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不畏艰辛,久久为功 | "中蒙荒漠化综合调查团队"以中蒙荒漠化综合调查 创新时代防沙治沙奇迹

作者:中蒙荒漠化综合调查团队 来源:水保学院 发布日期:2023-09-25

编者按:

为深入学习贯彻党的二十大精神与习近平新时代中国特色社会主义思想,引导广大青年助力生态文明建设、感悟祖国发展伟力、服务助推乡村振兴、开展基层实习实践,水土保持学院以“学思践悟启新程,踔厉奋发谱华章”为主题开展2023暑期社会实践,教育引导青年学子在实践过程中勇担历史重任、传承艰苦奋斗品格、恪守实事求是原则。学院组织千余名学生赴全国各地开展暑期社会实践,涵盖绿色长征、青春向党、扎根乡土、走读中国等多个类别。

本期让我们一起走进“中蒙荒漠化综合调查团队”的故事吧!



2023年6月6日,习近平总书记来到内蒙古巴彦淖尔市临河区国营新华林场,了解“三北”防护林体系工程建设情况。习近平总书记强调,防沙治沙是一个长期的历史任务,我们必须持续抓好这项工作,对得起我们的祖宗和后代。加强荒漠化综合防治,深入推进“三北”等重点生态工程建设,事关我国生态安全、事关强国建设、事关中华民族永续发展,是一项功在当代、利在千秋的崇高事业。2023年6月27日下午,习近平总书记在人民大会堂会见来华进行正式访问的蒙古国总理奥云额尔登,表示中方积极推进全球环境治理,愿同蒙方开展防治荒漠化合作,继续支持蒙方“种植十亿棵树”计划。



中蒙面临共同面临荒漠化问题。中蒙两国都位于亚洲内陆,面临类似的气候和地理条件,因此都面临着严重的荒漠化问题。荒漠化对生态环境、农牧业、水资源等方面都造成了严重威胁,因此双方有动力合作应对这一共同问题。荒漠化是一个跨国性质的问题,往往涉及到多个国家的土地和资源。通过合作,可以共同研究荒漠化的原因、影响以及防治方法,形成更综合和有效的解决方案。这有助于增强中蒙在国际上的影响力,同时也有利于推动全球荒漠化防治事业的进展。



北京林业大学水保学院荒漠化防治研究处于中国防沙治沙研究的前沿,荒漠化防治研究需要实践。为了加强荒漠化综合防治,积极响应“勇担使命不畏艰辛久久为功 努力创造新时代中国防沙治沙新奇迹”的号召,北京林业大学水土保持学院的8位同学组成了蒙古高原荒漠化防治综合调查小队。

实践主题重在研究蒙古高原荒漠化的影响与荒漠化成因,加强荒漠化综合防治,并响应习近平总书记对于荒漠化防治和生态文明建设的号召以及安校长在支持蒙古国“种植十亿棵树”工作研讨会上的讲话,努力创造新时代中国防沙治沙新奇迹,把祖国北疆这道万里绿色屏障构筑得更加牢固,为全面提升荒漠生态系统质量和稳定性奉献一份力量。

一、活动路线



8月17日上午,团队到达沙林中心,在老师的指导下参观了中心的设施和相关产业,了解了沙林中心种植的著名经济作物——沙棘的生长种植条件及经济价值转换方式。紧接着团队来到了国家规模化防沙治沙试点及防风固沙技术展示区,详细学习了包括三盛公水利枢纽在内的一系列黄河水利工程的工作原理,切身感受了书本上常见的“草方格”固沙方法,认真地向工作人员请教了该种固沙方式的修建过程,优点缺点,切实地将理论与实践相结合。









内蒙古自治区是光伏发电大户,光伏发电不仅能够利用太阳能提供电力,也对荒漠化现象具有有效的治理效力,因此8月17日下午,团队一行人来到了光伏生态治理示范区,在工作人员的带领下参观了规模宏大的光伏发电设备,与当地居民和工作人员深入交谈,了解了光伏设备工作的原理,学习了光伏发电设备与设备下植物的相互关系,真正认识到了光伏发电这一将经济效益和生态效益相统一的发电模式。



治沙防沙是一个复杂的系统性的工程,因此团队成员于20日前往荒漠化系统国家定位观测研究站,在工作人员的带领下参观了样地里第一实验场的大型观测设备,利用植物沙盘以及巨型管道设备区分了土壤蒸散发水分和植物蒸腾水分,同时学习了如何使用实验数据、如何用对比实验得出沙漠防沙植物蒸散量数据、如何获取当地气象数据等知识,收益匪浅。



之后在中国林业科学研究院沙漠林业实验中心第二实验场,我们参观了全国最大的集科研、示范、推广为一体,树种丰富、结构多样、功能较为完备的人工绿洲科学实验基地11万亩。在此处,我们对防护林的树种品质、树种生存条件、树种发育等信息做了详细调研与实时记载。基地的创建不仅为我国荒漠化防治科学研究提供了实验场所,同时为荒漠化防治树立了示范样板。



在治沙过程中不能只注重生态效益,要做到生态效益与经济效益的有机统一,为了研究如何在保护生态的同时实现生态作物的经济转化,团队于8月19日来到了内蒙古刘拐沙头菌草生态治理示范基地和中以防沙治沙生态产业园。

菌草是一种生产食用菌的原料,同时也是一种优质牧草,在宁夏地区试种,亩产量可达10吨以上,具有较高的经济效益,同时菌草根系发达,也具有很好的固沙和防沙治沙效果,截至目前共种植菌草200余亩。在此处,我们对1km范围内的动植物种类进行鉴别与调查,收集相关样本,积极询问指导老师相关生态问题。磴口县正努力探索一条生态、经济、社会效益有机结合的防沙治沙模式。



在下一站的内蒙古圣牧集团牧场内,我们参观了指导老师的实验器材,学习了与防沙有关的尘沙检测和积温等检测设备。老师们向我们详细介绍了这些设备的原理和使用方法,并指导我们进行实践操作,使我们对荒漠化监测有了更深入的了解,也为日后荒漠化研究提供了实践经验。



最后实践团队参观了荒漠生态系统国家定位观测研究站,收集并分析了当地的不同种的土壤样本,深入了解了样地布设的各种设备及仪器的功效原理,特别是在人工绿洲防护林体系和生态定位观测方面的研究工作。







二、数据收集



本次社会实践的主题是研究内蒙古的荒漠化防治情况,为了对我国沙尘暴数据有一个准确和详细的了解,团队于8月18日来到了此行的重要目的地——磴口县气象局,在该气象局了解到了“气象灾害智能化监测平台系统”这一先进的气象灾害防治系统,切身感受到了科技对气象监测带来的强大支持力。



参观完室内,小组成员在工作人员的带领下来到了室外,除了一些常见的气象监测仪器如百叶箱、翻斗式雨量计等,组员们第一次真正地见识到了火箭弹等一系列防止灾害气象发生的工具,极大地增长了见识;同时获取了近30年来我国沙尘暴强度、频度变化等统计数据,为日后调研报告提供了丰富的数据基础。



最后一日,全体小组成员返回北京,在北京林业大学水土保持学院程一本老师的带领下来到中央气象台,小组成员对历时5天的行程做了学习总结,团队里科研经历较为丰富的学姐上台做了汇报。



会上,小组成员,来自北京林业大学水土保持学院硕水保22级的学生——闫玉洁做了“中蒙荒漠化防治合作——蒙古高原植被与水体变化综合生态体评价分析”的报告。

蒙古高原沙尘暴频发,严重影响东亚地区生态环境质量,植被覆盖度动态变化研究是地区生态环境质量的重要手段之一。

闫玉洁同学通过蒙古高原逐年植被生长季归一化植被指数(NDVI),采用偏相关分析和Hurst指数等方法对蒙古高原保护区设立前后的 NDVI 时空变化特征及其影响因子进行了分析,结果表明:



不同土地类型NDVI趋势占比图

1、2000—2009年NDVI呈上升趋势的区域面积占比为52.21%,而在2010–2019年NDVI呈上升趋势的区域占比增加到67.93%,随着降水量增加植被明显好转。

2、降水量的增加和正向人类活动驱动了2000—2019年研究区植被NDVI的增加。

3、NDVI未来趋势整体趋于稳定略有下降的可能,其中水体和草地有未来恢复可能性大,因而需要加强正向人类活动保护植被恢复和生长。



闫玉洁同学的这一研究报告科学地指出了未来对蒙古高原进行修复时的主要修复对象,为蒙古高原环境治理与生态工程建设提供科学依据。

紧接着我们认真听取了张碧辉等专家关于“2023年春季沙尘天气回顾与特征分析”的报告,对沙尘暴天气产生的条件、原因、过程等有了更为深入的了解。并且参观了中央气象台内部,在老师的带领下在电脑系统上对教授的讲解进行了复盘,加深了我们对沙尘暴天气的认识。张碧辉等专家分析2023年我国沙尘暴天气增多的原因有以下几点:



1、3月份蒙古国与我国北方降水少,气温高。对沙尘暴的研究要着重于在一定气候背景下下垫面的变化情况,原因在于降水和气温将对下垫面植被的生长造成极大的影响。

2、沙源地下垫面裸露。受2023年沙源地蒙古国春季气温先高后低,降水稀少的原因,在初春生长的植被大量死亡,与此同时对GDP的追求而导致的矿山开采过度也对下垫面造成了严重的破坏。冷暖交替和干湿交替也对土壤风蚀可蚀性产生了巨大的影响。

3、蒙古气旋强,多大风天气。蒙古高原位于亚欧大陆内部,春季随着亚欧大陆南部气温升高速度远大于北部而产生的蒙古气旋风力强劲,是造成年度内沙尘暴天气出现的最直接原因。



4、受蒙古国沙源影响大。中蒙两国对通过卫星云图及地面气象站得到的气温、降水、风速等气象数据进行数据共享合作,与沙尘暴发生的先后顺序进行对应,发现影响我国华北东北的大型沙尘暴均是在蒙古国掀起后向我国方向动态移动。与此同时通过对内蒙古和蒙古国的沙粒进行定量追踪,更好地研究了沙尘暴天气下我国与蒙古国各自对沙粒数量所做的提供程度。



三、活动总结

本小组此次前往中蒙边境进行的荒漠化综合调查活动,参观了多个先进治沙技术示范区,收集到了许多难以获取的沙尘暴相关数据。数据显示,我国境内沙尘暴的主要起因主要是蒙古气旋偏强、蒙古国和我国北方降水较少、沙源地下地面裸露以及受没改过沙源传输影响大四个原因;在生态环境上,蒙古高原整体生态环境逐渐变好,但蒙古国耕地面积的急剧增加造成了耕地面积的退化,其中降水对其产生了积极意义,全球变暖并没有造成明显影响。



通过多日的数据收集,小组成员撰写了调研报告《基于遥感及实地踏查的防沙治沙综合分析》,报告选取2000—2022年归一化植被指数(NDVI)对蒙古国、内蒙古自治区以及蒙古高原生态环境质量进行时空定量分析,并结合实地踏查研究,得出如下结论:

(1)蒙古高原整体生态环境质量逐渐转好,自东北向西南逐渐趋向生态等级为较差和差水平。内蒙古在一系列生态修复工程的作用下,耕地面积下降,而外蒙古耕地面积急剧增加,畜牧量增速偏高,造成草地严重退化。

(2)根据蒙古国、内蒙古自治区以及蒙古国高原NDVI分析发现,2000-2009年,植被NDVI以0.001a-1的速率缓慢增加,增加区域共占研究区总面积的52.21%。2010-2019年,植被NDVI以0.0034a-1的速率增加,增加区域占总面积的67.93%,说明蒙古高原植被得到恢复。

(3)土地类型的改造会改变区域内生态环境质量,为了生态环境质量可持续发展,蒙古高原应减少尽量人类活动和放牧强度。采用可降解材料PLA、PE及草方格等防沙固沙技术,合理种植防护林,综合使用光伏治沙、节水农业,可大幅改善沙漠环境,减少沙尘天气的发生。



2000—2022年内蒙古RSEI空间分布

本次实践不仅加深了本小组成员对祖国的大好河山的强烈感情,也让每一个人都更加清楚的认识到了塞外高原时时刻刻面临的严峻生态情况。我们将不断回顾此次实践活动带给我们的感悟和知识,在生活和学习中不断重温,不断加强思想道德素质,提高个人科学技术素养,在不远的将来投身祖国生态环境保护事业,不负梁希先生“替山河妆成锦绣,把国土绘成丹青”的慷慨誓言!