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Forest, Evapotranspiration, Climate and Desert: Effects on Desertification since the Change of Forests in China

森林·蒸散·气候·沙漠——试论中国森林变迁对沙漠演替的影响


以森林历史、生态学、气候学、沙漠学研究成果为基础,综合研究森林、蒸散、气候、沙漠之间的关系。结果表明:森林、蒸散、气候、沙漠四者之间有着紧密的内在关系。因人为活动造成的中国森林的大面积减少,首先引起陆相蒸散量的降低,进而使中国北部气候逐渐趋于干旱化,最终表现为沙漠的扩张。4000年间,我国森林覆盖率由60%减至12.5 % ,作为主要原因使全国总年蒸散量减少146mm ,全国平均降水量减少约200mm ,沙漠化面积由占国土的10%扩大到17.6%。森林与沙漠是构成陆地生态系统的两极,是此消彼长的关系,连通两者联系的中介是水。中国从根本上防治沙漠化的途径是在“东南半壁”宜林地区大面积培育以提高蒸散为目的的“云根林”

Based on the achievements of forest history, ecology, climatology and desertology, the relationships of forest, evapotranspiration, climate and desert were studied. The results showed that: the four things have close interrelations. The decrease of Chinese forests in large area owing to the activity of the mankind leads to the reduction of land evapotranspiration first. It makes the climate in North China getting to dry gradually then. As an end result, desert enlarges rapidly. In the past 4 000 years, forest coverage decreased from 60% to 12.5%. It as a main reason caused great reductions of both the total evapotranspiration for 146mm·a-1 and the mean annual precipitation for 200mm, as well as enlargement of desert percentage taking territory from 10% to 17.6%. Forest and desert compose the two poles of land ecosystem. Their relations are one decrease at the same time another increase. The medium is water that links the two poles. The essential method to prevent and control the desertification in North China is to breed forests, named ‘Cloud Origin Forests‘, in the southeast half part of China fitting for forests.


全 文 :第 wt卷 第 u期
u s s x年 v 月
林 业 科 学
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¤µqou s s x
森林#蒸散#气候#沙漠
) ) ) 试论中国森林变迁对沙漠演替的影响
樊宝敏 李智勇
k中国林业科学研究院林业科技信息研究所 北京 tsss|tl
摘 要 } 以森林历史 !生态学 !气候学 !沙漠学研究成果为基础 o综合研究森林 !蒸散 !气候 !沙漠之间的关系 ∀结
果表明 }森林 !蒸散 !气候 !沙漠四者之间有着紧密的内在关系 ∀因人为活动造成的中国森林的大面积减少 o首先引
起陆相蒸散量的降低 o进而使中国北部气候逐渐趋于干旱化 o最终表现为沙漠的扩张 ∀w sss年间 o我国森林覆盖
率由 ys h减至 tu qx h o作为主要原因使全国总年蒸散量减少 twy °° o全国平均降水量减少约 uss °° o沙漠化面积
由占国土的 ts h扩大到 tz qy h ∀森林与沙漠是构成陆地生态系统的两极 o是此消彼长的关系 o连通两者联系的中
介是水 ∀中国从根本上防治沙漠化的途径是在/东南半壁0宜林地区大面积培育以提高蒸散为目的的/云根林0 ∀
关键词 } 森林变迁 ~蒸散 ~降水 ~沙漠化 ~云根林
中图分类号 }≥ztz 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kussxlsu p stxw p sy
收稿日期 }ussw p su p t| ∀
基金项目 }中国博士后科学基金资助项目kussvsvwuuzl ∀
Φορεστ , Εϖαποτρανσπιρατιον , Χλιµατε ανδ ∆εσερτ :
Εφφεχτσ ον ∆εσερτιφιχατιον σινχετηε Χηανγε οφ Φορεστσιν Χηινα
ƒ¤± …¤²°¬± ¬«¬¼²±ª
kΙνστιτυτε οφ Πολιχψ ανδ Ινφορµατιον Σχιενχεσo ΧΑΦ Βειϕινγ tsss|tl
Αβστραχτ} …¤¶¨§²± ·«¨ ¤¦«¬¨√¨ °¨ ±·¶²©©²µ¨¶·«¬¶·²µ¼o ¦¨²¯²ª¼o ¦¯¬°¤·²¯²ª¼ ¤±§ §¨¶¨µ·²¯²ª¼o·«¨ µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³¶²©©²µ¨¶·o
√¨¤³²·µ¤±¶³¬µ¤·¬²±o¦¯¬°¤·¨ ¤±§ §¨¶¨µ·º¨ µ¨ ¶·∏§¬¨§q ׫¨ µ¨¶∏¯·¶¶«²º¨ §·«¤·}·«¨ ©²∏µ·«¬±ª¶«¤√¨ ¦¯²¶¨ ¬±·¨µµ¨ ¤¯·¬²±¶q ׫¨
§¨¦µ¨¤¶¨ ²©≤«¬±¨ ¶¨ ©²µ¨¶·¶¬± ¤¯µª¨ ¤µ¨¤²º¬±ª·²·«¨ ¤¦·¬√¬·¼ ²©·«¨ °¤±®¬±§¯¨ ¤§¶·²·«¨ µ¨§∏¦·¬²± ²© ¤¯±§ √¨¤³²·µ¤±¶³¬µ¤·¬²±
©¬µ¶·qŒ·°¤®¨¶·«¨ ¦¯¬°¤·¨¬± ‘²µ·«≤«¬±¤ª¨·¬±ª·²§µ¼ ªµ¤§∏¤¯ ¼¯·«¨ ±q „¶¤± ±¨§µ¨¶∏¯·o§¨¶¨µ·¨ ±¯¤µª¨¶µ¤³¬§¯¼qŒ±·«¨ ³¤¶·
w sss ¼¨ ¤µ¶o©²µ¨¶·¦²√¨ µ¤ª¨ §¨¦µ¨¤¶¨§©µ²° ys h ·² tu qx h qŒ·¤¶¤ °¤¬± µ¨¤¶²± ¦¤∏¶¨§ªµ¨¤·µ¨§∏¦·¬²±¶²© ¥²·«·«¨ ·²·¤¯
√¨¤³²·µ¤±¶³¬µ¤·¬²±©²µtwy °°#¤pt ¤±§·«¨ °¨ ¤± ¤±±∏¤¯ ³µ¨¦¬³¬·¤·¬²±©²µuss °°o¤¶º¨ ¯¯ ¤¶ ±¨¯¤µª¨ °¨ ±·²©§¨¶¨µ·³¨µ¦¨±·¤ª¨
·¤®¬±ª·¨µµ¬·²µ¼ ©µ²° ts h ·² tz qy h q ƒ²µ¨¶·¤±§ §¨¶¨µ·¦²°³²¶¨ ·«¨ ·º² ³²¯ ¶¨²© ¤¯±§ ¦¨²¶¼¶·¨°q ׫¨¬µµ¨ ¤¯·¬²±¶¤µ¨ ²±¨
§¨¦µ¨¤¶¨ ¤··«¨ ¶¤°¨ ·¬°¨ ¤±²·«¨µ¬±¦µ¨¤¶¨ q׫¨ °¨ §¬∏°¬¶º¤·¨µ·«¤·¯¬±®¶·«¨ ·º²³²¯ ¶¨q׫¨ ¶¨¶¨±·¬¤¯ °¨ ·«²§·²³µ¨√¨ ±·¤±§
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Κεψ ωορδσ} ¦«¤±ª¨ ²©©²µ¨¶·~ √¨¤³²·µ¤±¶³¬µ¤·¬²±~³µ¨¦¬³¬·¤·¬²±~§¨¶¨µ·¬©¬¦¤·¬²±~≤¯ ²∏§’µ¬ª¬± ƒ²µ¨¶·¶
中国是世界上荒漠化危害严重的国家 o全国荒漠化土地面积为 uyz qw万 ®°u o占国土总面积的 uz q{ h o
沙化土地每年以 u wys ®°u 的速度在扩展 o相当于每年损失一个中等县的土地面积 ∀有专家估算 o自秦汉以
来沙漠扩大了 v{万 ®°u o近 us年新形成的荒漠有 y万 ®°u ∀t||w ) t|||年间 o全国荒漠化土地净增 x qu万
®°u o年均增长 t万多 ®°u ∀然而 o沙漠扩大的原因何在 ‚对此 o学术界的观点并不一致 ∀有的专家认为主因
是大自然变迁 o气候干旱化k牛凤瑞 oussul ~也有的专家认为主要是由人为活动导致 o概括为滥垦 !滥牧 !滥
伐 !滥采 !滥用水资源等/五滥0k黄鹤羽 ousss ~胡培兴 oussvl ∀学术界习惯于将沙漠化比作地球的癌症 ∀病
因找不准 o就无法对症下药 o实施有效的防治措施 ∀作者拟从森林变迁与气候 !沙漠化关系的角度 o对中国沙
漠扩大的原因提出自己的看法 ∀
t 中国历史上森林消失和沙漠扩张的 u个事实
中国历史上森林大面积消失和沙漠大范围扩张 o当属两个不争的事实k史念海等 ot|{v ~朱俊凤等 o
t|||l ∀对相关研究进行估算 o现将两者进行数量化 o结果见表 t ∀
1 .1 中国森林消失的历史事实
我国k按今天的国土面积计 o下同l森林资源在远古时代极为丰富 o最高时期森林覆盖率可达 yw h k马忠
良等 ot||zl ∀据推算 ow sss年前的夏代之初 o森林覆盖率为 ys h o主要分布于年降水量 wss °°等值线以东
以南地区k/东南半壁0 o等值线古今不同l ∀随着历史的发展 o人口不断增长 o森林资源渐趋减少 ∀到战国末
年 o森林覆盖率降至 wy h ~到唐代末期降为 vv h ~到清初为 ut h ~到新中国成立前夕降至 tu qx h k樊宝敏等 o
usstl ∀
森林遭破坏的原因 o在古代主要是火田火猎 !农垦 !战争 !建筑和薪炭等人为因素对森林资源的消耗 ∀到
近代 o帝国主义的掠夺和以火药武器为手段的战争 o再加上各种工业消耗 o如造纸 !矿柱 !枕木等 o使森林资源
的减损空前加剧 ∀新中国成立后 o尽管大力开展人工造林 o但在庞大的人口压力下森林资源通常入不敷出 o
生长量难抵消耗量 o面积和蓄积量增长缓慢 ∀在不同历史时期 o由于人口 !政治中心和活动区域的变化 o森林
受破坏的地区也有很大变化 ∀在 w sss年的历史中 o前 u sss年 o毁林地区大部集中在黄河流域 ~后 u sss年 o
由黄河流域逐渐扩展到长江流域 o再到华南 !东北和西南诸偏远地区 o最后遍布全国所有林区 ∀
在夏王朝建立至新中国初期的近 w sss年间 o中国森林资源大约由 ys h的覆盖率缩减为 tu qx h左右 ∀
原先占国土面积一半的森林消失了 o被农田 !城乡建设 !草地 !裸地等所取代 ∀如此大规模的下垫面和生态景
观的变化 o不能不对局地气候 !生态系统产生深刻的影响 ∀
表 1 中国历代森林和沙漠面积估算
Ταβ .1 Εστιµ ατεδ αρεα οφ φορεστσ ανδ δεσερτσιν εϖερψ ηιστοριχ περιοδ οφ Χηινα
年 代
⁄¼±¤¶·¬¨¶
森林覆盖率
ƒ²µ¨¶·¦²√¨ µ¤ª¨Πh
沙漠k荒漠l占国土面积的百分率
°¨ µ¦¨±·¤ª¨ ²©§¨¶¨µ·¬±·¨µµ¬·²µ¼Πh
夏代以前 …¨ ©²µ¨ ÷¬¤ ⁄¼±¤¶·¼kt q{¤) usy|…≤l yw ∗ ys tsktwl
夏商周春秋战国 ƒµ²° ÷¬¤·² «¤±ª∏²kusy|…≤ ) uut…≤l ys ∗ wy ts ∗ tvktw ∗ t{l
秦汉魏晋南北朝 ƒµ²° ±¬±·² ‘¤±¥¨¬kuut…≤ ) x{|„⁄l wy ∗ vz tv ∗ twkt{ ∗ usl
唐宋 פ±ª¤±§≥²±ªkx{| ) tvy{l vz ∗ uy tw ∗ txkus ∗ uul
明清 ¬±ª ±¬±ªktvy{ ) t|ttl uy ∗ tx tx ∗ tykuu ∗ uwl
民国时期 • q ≤«¬±¤kt|tt ) t|w|l tx ∗ tu qx ty ∗ tzkuw ∗ uyl
中华人民共和国 ° q • q≤«¬±¤kt|w| ) usssl tu qx ∗ ty qxx tz qykuz q{l
1 .2 中国沙漠扩张的历史事实
w sss年前 o中国森林面积广阔 o生态环境良好 o估计当时的沙漠占国土面积不会超过 ts h ~然而随着历
史的发展 o沙漠逐渐扩张 ∀最先扩张的是我国西北地区的塔克拉玛干 !阿拉善和河西走廊地区的沙漠 ∀据史
书记载 o公元前 u世纪汉武帝时期 o塔克拉玛干沙漠南缘的楼兰 !且末 !精绝 !若羌等地是人口兴旺的绿洲 ∀
古楼兰城废弃于 vzy年 ∀而东端的米兰古城在 { !|世纪仍然很繁盛k朱俊凤等 ot|||l ∀河西走廊地区 o在汉
代还是通往西域诸国的/丝绸之路0 o到唐朝已变为沙漠 ∀河西走廊安西东南的锁阳城 !敦煌西部南湖附近的
寿昌城 !高台南部的骆驼城等 o均在盛唐以后相继沙漠化 ∀虽然直接的原因表现为民族战争 o但更深刻的原
因则是气候的干旱 ∀此后罗布泊变干枯 o楼兰等西域古国逐渐消亡 ∀
今天的毛乌素沙漠地区 o早在战国时期曾是一片/卧马草地0 o并有相当数量的森林分布 ∀在十六国时
期 o还是赫连勃勃的夏国都城统万城的所在地 o当时不会没有树木和草原 ∀统万城从修建至毁废历时 x{t年
kwtv ) ||w年lk王尚义等 ousstl ∀毛乌素沙地环境的形成与演变 o是在唐代及其以后的事情 ∀唐代诗人许棠
曾写道 o/茫茫沙漠广 o渐远赫连城0k5全唐诗6卷 ysvl ∀宋代夏州城已 /深在沙漠0k5续资治通鉴长编6卷
vxl ∀今天的科尔沁沙地地区 o在辽代早期和辽代之前还有树木和草原 o是辽国的国都 o此后逐渐沙漠化 ∀金
代沙漠化已有发生 ∀元明清时期 o由于政治中心的南移 o沙漠化有所抑制 ∀清代中期以后 o农垦和毁林渐重 o
沙漠化加剧 ∀近 tss多年来 o科尔沁逐渐成为沙漠化地区 ∀
北京及广大华北地区 o近年来连续发生春季沙尘暴和持续高温干旱少雨天气 ∀目前 o我国是世界上土地
沙化危害最为严重的国家之一 o沙漠 !戈壁及沙化土地面积有 ty{ q|万 ®°u o占国土总面积的 tz qy h o涉及全
国 u|个省k区l的 {wt个县k旗l o大部分集中在我国/三北0地区的 tv个省k区l ∀全国沙漠化面积呈逐年扩
xxt 第 u期 樊宝敏等 }森林#蒸散#气候#沙漠 ) ) ) 试论中国森林变迁对沙漠演替的影响
大的趋势 ∀在 us世纪 xs年代到 zs年代沙化面积每年只扩大 t xys ®°u ~{s年代平均每年扩大 u tss ®°u ~|s
年代发展到每年扩大 u wys ®°u o相当于每年损失一个中等县的土地面积 ∀而且沙漠化危害的范围不断扩
大 o以沙尘暴为例 o据统计 us世纪 xs年代发生 x次 ~|s年代发生 uv次k林业白皮书 ousssl ∀
w sss年间 o中国的沙漠由占国土面积的 ts h逐渐扩张到 tz qy h o而且每年仍以很大的面积在扩展 ∀
u 森林变迁对陆相蒸散以及北方气候的影响
上述所论中国 w sss年来的森林消失 !沙漠扩张这 u个历史事实 o虽然发生在不同的地域上 o前者在/东
南半壁0 o后者在/西北半壁0 o但它们并非互不相干 ∀在作者看来 o它们间恰有着此消彼长 !阴阳互动的内在
关系 ∀沟通二者联系的媒介是水 ) ) ) 蒸散 !云 !降水 ∀中国森林变迁对蒸散和降水都有重要影响 ∀
2 .1 森林变迁对陆相蒸散的影响
中国森林的大幅度消失 o首先引起陆地下垫面蒸散量的显著降低 ∀据研究 o森林的总蒸散量与湖泊等自
由水面的蒸发量几乎相同 o且通常大于灌丛 !草地和农田k周晓峰 ot|||l ∀据闫俊华等kusstl研究 o广东鼎湖
山季风常绿阔叶林年均蒸散量为 |{z qxs °° o占同期降水量的 wz h ~而林外自由水面蒸发量为 t t|w qz °° o
略大于林内蒸散 ∀余新晓等kt||yl在山西吉县试验区的测算结果 o各类植被蒸散量占降水量比值分别为 }油
松k Πινυσταβυλαεφορµισl林 yz qv h !刺槐k Ροβινια πσευδοαχαχιαl林 yw qx h !虎榛子k Οστρψοπσισ δαϖιδιαναl林地 xv q
t h !沙棘k Ηιπποπηαε ρηαµνοιδεσl林地 xu q{ h !草地 wu q{ h !荒地 vw qw h ∀中国森林地区蒸散量与降水量的比
值多为 ws h ∗ {x h o热带较低 o温带较高 ∀当然华北平原区的蒸散量也较高 ∀据王菱kusstl研究 o黄淮海地
区农田年均蒸散量占降水的 {w h ∀就整体而言 o森林的消失会导致蒸散量下降 ∀
从全国降水分配的角度而言 o水分平衡方程如下k周晓峰 ot|||l }
Π € Ρ n ΕΤ n ∃Σ ktl
式中 }Π为全国年均总降水量 ~Ρ为年均总径流量 ~ΕΤ为年均总蒸散量 ~∃Σ为土壤蓄水量年际变化值 o在长
时间跨度情况下可视为零或常数 ∀
当前 o全国年均降水量为 y qu ≅ tstu °vk中国工程院/ ut世纪中国可持续发展水资源与战略研究0项目
组 ousssl o相当于 yw{ °° ~全国年平均径流量为 u{w °°∀据此可计算出中国现代的年均总蒸散量约为
vyw °° o占全国年均降水量的 xy qu h ∀其中 o占国土面积 ty qxx h的森林蒸散量 o估计占总蒸散量的 tΠv o即
tut °°k详见表 ul o相当于单位面积森林平均蒸散量 zvv °°∀
表 2 中国森林古今变迁对蒸散和降水的影响估算
Ταβ . 2 Εστιµατεδ εφφεχτσ ον εϖαποτρανσπιρατιον ανδ πρεχιπιτατιον σινχε τηε χηανγε οφ φορεστσιν Χηινα
项 目 Œ·¨°¶ 现代 ײ§¤¼ w sss ¤…° 差值 ⁄¬©©¨µ¨±¦¨
森林覆盖率 ƒ²µ¨¶·¦²√ µ¨¤ª¨Πh ty qxx ys p wv qwx
降水量  ¤¨± ¤±±∏¤¯ ³µ¨¦¬³¬·¤·¬²±Πk°°#¤ptl yw{ {xs p usu
蒸散量k其中 }森林蒸散量l∞√¤³²·µ¤±¶³¬µ¤·¬²±k∞× ²©©²µ¨¶·lΠk°°#¤ptl vywktutl xtskws{l p twyk p u{zl
径流量 • ∏±²©©Πk°°#¤ptl u{w vws p xy
塔里木盆地降水量 °µ¨¦¬³¬·¤·¬²±¬± פµ¬° …¤¶¬±Πk°°#¤ptl wv {x p wu
陕西关中地区降雨量 °µ¨¦¬³¬·¤·¬²±¬± Š∏¤±½«²±ªo≥«¤¤±¬¬°µ²√¬±¦¨Πk°°#¤ptl yss {ss p uss
同样 o据式ktl可推算出 w sss年前中国的年均总蒸散量 ∀根据各方面的证据表明 ow sss年前全国的平
均降水量约比今天高出 uss °° o即 {xs °°∀若按降水的 ys h计算蒸散量 o则为 xts °°∀其中 o占国土面积
ys h的森林的蒸散量 o估计能占全国总蒸散量的 {s h o即 ws{ °° o相当于单位面积森林平均蒸散量 y{s °°∀
由此可以计算出 ow sss年间 o因为森林减少了约 xs h的国土面积而导致全国森林的年蒸散量降低了
u{z °° o全国总年蒸散量降低了 twy °° o相当于 tw sty亿 °v 的水没有被转化为水汽和云雾 ∀
2 .2 陆相蒸散对北方气候的影响
我国北方气候干旱化是学术界公认的事实k中国工程院/西北水资源0项目组 oussvl ∀至于干旱化的原
因 o在作者看来主要与全国陆相蒸散减少有关 ∀中国气候的特点是夏季盛行东南季风 o西北部地区的湿气 o
主要来自东南地区 ∀这种气候特点决定了我国东南地区的森林可以增加西部地区的降雨 ∀东南地区多森
林 o则增加当地的蒸散和云雾 o进而增加运至西北方向的云雾 o故增加西北方地区的降水 ∀不仅使年降水量
yxt 林 业 科 学 wt卷
提高 o降水频率也增加 ∀反之 o东南地区的森林减少 o则西北地区降水减少 owss °°等降水线向东南偏移k图
tl o气候 !植被带都相应偏移 ∀即森林与草原边界线处的森林退化为灌丛 o再退化为草原 o再退化为沙漠 ∀表
现为森林带的退缩 o草原 !沙漠的东扩南侵 ∀w sss年间 o因为约占一半国土面积森林k大部分布于东南半壁l
的消失 o致使全国总年蒸散量降低了 twy °°∀全国尤其西北地区因此降水减少 o气候变得干旱化 ∀历史证
明 ow sss年间 o全国平均年降水量减少了约 uss °°∀这与气候学专家们的研究结果相一致 ∀傅抱璞kt|{tl
对我国西北地区假定全面绿化以后对降水的可能变化作了理论估算 ∀估算表明 o在全面绿化后影响最大的
夏季降水可能增加 tts °° ~其次是春 !秋季 o季降水量可能分别增加 vx °°与 uz °° ~冬季最少 o仅增加 w °°∀
据计算机模拟试验 o中国东部地区自然植被的恢复将使东亚夏季季风增强 o从而有更多的水汽输送到中国大
部分地区 o使大气中水汽含量明显增多 o降水量增多 ∀东部大部分地区降水量增加的幅度为 t ∗ u °°#§pt
k符淙斌等 ousstl ∀
森林蒸散减少导致气候干旱的假设 o得到史料的支持 ∀据研究 o我国北方的气候在历史上是由湿润向干
旱逐渐过渡的k竺可桢 ot|zv ~张丕远等 ot||yl ∀殷商时期黄河流域能捕到大象 o汉武帝时期河南淇县能生长
毛竹 ∀据竺可桢kt|zvl研究 o从仰韶文化到殷墟时期 o我国境内大部分地区的年平均温度比现在高出 u ε 左
右 ot月的平均温度比现在高 v ∗ x ε ∀而且在殷 !周 !汉 !唐时代 o温度高于现代 o降水量也明显高于现在 o许
多植被带有程度不等地向北和向西推展的现象 o如汉唐时期梅树 !竹类广泛生长于黄河流域 ∀
图 t 中国 wss °°等降水线历史位移示意图
ƒ¬ªqt „ ¶®¨·¦« °¤³¶«²º¬±ª·«¨ ¦«¤±ª¨ ²©wss °°¬¶²«¼¨ ·¬± ≤«¬±¨ ¶¨ «¬¶·²µ¼
现代 wss °°等降水线 wss °°¬¶²«¼¨ ··²§¤¼~
υ υ υ υ υ υ υ υ w sss年前 wss °°等降水线 wss °°¬¶²«¼¨ ·¬± w sss ¤…° q
据李秀珍等kusssl研究 o秦汉时期陕西关中地区平均年降水量比现在高出 xs ∗ tss °°左右 ∀关中地区
的水系比今天发达 o有很多河流由南向北流入渭河 o如零河 !戏水 !新丰河k今玉川河l !鱼池水k今沙河l !风王
谷水 !临河 !潼河 !石涧河 !水碓河和韩峪沟水等 ∀考古人员在地表或地下还发现很多现已干枯的河道 ∀
湖泊作为降水和有效降水的历史和现代记录 o能反映出气候变化的时空特征 ∀气候变化所导致的湖泊
zxt 第 u期 樊宝敏等 }森林#蒸散#气候#沙漠 ) ) ) 试论中国森林变迁对沙漠演替的影响
水位下降和面积萎缩 o已经在很大范围内显现 ∀自汉唐以来 o鄂尔多斯高原上的许多湖泊沼泽逐步干涸消失
k朱士光 ot|||l ∀根据历史资料和专家的考证 o在远古时期 o淮河以北太行山以东地区 o到处都有湖泊 o大小
相杂 o数以百计 o而现今湖泊变小或消失 ∀气候变化对历史上农牧过渡带会产生影响 o甚至会触发社会动荡 o
这可从北魏平城迁都 !元朝中叶岭北地区移民等实例看出来k满志敏等 ousssl ∀
西北地区的干旱化表现得更明显 ∀如罗布泊历史时期最大水域达 x sss多 ®°u ous世纪 ys年代因塔里
木河下游断流 o罗布泊渐渐干涸 ot|zu年底彻底干涸k张园 ousstl ∀我国青海湖水位在过去 xss年曾有过较
大的升降波动 o但出现直线式下降趋势却是在近百年 o特别是在 t|s{年到 t|{y年间下降了约 tt ° o湖面缩
小了 yzy ®°u ∀根据多方面资料估计 o塔里木盆地 w sss年间降水量至少减少了 xs h ∀
晚清时期旱灾相当严重 o尤其是在中国北部 o表现出持续期长 !受灾范围广和多灾并发等特点 ∀具有代
表性的为 t{zy ) t{z{年的/丁戊奇荒0k王金香 ot||{l o其严重程度仅次于崇祯末年加速明朝灭亡的大旱灾 ∀
/丁戊奇荒0时期 o中国遭受旱灾的饥民约 t qy亿到 u亿 o几近全国人口半数 o饥民死亡 t sss万以上 ∀这是任
何一次其他自然灾害包括水灾 !地震等引起的死亡所不能比拟的 ∀
民国时期中国北部出现多次大旱之年 ∀t|u{ ) t|vs年的大旱灾 o其严重程度仅次于晚清的/丁戊奇荒0 o
陕西省旱荒则甚之 o长达 y年之久 ∀山西省晋南和雁北地区春夏/点雨未降0 o赤地千里 ∀旱灾引起蝗灾 !瘟
疫 !鼠灾 ∀在这场大旱灾中 o饥民总计约 y sss万 o死亡达 t sss万人k李文海等 ot||vl ∀t|vw ) t|vy年 o中国
北部再次出现持续 v年的特大旱灾k邓云特 ot|{wl ∀民国时期的旱灾比晚清时期有过之而无不及 ∀
新中国成立后的 xs多年间 o我国北方尤其是黄淮海地区严重干旱缺水 ∀根据国家统计局资料 ot|xs )
t||x年的旱灾每 ts年平均的年成灾面积 ous世纪 |s年代比 xs年代干旱增加了 w倍k周晓峰 ot|||l ∀北京
及广大华北地区 o近年来连续发生春季沙尘暴和持续高温干旱少雨天气 ∀us世纪 |s年代以来 o黄河出现历
史上少有的断流 o水资源状况空前危机 ∀
由此说明 o一方面 o气候决定森林 ~另一方面 o森林也会影响气候或者局地的气候 ∀中国历史时期气候的
变化 o尤其是北方地区的干旱化和沙漠化 o其原因固然与青藏高原的隆起 !太阳的活动等自然因素有关 o但由
于人为的活动所导致的我国k当然还有周边国家l森林的大规模减少恐怕是一个十分重要的因素 ∀
2 .3 北方气候干旱化引起沙漠扩张
我国北方地区的沙漠化 o主要与降雨量减少 !气候干旱化有关 o而后者又是中国森林的大幅度消失所致 ∀
唐代以前 o森林破坏主要于黄河流域 o其影响是其西北部的草原演变为沙漠 o如罗布泊范围缩小 !周围地区变
成沙漠 ~丝绸之路因变为沙漠 !戈壁而中断 ∀五代以后 o森林破坏的重点由黄河流域转移到长江流域 o其影响
是毛乌素和浑善达克沙漠扩大 o内蒙古草原退化和沙漠化 o华北地区沙尘暴 o黄河断流 ∀科尔沁沙地形成和
扩大与其东南地区的森林破坏有关 ∀清代对东北森林实行封禁政策 o科尔沁沙漠化得到抑制 ~晚清至今 o东
北森林的破坏则加剧了该地区的沙漠化 ∀近 xs年浑善达克沙地面积增加了 tz倍 o与其东南部的森林破坏
有直接关系 ∀
v 结论和讨论
tl森林 !蒸散 !气候 !沙漠四者之间关系紧密 ∀森林的变化必然导致其他环节的连锁反应 ∀中国森林的
大面积减少 o首先引起陆相蒸散量的降低 o进而使中国北部气候逐渐趋于干旱化 o最终表现为沙漠的扩张 ∀
在我国 w sss年间 o森林覆盖率由 ys h减至 tu qx h o这作为主要原因致使全国总年蒸散量减少 twy °° o全国
平均降水量约减少 uss °° o沙漠化面积由占国土的 ts h扩大到 tz qy h ∀由此推算 o中国森林每减少 ts h的
覆盖率 o沙漠将扩大 t qxu h的国土面积 o即 tw qy万 ®°u ∀因此 o森林与沙漠是构成中国陆地生态系统的两
极 o此消彼长 !阴阳互动 ∀连通两者联系的中介是/水0 o包括蒸散的水汽 !天空中的云 !各种形式的降水 ∀
tl 樊宝敏 qussv q/云根林0营造与沙漠化治理 q世界林业动态 o第 uv期
ul鉴于森林的兴云致雨作用 o特提出/云根林0概念tl o与学者们讨论 ∀ /云根林0是指某地森林由于能提
高蒸散 !增加云雾量 o当云雾遇到一定条件时就在当地或异地形成雨露霜雪等各种形式的降水 o相对于接受
降水的地区而言该地的森林即称/云根林0 ∀森林的这种增云作用 o称为/云根作用0 ∀例如 o太行山区的森林
{xt 林 业 科 学 wt卷
可增加毛乌素地区的降水 o它相对于毛乌素而言即是云根林 ∀再如 o山东省的森林能增加北京市的降水 o故
山东森林就北京而言属于云根林 ∀笔者认为 o在导致我国北方的沙漠化的几种原因k如青藏高原隆起 !草原
过度放牧 !云根林破坏等l中 o东南地区云根林的破坏是中国 w sss年来沙漠扩张的最主要原因 ∀由于中国
东南地区/云根林0的减少 o导致了我国西北半壁的降雨减少 !气候干旱 o使得 wss °°等雨量线向东南偏移 o
进而这些地区湖泊干涸 !沙漠不断扩张 o即所谓/东伐西旱 !南伐北旱0 ∀因此 o由于人为活动引起的森林消
失 o进而导致气候干旱 o是中国沙漠化扩张的根本原因 ∀
vl中国防治沙漠化的根本途径在于培育以提高蒸散为目的的/云根林0 ∀根据/云根林0的观点 o治理沙
漠化的主要工程 o重点不在我国西北半壁 o而在我国东南半壁 ~重点不在沙漠地区 o而在沙漠之外的东南地
区 ∀因此 o仅靠/ −三北.防护林工程0和/京津风沙源治理工程0 o恐怕很难从根本上治理沙漠化 ∀今天 o国家
重视了水源林 !防护林的建设 o却忽视了云根林的建设 ∀中国北部 {省市k京津冀晋苏皖鲁豫l区域内的森林
覆盖率低 o只有 tw quv h o这是其西北部的毛乌素沙漠 !浑善达克沙地 !河北坝上沙地不断扩大 o沙漠逼近北
京城的最主要原因 ∀为解决这一问题 o就必须努力提高北部 {省市的森林面积 o将该地区的森林覆盖率提高
到 vs h ∗ xs h以上 ∀这当然会对当地农业生产带来些影响 o但是如果从全国的全局利益来考虑 o大规模培
育云根林将增加西北方云根林受益区的降水量k降水增幅约 xs ∗ txs °°l o就会扩展草原面积 o提高草原和
农田生产力 o使沙漠退缩 o沙漠化程度减轻 ∀
若按营造云根林后比原来土地平均提高蒸散 xss °°计算 o且假设蒸散的水汽所形成的降水全部降在本
国 o那么要想提高全国 tss °°的年均降水量 o则需营造 t q|u亿 «°u 森林 o相当于提高 us h的森林覆盖率 ∀
鉴于培育云根林可产生巨大的生态效益 o国家应制定云根林发展规划和相关政策 o在我国东南半壁尤其
是北方 {省市大力发展云根林 ∀同时 o对云根林的经营主体进行生态效益补偿 o以保持其扩大再生产能力 ∀
参 考 文 献
邓云特 qt|{w q中国救荒史 q上海 }上海书店 owz p w{
樊宝敏 o董 源 o张钧成 o等 qussv q中国历史上森林破坏对水旱灾害的影响 q林业科学 okvl }tvy p twu
樊宝敏 o董 源 qusst q中国历代森林覆盖率的探讨 q北京林业大学学报 ouvkwl }ys p yx
符淙斌 o袁慧玲 qusst q恢复自然植被对东亚夏季气候和环境影响的一个虚拟试验 q科学通报 owyk{l }y|t p y|x
傅抱璞 qt|{t q人类活动对大气降水影响的估算 q见 }全国气候变化学术讨论会文集 q北京 }科学出版社
胡培兴 qussv q中国沙化土地现状及防治对策浅谈 q林业科学 ov|kxl }tws p twy
黄鹤羽 qusss q关于防治荒漠化的对策思考 q科技日报 oy月 ts日
李文海 qt||v q近代中国灾荒纪年续编 q长沙 }湖南教育出版社 ot||
李秀珍 o魏京武 o吕厚远 o等 qusss q秦兵马俑坑附近剖面全新世气候记录及春秋 ) 秦汉历史时期气候环境 q«·³}ΠΠuts qx qw q|tΠª¤·¨Π¥¬ªxΠººº q¥°¼q
¦²° q¦±Π´ º«¼­Π¼xus q«·°
林业白皮书 qusss q中国林业发展报告k摘要l q中国绿色时报 otu月 u|日
马忠良 o宋朝枢 o张清华 qt||z q中国森林的变迁 q北京 }中国林业出版社 otut p tuu
满志敏 o葛全胜 o张丕远 qusss q气候变化对历史上农牧过渡带影响的个例研究 q地理研究 ot|kul }twt p twz
牛凤瑞 qussu q导致荒漠化的主因是大自然的变迁 q«·³}ΠΠººº q³¨ ²³¯¨q¦²° q¦±ΠŠ…Π«∏¤±¥¤²ΠxzΠussus|tvΠ{uuuwz q«·°¯
史念海 o曹尔琴 o朱士光 qt|{v q黄土高原森林与草原的变迁 q西安 }陕西人民出版社 otzx
王金香 qt||{ q近代北中国旱灾的特点及成因 q古今农业 oktl }tz p vs
王 菱 o倪建华 qusst q以黄淮海为例研究农田实际蒸散量 q气象学报 ox|kyl }z{w p z|w
王尚义 o董靖保 qusst q统万城的兴废与毛乌素沙地之变迁 q地理研究 ouskvl }vwz p vxv
闫俊华 o周国逸 o黄忠良 qusst q鼎湖山亚热带季风常绿阔叶林蒸散研究 q林业科学 ovzktl }vz p wx
余新晓 o陈丽华 qt||y q黄土地区防护林生态系统水量平衡研究 q生态学报 otykvl }uv{ p uwx
张丕远 o葛全胜 o刘啸雷 qt||y q近 usss年来我国旱涝气候空间分布的变化和突变的分析 q见 }{x p |tv项目 su课题论文编委会 q气候变化规律及
其数值模拟研究论文k第一集l q北京 }气象出版社 o{u p |u
张 园 qusst q罗布泊与可持续发展 q环境导报 okxl }wx p wy
中国工程院/ ut世纪中国可持续发展水资源战略研究0项目组 qusss q中国可持续发展水资源战略研究综合报告 q中国工程科学 ouk{l }t p tz
中国工程院/西北水资源0项目组 qussv q西北地区水资源配置生态环境建设和可持续发展战略研究 q中国工程科学 oxkwl }t p uy
周晓峰 qt||| q中国森林与生态环境 q北京 }中国林业出版社 o|z
朱俊凤 o朱震达 qt||| q中国沙漠化防治 q北京 }中国林业出版社 owu p xu
朱士光 qt||| q黄土高原地区环境变迁及其治理 q郑州 }黄河水利出版社 ots{ p ts|
竺可桢 qt|zv q中国近五千年来气候变迁的初步研究 q中国科学 oktl }ty{ p t{|
|xt 第 u期 樊宝敏等 }森林#蒸散#气候#沙漠 ) ) ) 试论中国森林变迁对沙漠演替的影响