帶。上風(fēng)向的防風(fēng)固沙林帶總寬度約600 m，固沙帶寬350 m，阻沙帶寬200m。下風(fēng)向防風(fēng)阻沙林帶寬200m（圖4）。在防風(fēng)固沙帶建立前，應(yīng)先用伊朗常用油膜覆蓋技術(shù)對(duì)流沙進(jìn)行固定。然后，在固定的沙丘栽植植物，建成防護(hù)體系的主體—固沙帶，以固定流沙，減輕流沙的威脅。固沙帶栽植灌木種有沙拐棗（Calligonum comosum）、灌木狀檉柳（Tamarix spp）和白刺（Nitraria schoberi）等沙生植物。防風(fēng)阻沙林帶設(shè)置3 帶，下風(fēng)向設(shè)置1 帶防護(hù)林帶，公路上風(fēng)向最后1 排防護(hù)林帶距離路基50m。防風(fēng)阻沙林帶采用喬灌行間混交的防護(hù)林結(jié)構(gòu)，喬木為檉柳，灌木為白刺和白梭梭（Haloxylon aphyllum）。下風(fēng)向只設(shè)置1排防護(hù)林帶，200m寬，距離路基25m。另外，在靠近路基的平坦地帶鋪砌小卵石，使路基變得光滑，增大流速，減少流沙堆積，使得流沙不會(huì)停留在公路表面。

圖4 公路風(fēng)沙危害防治模式示意圖

2.2 綠洲風(fēng)沙危害防治模式

我們所考察的盧特沙漠邊緣綠洲都沒(méi)有完整的防護(hù)林，只有散生在綠洲的檉柳和椰棗。結(jié)合中國(guó)河西走廊和伊朗防護(hù)林建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，提出建立綠洲綜合防風(fēng)沙體系。其組成結(jié)構(gòu)是：在垂直于綠洲風(fēng)向的地方沿主風(fēng)向設(shè)置封育區(qū)和阻沙帶。設(shè)置2 個(gè)阻沙林帶，遠(yuǎn)離綠洲的阻沙帶寬度為50～100m，林帶組成為喬灌木結(jié)合，栽植樹(shù)種為檉柳和白梭梭；靠近綠洲設(shè)置2 帶喬木防風(fēng)阻沙林帶，樹(shù)種有檉柳和沙棗（Elaeagnus angustifolia），每個(gè)林帶之間間隔10～20m。在喬灌阻沙林帶和喬木防風(fēng)阻沙林帶之間留300～500m 的封育區(qū)，此區(qū)寬度也可根據(jù)當(dāng)?shù)厍痖g地間距確定。在封育區(qū)栽植灌木和草本植物，由上述三帶形成復(fù)合阻沙林帶（圖5），建成完整的綠洲防風(fēng)阻沙體系，減少風(fēng)沙危害，保證綠洲安全。

圖5 綠洲風(fēng)沙危害防治模式示意圖

3 伊朗風(fēng)沙危害防治的建議

伊朗已查明的沙漠化地區(qū)有17 個(gè)省[11]。在過(guò)去的幾十年里，伊朗沙漠地區(qū)經(jīng)歷了大面積的土地利用改造，全國(guó)已開(kāi)墾了300 多萬(wàn)公頃干旱土地。在沙漠化防治方面應(yīng)用了植被恢復(fù)、區(qū)域管理、水資源開(kāi)發(fā)、土壤保護(hù)、固沙以及一些綜合土地管理措施[12]。風(fēng)沙危害防治措施包括徑流控制、噴灑地膜油、防風(fēng)林建設(shè)等[8]。為了完善現(xiàn)有沙漠化防治技術(shù)，特提出以下建議，供參考。

（1）加強(qiáng)沙漠化監(jiān)測(cè)和防治措施短期和長(zhǎng)期成效的評(píng)估。結(jié)合遙感和地理信息系統(tǒng)，通過(guò)沙漠過(guò)程、程度和面積變化的監(jiān)測(cè)，查明荒漠化和風(fēng)蝕風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)[13,14]，以預(yù)測(cè)沙漠化的趨勢(shì)，并進(jìn)行評(píng)估，提出治理和保護(hù)方案，防止土地進(jìn)一步沙漠化。

（2）改進(jìn)石油副產(chǎn)品的防沙治沙技術(shù)。伊朗是第一個(gè)引入油膜覆蓋固定沙丘的國(guó)家，而且也是世界上石油覆蓋物治沙應(yīng)用較廣的國(guó)家。20世紀(jì)60年代中期到90年代中期的30年間，近19萬(wàn)公頃的沙丘使用油膜覆蓋固定下來(lái)，這項(xiàng)防治流沙的措施仍在繼續(xù)[7]。目前這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用還相對(duì)直接，還有開(kāi)發(fā)空間，還有待深入研究開(kāi)發(fā)更廣泛的石油副產(chǎn)品的防沙治沙應(yīng)用。

（3）關(guān)注沙漠地區(qū)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展。沙漠化對(duì)人民生活產(chǎn)生不利影響，為了提高生活水平，沙漠地區(qū)的人們加大土地開(kāi)發(fā)，從而增加了環(huán)境壓力，促進(jìn)沙漠化的發(fā)生。通過(guò)參與防治沙漠化活動(dòng)增加了社區(qū)投入，這是自然資源管理的有效方法[15]。在防沙治沙措施取得成效的地方，生活水平提高了，沙區(qū)居民能夠更好地應(yīng)對(duì)缺水和干旱，有助于減少人口向外遷移和村莊的遺棄[16]。

（4）加大政府投入。沙漠化防治是一項(xiàng)生態(tài)工程，項(xiàng)目帶來(lái)更多的是間接效益，而且也需要較長(zhǎng)時(shí)期才能顯現(xiàn)效果。因此，項(xiàng)目先期需要政府加大投入沙漠化防治項(xiàng)目。實(shí)踐證明，沙漠化防治項(xiàng)目的實(shí)施可以改善當(dāng)?shù)孛癖娚睿矞p少沙漠化的發(fā)生[16]。研究人員調(diào)查研究了克爾曼省克爾曼市周邊防治荒漠化項(xiàng)目30年（1966-1996年）的變化，證實(shí)了一系列活動(dòng)產(chǎn)生了積極的效果。由于控制了沙塵暴、提供燃料木材和創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)，當(dāng)?shù)亟煌ㄊ鹿屎脱劭萍膊∫矞p少了。研究還指出，許多離開(kāi)的農(nóng)民又返鄉(xiāng)了，這要?dú)w功于村莊周圍沙丘的固定[17]。因此，政府通過(guò)投入治理沙漠化，不僅改善了環(huán)境，也提高了當(dāng)?shù)厝嗣竦纳?，是一?xiàng)雙贏的活動(dòng)。