认识荒漠化:内蒙古、宁夏、新疆荒漠化实况
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

总论

对于普通人而言,很容易熟悉一串钥匙大小的事物,但要熟悉一个村庄、一片森林,并在其中生活自如,就要耗费很长时间,很多人甚至终其一生也无法成为有经验的行家。而荒漠化的历史至少要上溯到6000年前的苏美尔时期,时至今日,荒漠化已扩散到世界140个国家与地区。可见荒漠化的力量似乎远远高于人类社会文明水平,唯其如此,荒漠化才能在全球范围内千年不衰,愈治愈烈。人类智慧的力量始终不及荒漠化,是迄今为止荒漠化持续蔓延的本质特征。因此,若要全面认识并最终防治荒漠化,当代人类必须提高智慧水平。

客观审视,今天世界的荒漠化危机在步步紧逼,人类被逼到了墙角,已经陷入绝境。从历史角度来看,荒漠化问题已孕育万年之久,成为留给21世纪人类的智慧难题。人类必经此考验,以达到新的文明高度。挑战,迎接挑战;再挑战,再迎战,直至增长智慧,走向未来,这是人类文明发展的汤因比哲学。荒漠化问题是21世纪人类必须解决的第一大文明问题。当代人类只有首先解决荒漠化问题,才能迎战其他问题,走向未来。

若要在全球范围内解决荒漠化问题,则必须就防治荒漠化问题达成全球共识。而要形成全球共识,则需首先建立正确认识。从建立正确认识开始,然后形成全球共识,再到防治荒漠化,我们必须亦步亦趋,拾阶而上,这样才能完成防治荒漠化的任务。人类唯有首先认识世界,才能建设世界。因此,就荒漠化问题而言,尽管“知难于行”,但当务之急就是认识荒漠化。

一、近代国际社会的努力

20世纪70年代,非洲撒哈拉沙漠以南的萨赫勒地区,尼日尔、马里、上沃尔特、塞内加尔、毛里塔尼亚五国出现严重的干旱与荒漠化。针对这一问题,1977年8月25日至9月17日,联合国在肯尼亚首都内罗毕召开荒漠化问题大会。会议规模空前,230万人参加了准备,93个国家派出代表团,78个非政府组织、知名专家共800多人参加会议。会议根据5年期间数以千计的研究论文、68份正式报告,制定了《防治荒漠化行动纲要》。取得如下共识。

“荒漠化是一个人类问题;是人类和一个艰难的、变化多端的环境之间交互作用的产物;人类侵入这种环境,但对它们的敏感性和限度既不了解,又无顾忌,因此便引发了荒漠化。

荒漠化是干旱、半干旱及亚湿润地区生态退化的过程,导致土地生产力降低或丧失、草场退化、旱地农业歉收、水浇地弃耕。”

会议形成了在北非无水草原区打井,治理荒漠化的技术路线。从20世纪60年代末到80年代,该项目共投入国际资助6.25亿美元。但意想不到的结果是,哪里有了水井,哪里就汇聚了大批牲畜,然后,便是寸草不留,不断扩大的“荒漠化圈”就在水井周围形成。人类治理荒漠化的打井措施,竟导致了新的、更严重的荒漠化的生成。国际人道主义独立委员会(1986年)对此考察并总结指出,(1)未能从来龙去脉及作为干旱地区社会经济的组成部分来看待荒漠化;(2)发生荒漠化国家没有明确将荒漠化问题纳入农村发展规划和经济发展规划;(3)采取错误的解决问题的方法,采取的行动往往是针对后果而没有触及引发荒漠化的原因(治标不治本的做法);(4)缺乏动员社团、争取民众参与的方案;(5)气候因素不利的影响;(6)国际经济发展态势的影响;(7)国际组织(联合国)协调组织工作不力、筹集资金不足(刘恕,2009)。

之后,联合国在1994年6月通过《联合国关于发生在严重干旱和/或荒漠化的国家,特别是在非洲防治荒漠化公约》(以下简称“公约”)。公约认定:“荒漠化是指包括气候变异和人类活动在内种种因素造成的干旱、半干旱、亚湿润干旱地区的土地退化”[公约第一部分第一条(a)款]。“土地退化是指由于使用土地或者由于一种营力或数种营力结合致使干旱、半干旱、亚湿润干旱地区雨养地、水浇地或草原、牧场、森林、林地的生物或经济生产力和复杂性的下降或丧失(包括土壤物质流失、土壤理化和生物特性的退化以及自然植被的长期丧失)”[公约第一部分第一条(f)款]。

公约明确了荒漠化概念,认定“把消灭贫困战略纳入防治荒漠化和缓解干旱工作中”[公约第一部分第4条(c)款]。要求缔约国承诺“把防治荒漠化作为根除贫困努力的中心战略”。截至2005年4月26日,已有191个国家批准或加入公约。中国于1994年10月14日签署该公约,1997年2月18日递交批准书,1997年5月9日对中国生效。日本为缔约方。由于履约资金匮乏,资金运作机制不畅,公约的执行一直受到困扰。

二、一部荒漠化史——一串复活节岛悲剧

大约在公元800年前后,来自波利尼西亚的移民搭乘木筏,载着甘蔗、香蕉、蕃薯和鸡,还有用以食用的老鼠,移居复活节岛。当时岛上森林茂密,水产丰富,是天然乐园。之后,在五六百年的时间里,岛上人口增长到了2万人。当地发展形成了独特的文化,看谁制造的石像更巨大更壮观。随着岛上的石像一代大过一代,砍伐树木的速度胜过了树木的生长速度,再加上移民时带来的老鼠以树种子和幼苗为食,成片的树林开始毁灭。约在1440年,岛上的智利酒松绝迹,1640年前后,木本植物被草本植物取代,22种原生树灭绝,制造独木舟的木材耗尽,文明陷入了绝境。1722年的夏天复活节之日,探险家罗泽维恩(Jakob Roggeven)意外地发现该岛并将其命名为复活节岛时,这里土地荒芜,社会处于贫困、饥荒、内乱、人相食的境地,岛上剩下约2000人,文明奄奄一息。

复活节岛是世界上最与世隔绝的岛屿,它距离太平洋最近的岛屿——皮特凯恩群岛2000多公里,距离东部的智利海岸3600公里。复活节岛文明在独立传承1000多年后彻底衰亡的史实像利剑一样刺向人们的良知,发人深省。今天的地球何尝不是宇宙中的孤岛?人们将发生在复活节岛的行为与历史悲剧称为“复活节岛行为”、“复活节岛悲剧”,以警示世人杜绝一切导致文明衰落的愚昧做法与恶果。

复活节岛属于热带海洋性气候,年降水量1300多毫米,不属于现代荒漠化定义范畴。但复活节岛因社会集体行为不当,在历经千年传承之后,最终导致自然资源荒芜,社会崩溃,文明消亡的史实,成为荒漠化悲剧高度浓缩的独立剧本,寓言般地诉说着荒漠化的始末。而整个世界荒漠化史就是一个个由“复活节岛悲剧”事件串联起来的铁色锁链。

(一)第一大悲剧——美索不达米亚文明的衰落

从公元前4000年到公元前3000年,是人类从石器时代到青铜器时代及金属制作时代的过渡时期,犁的使用大大提高了谷物产量(皮特·N·斯特凯恩等,2006)。公元前3500年,苏美尔人在底格里斯河和幼发拉底河流域下游建立了城邦,这是世界上最早的文明发源地之一,也是世界上最早使用文字的社会。他们在幼发拉底河流域修建了大规模的灌溉工程,浇灌土地,防止洪水。巨大的灌溉网提高了土地生产力,手工业、贸易与文化繁荣起来。

但是在两河流域,特别是下游,严酷的自然条件潜藏着对文明发展的巨大挑战。这具体表现为降雨稀少且年内分配不均,在作物最需要水的8—10月份,正是枯水期;高温,夏季往往超过40℃,地面蒸发量大,土壤盐渍化严重。此外,随着农业生产的发展与人口聚落的扩张,流域上游的森林遭到破坏,造成水土流失、洪水泛滥,平坦的地形和低渗透性的土壤更加剧了土壤盐渍化,其直接结果就是土地生产力下降,先是不耐盐的小麦(仅能容许土壤含盐量<0.5%)为耐盐的大麦(能在含盐量为1.0%的土壤中生长)所取代,然后耕地被废弃。公元前3500年,整个苏美尔地区全部种植小麦,公元前2500年小麦占其谷类生产的15%,公元前2100年小麦仅占2%,公元前1700年小麦消失。

由于盐碱化土地不断扩张,为了养活不断增长的人口,苏美尔人每年花大量人力开垦耕地,终于到达极限。到公元前2400年,耕地在达到最高数量后逐渐下降。公元前2400—前2100年间新垦土地中的42%出现盐渍化,公元前1700年这一比例达到65%。当时的文字记载为“土地泛白碱”。苏美尔地区的历次朝代更替,都没能恢复土地生产力,改善环境和资源恶化状况。土地生产力丧失,使文明的“生命支持系统”濒于崩溃。公元前1595年,在历经2000年文明发展之后,古巴比伦王国在赫梯人进攻下,终于灰飞烟灭了。这是人为因素导致荒漠化,最终导致文明衰亡的第一例证。

(二)第二大悲剧——古埃及文明的衰落

大约在美索不达米亚文明兴起的同一时期,埃及在前王朝的涅加达文化Ⅱ(约公元前3500—前3100年)后期出现了最初的国家,埃及人称其为“斯帕特”,相当于中文的“州”。之后在古王国第三王朝(约公元前2686—前2613年)实现了统一,并对全国灌溉网进行统一管理。大约同一时期,开始了金字塔建设工程。从第四王朝(公元前2613—前2494年)开始,国王集中全国人力、物力建造金字塔。第四王朝第二位法老胡夫建造了规模最大的金字塔,塔高146.5米,四边各长230米,由230万块岩石砌成,平均每块岩石重2.5吨。2000年前希罗多德认为该项建设花费了全国“10万工匠、20年工时”完成。之后,古埃及国力缓慢衰落,金字塔规模变小。埃及境内的金字塔总共有97座。

从自然地理条件看,埃及地处非洲东北部,北临地中海,东濒红海,纵贯南北的尼罗河西岸为利比亚沙漠,南部为努比亚沙漠与飞流直泻的大瀑布,仅东北端的西奈半岛成为与西亚交流的窗口。独特的地理位置使埃及相对孤立,这成为埃及古文明独立发育的基础。尼罗河三角洲属于典型地中海气候,干燥少雨,雨热不同期,年降水量为100~200毫米且主要集中在冬季,夏季7—8月间平均气温约为30摄氏度,最高可达48摄氏度左右,不利于农业生产。人口的持续增长,大面积开垦耕地,过度放牧,以及为修筑金字塔开山取石,使尼罗河上游河谷森林被采伐殆尽,造成水土流失,土地盐渍化、干旱化,沙漠不断扩张。后期,又面临奴隶大起义和外部入侵,最终导致文明衰落。2300年前,亚里士多德指出:埃及全境是尼罗河的淤泥冲积所造成,而今却正在旱化过程中,而久被垦种的地块,却因过于燥旱而竟已枯竭了。沙漠逐渐吞没了埃及90%的土地。这是人类在与荒漠化的抗争中失败,荒漠化蔓延导致文明衰落的又一案例。

(三)第三大悲剧——北美大垦荒失败

从1880年开始,因国际谷物市场需求旺盛,刺激北美大草原垦荒。到20世纪30年代,美国西部大草原的85%被垦为耕地。1930年后,连续发生干旱。1934年北美发生历史上最大规模的干旱,沙尘暴自西部垦区向四周蔓延,影响美国75%的国土面积,其中27个州受到严重影响。1417万公顷耕地被毁,4049万公顷农田的全部或部分表土丧失,5061万公顷土地迅速失去表土,300万人逃离灾区。加拿大同一期间部分区域表土损失2000吨/公顷,大草原地区的萨斯卡切温、阿尔伯塔、麻尼托巴省大约20%的农田遭风蚀侵害(Bird and Rapport,1986)。小麦、玉米分别减产32%、50%,20万个农场破产,30万人迁离大草原(Herrington el al.,1997)。

经过半个多世纪的治理,美国、加拿大政府用一代人的时间控制了土壤侵蚀,减弱了沙尘暴的影响。但由于美国、加拿大人口少,经济发达,它们在荒漠化控制过程中形成的“减人少耕还草”的经验实用性有限。此外,美国大草原区近年来面临大范围地下水过度开采,水位降低的问题,已引起人们的严重关切。

(四)第四大悲剧——苏联大垦荒导致生态灾难

20世纪50年代初,苏联粮食总产量为8250万吨,仍低于1940年9560万吨,影响社会经济发展。在1954年2月23日至3月2日苏共中央全会上,通过了《关于进一步扩大全国谷物生产和进一步开垦生荒地和熟荒地的决议》。依据决议,从1954年到1960年,在哈萨克斯坦、西伯利亚、乌拉尔、伏尔加河流域共开垦草原4230万公顷,其中2250万公顷是哈萨克斯坦的干旱草原和荒漠。新垦地区面积相当于法国、比利时、荷兰面积的总和。同一时期在垦区营造国家防护林带5320公里,营造农田防护林571万公顷,绿化固定沙地32.2万公顷,进行河流流域治理。

伴随着开发的推进,在取得成就的同时,问题开始暴露。“1960年3月16日至23日,强风将400万公顷新垦地上的种子、幼苗及表土腾空吹起,风蚀表土总量高达10亿吨。哈萨克斯坦受害面积达到2000万公顷。在哈卡斯草原,1963年黑风暴期间15万公顷耕地表土被搬运,沙土填平了150公里长的灌溉水渠。”(刘恕,2009)黑风暴还仅是土壤被风力侵蚀的一种表象,其最大的危害后果是千百年来形成的土壤细粒,包括肥力的丧失,而这种肥力不是几十年就可以恢复的(刘恕,2000)。

直到1977年,在联合国荒漠化会议上被称为世界最大的荒漠开发利用方案的“卡拉库姆运河”建设项目及相关的水利建设,灌溉地面积一度达到730万公顷。1980年苏联棉花总产量达到996万吨,居世界第一。其中,咸海流域产量占到了95%。随即,因灌溉农田大量用水,水源补给急剧减少,咸海水面20年之内下降13米,面积由6.4万平方公里减少为2.9万平方公里,当地生态环境急剧恶化。近咸海地区沙尘暴次数增加了50%,全年尘暴天气日数达到29~90天,每年从裸露湖底吹走的盐碱尘粒达5700万吨,每公顷表土风蚀量达10~50吨。成为震惊世界的“咸海生态灾难”。哈萨克斯坦境内1980年以来40%的耕地已经弃耕。这是又一次失败的、迄今为止当地人们仍在痛苦中挣扎的荒漠化对抗战役(刘恕,2009)。

(五)第五大悲剧——北非荒漠化灾难

位于北非撒哈拉沙漠以南的萨赫勒地区,1968年前的15年间,风调雨顺,人口持续增长,农耕地由南而北推进了100公里左右。1968—1972年发生严重旱情,当地损失350万头家畜,10万以上人口死亡。如前文所述,1977年联合国内罗毕荒漠化会议,形成了集中打井灌溉,解决荒漠化蔓延的萨赫勒地区行动方案。但在连续7年行动之后,到1985年,萨赫勒地区荒漠化加速蔓延,受害者达3000万人,1000万人沦为生态难民。1987年联合国被迫宣布终止行动,承认控制行动失败。

萨赫勒地区的荒漠化灾难从此进入失控状态,一直放任蔓延至今。2008年世界排名前20位的失能国家(缺乏应对剧烈内部冲突和社会衰退的能力)中,有10个国家分布在这一地区及邻近区域,分别为(括号中数字表示排名):索马里(1)、苏丹(3)、乍得(4)、刚果民主共和国(5)、中非共和国(8)、几内亚(9)、科特迪瓦(11)、肯尼亚(14)、尼日利亚(15)、埃塞俄比亚(16)。荒漠化的灾难是综合性的。联合国儿童基金会2012年1月27日指出,西非地区的布基纳法索、乍得、马里、毛里塔尼亚、尼日尔、喀麦隆、尼日利亚、塞内加尔,因降水少、收成差、粮价高、社会不稳定、移民汇款减少,约有900万人将面临粮食危机,超过100万儿童处于严重营养不良的危险之中,必须采取紧急行动才能避免发生大规模饥荒。这是一幅依然不完全清晰的悲惨景象,人类正在整个非洲大陆饱尝痛苦,这是近万年来荒漠化战败史的重演与放大。

(六)第六大悲剧——中东地区现代农业的痛苦尝试

沙特阿拉伯(简称沙特)位于阿拉伯半岛,面积215万平方公里,人口2713万,地势由西向东倾斜,沙漠约占总面积的一半,绝大部分地区属亚热带沙漠气候,年均降雨量为100~200毫米。高温干旱导致当地农业生产力低下,直到1961年1/3粮食依赖进口。1975年后政府支持发展水利灌溉,开发地下水资源,1978年以高于国际市场6倍的价格收购小麦,灌溉地面积遂由1975年的15万公顷增长为1988年的280万公顷,小麦由3000多吨增长为260多万吨,实现了自给有余。2008年耕地面积达到360万公顷,农副产品自给率大幅提升,其中,粮食自给率达到98%,蔬菜自给率达到85%,水果自给率达到70%,鱼自给率达到52%,肉类自给率达到46%。部分年份还有大量农产品出口。但是,沙特阿拉伯却付出了惨重的代价。其农业用水量占国家用水量的85%~90%,且80%~85%来源于地下水,其余部分由几十年来投入重金在沙特阿拉伯东西海岸修建的30个大型海水淡化厂供应。这些海水淡化厂年产10.85亿立方米淡水,通过3270公里的输水管道输送到40多个城镇。致使国家农业与社会经济几乎100%建立在石油资源、地下水资源这类不可再生资源的开发利用基础之上。随着石油、地下水资源耗竭,农业与国民经济正在成为海市蜃楼式的幻影。2008年沙特阿拉伯宣布,因其地下水几乎耗尽,将于2016年停止生产小麦。

与沙特阿拉伯紧邻的以色列,近70%的国土处于干旱与半干旱地区,50%的国土为降雨量少于150毫米的沙漠。2008年全国人口729万,人均水资源247立方米。该地区农业生产主要依靠高度科学化的节水农业技术,有效灌溉面积从1948年的3万公顷扩大到现在的25.5万公顷。以色列的瓜果、蔬菜占据了欧洲40%的市场,被称为“欧洲的冬季厨房”、“出卖地中海阳光”的国家。但在这一成功模式的背后是沉重的水资源负担,农业吞噬了以色列水资源的2/3。20世纪60年代死海年入水量为13亿立方米,由于上游及太巴列湖大量取水,如今只剩下1.3亿立方米,死海水平面年均降低1米左右,20年来下降了1/3,沿岸出现了1000个左右大车库门大小的落水洞。如不加治理,30年后死海就将成为类似于咸海的盐碱沙漠。以色列南部内盖夫地区发现的2个大蓄水层微咸水储量丰富,每年抽1.5亿立方米,可用100年以上。目前,内盖夫地区2.4亿立方米用水中,北部输入占44%,城市处理占48%,微咸水占8%。随着向荒漠化进军规模的扩大,内盖夫用水压力在加大,百年之后内盖夫怎么办,依然是问题。为化解水资源危机,以色列大量进行海水淡化、盐碱水淡化工程建设,其后果之一是将高度浓缩的海水矿物溶液注入海底,死海南部底部由于此类矿物积累已经显著抬升,其对地中海临近海域将产生何种生态影响目前尚无人可知。

沙特阿拉伯、以色列是依靠雄厚的资本和现代科学技术发展农业与国民经济的典型代表。从已经或正在发生的事实来判断,水资源缺乏的中东地区正把社会经济发展的沉重负担加载于化石能源、新能源和水资源这“三驾马车”之上,随着能源危机、水资源危机加深,该地区的现代农业与社会经济发展的道路愈行愈窄,难以为继,荒漠化幽灵若隐若现数十年后将再一次威胁当地人的生存。

三、现代荒漠化悲剧的行为与行为基础

六大悲剧的每一场,都只是不同地理单元无数荒漠化行为的总结果。在一般人心中,这样的荒漠化表现与结果,要么历史久远,印象模糊不清;要么挂一漏万,感觉其远在天边,似乎事不关己。整体来看,作为构成人类社会的个体,人人都可能认为荒漠化与己无关,“不识庐山真面目,只缘身在此山中”,每一个体的麻木不仁,导致人类总体对荒漠化缺乏客观认知,这是一切时代荒漠化行为屡禁不止,荒漠化肆意蔓延的根本基础。没有人类社会,便没有今天的荒漠化,人类是荒漠化的基本构成因素。因此,彻底认识荒漠化,无疑应顺藤摸瓜,由荒漠化的结果,反向识别导致荒漠化的行为,进而求索荒漠化的人类社会思想基础。当今世界已然处于荒漠化大爆发期,荒漠化行为横行天下。此外,这也恰恰为人类认清荒漠化行为的本质提供了绝佳时机。

(一)混乱的水资源开发格局——血腥的荒漠化行为

荒漠化在相当程度上是一个以土壤生产力枯竭为表,以水循环体系瓦解为本的区域生命系统衰落与崩溃的过程。任何区域范围内破坏土壤的行为均为直接荒漠化行为;而任何扰乱水循环体系的行为均可归结为间接荒漠化行为,而且是根本的荒漠化行为。由此视角来观察,现代工业化、城市化本质上是被强化的间接荒漠化行为。近代常规现代化通过大规模地干扰、改变、颠覆区域水循环系统导致深度荒漠化是当代荒漠化新的本质特征,也是当代每一社会成员与荒漠化关联的根本途径。通过梳理有关事实,可以发现,当今世界人为干扰水循环导致荒漠化的行为,其后果已经非常严重。

因打井2100万眼,致使“印度以传统方式人工开凿的水井中一半以及成百万较浅的管井已经干涸,引起了一连串依赖水井生活者的自杀事件”(Fred Pearce,2004)。世界银行2005年的一项研究指出,印度15%的食物(约合1.75亿人的谷物)靠开采地下水生产。古吉拉特邦国际水管理研究所特沙·沙阿评论印度水资源形势时说:“泡沫破灭时,印度农村将处于极端的无政府状态。”

巴基斯坦旁遮普平原地下水位持续下降,1982—2000年,伊斯兰堡、拉瓦尔品第附近的地下水位每年下降1~2米;俾路支省首府奎达周围地下水位年均下降3.5米,即将进入无水可用状态,该省已经有6个盆地因用尽地下水成为不毛之地。

伊朗年超采地下水50亿吨,全国约1/4的谷物生产依赖于超采地下水灌溉。

也门地下水位年均下降1.8米,近35年来粮食生产已经减少一半,国家趋于陷入全部谷物依靠进口的境地。

以色列尽管为世界灌溉水利用效率最高的国家,但也正在耗干其主要的含水层——滨海含水层、山区含水层,沙漠含水层也在迅速萎缩。

墨西哥瓜纳华托州地下水位年下降2米以上,索诺拉州地下水位已由原来的10米下降到120米,全国51%的用水来自超采地下水。

世界灌溉面积从1950年到2000年增加了两倍。2000年之后已基本停止增长达10余年。随着多数国家超采地下水,水资源接近枯竭,加之全球气温升高,冰川资源枯竭,常规节水技术开发潜力减小,全球灌溉地已经进入负增长,而荒漠化土地在等比例扩张(莱斯特·布朗,2010)。水是生命之母,土壤是生命之父,至少在近代的荒漠化恶性发展过程中,人类充当着地球生命与生命系统毁灭者的角色!这正是让所有人都目瞪口呆的惊人事实。

(二)“核污染”——极端的当代荒漠化行为

通过影响水资源引发土地荒漠化,是一切荒漠化的基本形式。需要注意的是,当代荒漠化正在发生三方面演化:第一,用历史发展的眼光来观察,荒漠化的蔓延本质上造成地球生命系统的瓦解与崩溃,加速了地球文明的衰落与消亡。第二,人类社会生产力的高度发达,使得荒漠化已经突破传统气候带——干旱、半干旱、亚湿润干旱区,向全球蔓延。亚湿润地区、湿润地区因酸雨、水体富营养化、地下水位下降导致土壤生产力降低,因海洋污染、过度捕捞、珊瑚礁死亡爆发“水体荒漠化”。这意味着,地球表层范围内,以地球生命系统结构简化、功能弱化为共同特征的干旱地区荒漠化、湿润地区荒漠化、海洋荒漠化已经连为一体。三者彼此相互作用,日益压缩人类的生存空间,同时不断增大人类防治荒漠化行动的难度。第三,随着科学技术的发展,人类干扰环境的能力,包括瞬间作用力、作用范围、作用区域,与建设能力等比例增强。新的作用力与传统作用力、自然作用力相互作用,使整个地球表层系统,包括平静的社区、开阔的大草原、人迹罕至的矿山、湿地、海洋深处,随时都可能发生系统荒漠化的事件。荒漠化爆发的不确定性在无限度地增强。切尔诺贝利事件、福岛事件就是这样的极端典型案例。

1.切尔诺贝利事件

1970年,处在极盛时期的苏联,汇聚最优秀的科技力量,在离乌克兰首都基辅140公里的普里皮亚季镇,开始建设切尔诺贝利核电站,到1986年,共建设完成4座核反应堆,提供乌克兰10%(4000兆瓦)的电能。1986年4月26日1时23分47秒,因系列性操作失误,切尔诺贝利核电站4号核反应堆发生爆炸,相当于500颗原子弹爆炸产生的辐射量随着尘埃飘逸,直接死亡人数62人。其间接危害巨大而深远,核辐射造成27万人患病,9.3万人死亡,16.5万人致残。乌克兰有240万人遭受核辐射污染,其中42.8万为少年儿童。事件发生后,苏联动员了10万名士兵,40万民众参与拯救行动。1986年4月29日前后,一度动员了300架直升机灭火。整个拯救行动持续了一年时间,消耗了苏联180亿卢布,1990年之后,乌克兰政府又耗资120亿美元进行后续处理,2001年切尔诺贝利核电站永久关闭。

悲剧发生后,核电站周围方圆30公里居民及相关人员共33万人被疏散。白俄罗斯22%的国土,6000平方公里土地受到辐射粉尘污染,220万人被迫逃离家园。奥地利13%的国土面积受到核污染。整个欧洲约3.9万平方公里土地遭受核污染,许多土地不再适于耕种。直到今天,仍有500万人生活在核污染地区,其中俄罗斯境内有110万人,70万为儿童。有关专家分析指出,切尔诺贝利核放射性元素将一直存在于土地和水源中,延续100年(林汶奎,2011)!切尔诺贝利事件重创了苏联社会,4年后,苏联解体。

2.福岛事件

2011年3月11日13时45分,日本宫城县以东太平洋海域发生9级地震,引发海啸。这是一次“1200年一遇”级别的地震。地震引发福岛核电站1、2、3、4号机组接连发生事故,造成核泄漏。据统计,2012年2月,地震与核泄漏造成死亡人数19139人,避难人数34万人。日本政府在福岛核电站周围方圆20公里设置警戒区,禁止进入,警戒线之外10公里范围内,绝大部分居民已经撤离。福岛核电站2号机组仍在注水降温,贮存处理水的水罐将在2012年3月份注满,之后,处理水将不得不注入海域。2号机组何时能够停止注水,仍然是未知数。这是又一次与切尔诺贝利事件相似的核泄漏事件。有关事态在发展中,巨大的危害及损失仍难全面评估。

福岛核电站1号机组1967年开始建设,1970年11月并网发电,1974—1979年2号至6号机组陆续并网。日本核电技术来源于美国,日本为世界核电技术输出国家。2011年3月11日前,全日本共有54座核电站工作,核能发电量占总发电量的30%。福岛事故发生后,德国成立了由15名专家组成的德国核电管理委员会,经由委员会决议并由政府决定,在德国停止使用核能发电。事故发生后一年,日本所有54座核电站已经停止运行,尚未有地方政府批准再启动。

切尔诺贝利事件与福岛事件是近代人类发展史上的大事。它们的发生具有四方面启示。

第一,从荒漠化的本质来看,上述事件事实上是一种类似于“空间荒漠化”的行为,其结果就是直接导致地球表层上百到上万平方公里范围的生命系统立即、永久性解体,使这些区域成为“魔鬼城”、无人区。

第二,如果将荒漠化动因划分为自然因素为主、人为因素为辅,人为因素与自然因素相当,人为因素为主、自然因素为辅三种类型的话,那么切尔诺贝利事件则完全是人为因素主导的事件,是历经16年时间,“精心酝酿”的不幸事件,福岛事件则是人为因素与自然因素共同作用的事件,人类一直在自觉不自觉地“挖坑”,大自然则毫不犹豫地拉开了“陷阱机关”,将成块的文明一脚踢了下去。

第三,当代人们在草原露天开矿、干旱地区开垦耕地、采空地下水资源、温室气体排放等方面沾沾自喜地行进,人为地创造着“急性”、“热性”病因,这是与切尔诺贝利事件与福岛事件在本质上一模一样的荒漠化行为,这也是当代荒漠化大爆发的基本形式。

警惕啊!经历了切尔诺贝利事件与福岛事件苦难的人类!

第四,20世纪80年代是苏联鼎盛时期,日本是美国的铁杆盟国,它们都是世界科学技术巅峰之国或强国联盟,而且核能产业是举世公认的科技人才与科学技术最集中的领域。如此发达的国度、如此“高精尖”的领域,如此悲剧的事件一再发生,这表明当代科学技术虽然发展迅速,但哪怕是在当代人们公认的最具有成就的领域,仍然有不安全,甚至是极不安全的因素。人类文明越发展,就越应当慎之又慎。

(三)荒漠化的行为基础——短视、无知、疯狂的心理世界

1.以色列式的农业现代化陷阱

以色列是世界最缺水的国家之一,蔬菜、花卉是高度耗水作物。极端缺水的以色列,罔顾水源即将枯竭、死海将干涸、与邻国水资源关系紧张的严峻事实,依然在“积极、主动”地推动着欧洲、北美蔬菜、花卉的生产供应,同时大量进口农产品。这是一场正在上演的以巨额化石能源消耗为基础,玩水资源大输出、大输入游戏的国家级悲剧。作为观众,世界各国对以色列满怀崇敬之情,投以羡慕的目光,面带微笑,在静心观看演出,等待“结果”。这是一场举世麻木、令人痛心、不可持续的现代版荒漠化悲剧!

2.东亚城市化陷阱

日本第二次世界大战结束后城市化率为33%,1955年达到56%,1970年超过70%,基本完成城市化。在此期间日本经济高速发展。1961年其人均GDP为462美元,2000年为37561美元。对比农业情况,日本粮食自给率1970年为60%,2010年为39%,农产品综合自给率降至30%以下。日本走的是一条“城市大发展,农业大衰退”之路。宋金文(2007)研究指出:“21世纪初的日本农村与60年前第二次世界大战刚刚结束时相比可谓发生了天翻地覆的变化。……2004年,全国有80%以上的人居住在城市,从事农业活动的人只有7.4%,农业产值只占国民生产总值的1.1%。农业已经成为少数人从事的夕阳产业。”

与日本类似,韩国农业也岌岌可危。1953年7月27日朝鲜战争结束,1960年韩国城市化率为28%,1990年为74%,基本完成城市化。1961年韩国粮食自给率为92.6%, 1970年为79.5%,2000年为36.8%,2003年为25.3%。曾经在韩国农业部门长期工作的金振先(2006年)在《新农渔村建设》一书中认为,20世纪50年代,韩国启动国家现代化基础上的农业现代化,“半个世纪过去了,看着今天农渔村的后辈们,我觉得他们所感受到的农渔村的未来,正如那条道路一样遥远与险峻,我不禁心如刀割”。

在我国台湾地区,1950年城镇人口比重为24.6%,1960年为40.3%,1970年为55.6%,1980年为66.2%,之后基本处于稳定状态。粮食自给率1970年为81.2%, 2010年为32%。

中国双三角地区是近代社会经济发展最快的地区。2000年长三角、珠三角GDP总量分别为1935亿、1006亿美元,人均GDP分别为2562、3922美元;2008年两区GDP总量为7763亿、4280亿美元,2008年人均GDP分别达到了7846、8971美元。在此期间长三角、珠三角人均粮食占有量分别由2000年的338.6、295.5公斤,减少为2008年的219.6、63.7公斤(国家统计局国际统计信息中心,2009)。区域内各地粮食自给率分别降低至30%~50%不等。

日本、韩国与中国台湾、双三角地区均不属于联合国规定的荒漠化发生区域。但发生在上述国家与地区的社会经济过程,最终在根本上对国际荒漠化区域或有关国家国内荒漠化区域造成了巨大压力,因而在全球意义上推动着荒漠化蔓延。工业化、城市化是世界常规现代化的基本内容。迄今为止,世界各国,特别是发展中国家仍在以无限虔诚的心祈求实现常规现代化。但严酷的事实是,就全球荒漠化角度来认识,这是一条永远都不可能到达的妄想天路!常规现代化道路已经破产,单纯的城市化是海市蜃楼。“西方的经济模式不适用于中国,它在印度也肯定不适用……对于也在做着‘美国梦’的其他发展中国家的30亿人口,西方的经济模式也必然不适用。”而且,“现行的经济模式对于工业化国家也同样行不通……老经济的日子已经屈指可数了”(莱斯特·布朗,2006)。

3.欧美生物能源陷阱

1995年,世界有饥饿人口8.25亿,2000年联合国曾经制定千年发展计划,目标为在2015年将世界饥饿人口由8亿减少为4亿。但2008年金融危机后,饥饿人口总数上升为9.15亿,2009年更上升为10.2亿,在2010年饥饿人口为9.25亿,随着2011年粮价反弹至2008年的高位,饥饿人口再次增加(达席尔瓦,2012)。联合国儿童基金会统计结果显示,2009年世界每年因食物不足等原因,有912.5万名5岁以下的儿童夭折。近期发展形势没有改观。

另一方面,作为世界第一粮食出口大国的美国,2000年以后开始实施生物燃料战略,鼓励利用玉米、大豆生产燃料乙醇、生物柴油。2000年燃料乙醇产业消耗的玉米量为1497.7万吨,2005年为3645.8万吨,2010年为1.17亿吨,2011年为1.26亿吨。按照年人均最低消费180公斤谷物保证量核算,2011年美国烧掉了7亿人口的食物(见表1)。

表1 美国玉米能源计划与世界饥饿人口状况(1995—2011年)

北美、欧洲、巴西等国家与地区实施的现有生物能源战略的直接结果如下。

最终将粮食的流向由以谷物形式流向粮食最紧缺国家与地区,转变为以燃料乙醇与生物柴油方式流向发达国家。

在世界粮食总产量持续增长、人均占有量基本保持不变的情况下,由于玉米、大豆等主要粮油产品库存减少,世界粮食价格在2007—2008年、2011—2012年连续两次大幅度上升。2011年世界粮食进口额超过10000亿美元,为2005年前的2倍以上,而发达国家粮食出口收入普遍大幅度增长。呈现穷国越来越穷,富国越来越富的“马太效应”。

生物能源战略耗竭了全球仅有的储备水土资源,饥饿人口大幅度增长导致社会动荡,粮价高涨引发经济混乱。生物能源战略已经成为全球荒漠化形势更加严峻的最新动因!

“以色列式的农业现代化陷阱”归根到底是极端商业主义在当代的具体表现,这种行为不会因现代科技发展、国家经济实力强大而能使国家避免空间越来越小、道路越走越窄的命运;“东亚城市化陷阱”本质上为目光短浅、东施效颦式的现代化,落后的国家绝不可能靠简单模仿轻松实现现代化;“欧美生物能源陷阱”的行为基础则为恶意操控思想。三种思想交叉主导,加之极端宗教主义、极端民族主义、种族矛盾、科技犬儒主义、狭隘投机心理盛行,这些共同构成了当今世界荒漠化肆意泛滥的基本社会根源。

四、现代荒漠化历史演变的基本特征

(一)由点状发作走向连片大区域爆发

历史上发生的荒漠化毁灭性事件,规模较小,地域不连续,发作期时断时续,具有一定偶然性。如复活节岛灾难发生在太平洋孤岛上,面积为117平方公里;两河流域悲剧则限制在幼发拉底河与底格里斯河交汇的流域范围内,面积约50万平方公里;古埃及悲剧主要发生在尼罗河下游,面积约100万平方公里。比较而言,近代荒漠化发生区域范围广、具有普遍影响。20世纪30年代发生在美国的黑风暴事件,重灾区面积达50万平方公里,波及美国、加拿大数百万平方公里;20世纪60年代以来,北非荒漠化对非洲大陆的直接影响范围超过1000万平方公里;1954—1960年苏联一次性直接开垦草原面积达42万平方公里,造成今天哈萨克斯坦、俄罗斯东南部数百万平方公里土地的荒漠化问题。

新的荒漠化威胁仍在向更广大区域蔓延。过去30几年中,蒙古因干旱严重,谷物产量减少50%,哈萨克斯坦的耕地撂荒40%,中国北方地下水位持续下降,在欧亚大陆中心地带,一条类似于撒哈拉沙漠的大沙带在隐性形成之中;与此同时,南亚地区的印度、巴基斯坦因超采地下水,荒漠化隐患明显;伊朗、伊拉克、土耳其、叙利亚、沙特阿拉伯、也门、约旦、以色列、巴勒斯坦地区的缺水问题严峻,荒漠化危机日益加深;撒哈拉沙漠以南萨赫勒地区荒漠化问题呈向非洲大陆蔓延态势,社会动荡危机加重,苦无对策;“在美国南部大平原和西南地区,尚未开发的水源已经所剩无几”(莱斯特·布朗,2011)。得克萨斯、俄克拉何马、堪萨斯的部分地区,地下水位下降了30米以上……迫使农民回到低产的旱作方式。科罗拉多、加利福尼亚出现了城乡争水、农田弃耕问题;中美洲的墨西哥用水紧张;海地因近40年来丧失全部森林和大量表土,由粮食基本自给蜕变为一半以上的谷物依靠进口;巴西亚马逊盆地南缘“塞多拉”稀树草原遭到大规模开垦,有可能沦为沙地。上述欧、亚、非、南美、北美洲大范围发生的荒漠化,加之世界其余地区发生的荒漠化,相互掣肘,在整体上形成了笼罩全球的荒漠化网络。

(二)由生态条件优越地点向绝对脆弱区蔓延

人为因素主导、自然因素与人为因素相互作用是导致荒漠化问题的根本原因。如果将荒漠化看做生命体,认为人类与荒漠化是根本对立的矛盾关系的话,那么经过历史的观察,就会发现荒漠化在某种程度上就是自然借用人类行为的失误,大范围驱逐人类的活动。历史上早期的荒漠化主要爆发于文明区域,两河流域文明、古埃及文明、复活节岛文明均属此类。一般而言,人类早期文明发祥地自然条件优越,人类技术水平低,环境干扰能力弱,荒漠化与人类文明伴生期长,荒漠化过程反复曲折,灾难尽管巨大,但可望找到避难场所,损失有限。比较而言,今天的荒漠化形势已经发生了巨变。第一,由于世界人口总量与文明初期的10000年前相比增长了700倍,人类已经分布到了世界所有的地方——包括大量的生态条件极其脆弱,甚至不适于人类生存的地区,挣扎在土地承载力极限边缘的人口持续增加。第二,借助于文艺复兴以来科学技术的发展,人类在开发利用自然资源方面,特别是化石能源与水资源方面取得了长足进步,直到今天仍在进步之中。以致因人类能力的大幅提升,世界进入了“人类世”时代。人类开始主宰地球的命运,技术成为决定一切的力量。第三,任何技术本身都存在对人类—荒漠化矛盾系统的正面效应与负面效应两方面的功能。当代人们为追求技术正面效应而海量引入、应用、发展的现代技术,在取得正面效应的同时,其负面效应也在迅速完成海量积累。于是,系统最薄弱的部分在遭遇强力干扰时最先崩溃。20世纪30年代的北美大草原灾难,20世纪50年代发生的苏联生态灾难,20世纪60年代发生,直至今天仍在发作的萨赫勒地区灾难,也门、海地今天的灾难,沙特阿拉伯、以色列、伊朗、巴基斯坦、印度、哈萨克斯坦、蒙古、中国北方面临的挑战等,无疑就是一次次刺耳的警报(莱斯特·布朗,2010)。需要指出的是,在历史上,中华文明曾经避免了远古时期的荒漠化挑战,现如今,世界三大农业起源中心中唯一完整保留至今的中国系统,已经遭遇新一轮全球荒漠化挑战。中国已经成为人类与荒漠化矛盾运动最新、最激烈的区域。

(三)现代条件下的快速、毁灭性荒漠化

从文明产生到崩溃,复活节岛灾难持续了大约800年的时间(公元800年到1640年前后),两河流域悲剧持续期为4500年左右(公元前5000年到公元前539年),古埃及悲剧持续期约为5500年(公元前5000年到公元641年),玛雅文明悲剧持续期则为650年左右(公元250年到公元900年)(莱斯特·布朗,2008)。值得注意的是,与古代荒漠化历史事件相比,今天的荒漠化发生了质的变化,持续期由原先的数百年、数千年缩短为几十年、十几年,甚至更短时期。从19世纪末北美大草原大规模开垦到北美黑风暴爆发,只用了50年左右的时间;苏联欧亚大草原从开垦到大规模荒漠化甚至只有不到十年的时间;发生在萨赫勒地区的灾难到今天为止只有半个世纪的时间,当地已经出现文明崩溃迹象;世界大规模打井灌溉、扩大水浇地面积始于20世纪60年代,大规模修水库始于20世纪50年代,大型核电站建设是在20世纪70年代后,至今只有40~60年时间,但荒漠化在世界各地全局性、恶性蔓延的局面已经凸显,而且越来越刺眼。

因世界人口成十倍、数十倍、数百倍地增长,荒漠化区人口成百倍、上千倍地增长,科技大发展并被肆意滥用,对于荒漠化问题社会个体往往无动于衷或无能为力,国际社会行动不力,从而使世界荒漠化形势严峻程度愈来愈高。往往世界生态脆弱区的荒漠化一旦爆发,整个区域就可能陷入系统崩溃进程。今天非洲的索马里、中美洲的海地,已经深陷当代荒漠化灾难。更多的世界失能国家,如津巴布韦、苏丹、乍得、刚果民主共和国、阿富汗、中非共和国、几内亚、巴基斯坦、科特迪瓦、肯尼亚、尼日利亚、埃塞俄比亚、也门等纷纷落入“贫瘠的土地上产生贫困的人群,贫困的人群在制造贫瘠的土地”式的荒漠化恶性循环之中。这几乎是一种令人窒息、势不可挡、毁灭性的荒漠化浪潮。

(四)防治荒漠化已成为人类当前第一要务

2012年UNEP年鉴指出,全球地表厚度为1米的土层中可储存2.2万亿吨碳,为大气储量的3倍。19世纪以来,土壤和植被中60%的碳流失了。而最近25年,因不当使用,世界24%的土地健康状况在恶化并且生产力在下降。森林砍伐,城市开发,耕地增加,不可持续的农、林业生产行为是导致气候变化的主要因素(UNEP,2012)。就人类与荒漠化、全球气候变化的关系而言,显然荒漠化在先为因,全球气候变化在后为果。正是由于此前没能认识到这一点,2012年2月地球首脑会议国际环境学家声明起草小组总结认为:“1992年签署的关于气候变暖和物种减少的两项条约未能实现其目标。生态系统在以越来越快的速度消失,全球仍在变暖。人类浪费了20年时间”(英国《新科学家》网站,2012)。此外,不管由于任何原因——历史的或是现实的,人类的或是自然的,文化的或是技术的,政府的或是民众的,城市化的、工业化的或是农业现代化的,心理上的或是行为上的,或是它们综合起来的,等等——所导致的荒漠化已经成为人类社会的第一威胁,第二威胁是生物多样性减少,第三威胁是全球气候变暖。人类社会只有首先战胜荒漠化,同时积累足够的物质财富与智慧财富,才能迎战生物多样性减少、全球气候变暖及其他威胁。

世界范围内,科技界与社会精英、“发达国家”与发展中国家在防治荒漠化基本战略问题上均未达成基本共识,人类社会在荒漠化面前毫无作为。如果不发生新一场文艺复兴式的全人类的思想飞越,就是再顺延一万年,任何防治荒漠化的行动都难以成功,人类赖以生存的地球家园终将淹没于荒漠的汪洋。警醒啊!世界防治荒漠化工作处在即将冲破黎明,迎接光明到来的前夜!

五、迎接科学技术的新生

当代科学技术孕育于西方文明,17世纪后,它伴随着资本主义发展而成长,一直到今天。资本主义的灵魂是资本与利润。资本主义在全世界的强势发展,将一切自然、社会的资源,包括科学技术,都紧紧地攥在自己手中。这使得科学技术从一出生开始,就发育成为一个畸形儿。爱因斯坦在1948年谈到,人类在科学和技术领域产生了这么多极为成功的学者,但长期以来,我们在寻找应对政治冲突和经济压力的适当方法时却束手无策。无疑,国内以及国家之间经济利益的冲突很大程度上要对今日世界的危险局势和所面临的威胁负责(爱因斯坦,1948)。64年过去了,人类社会在根本问题上仍然没有改观。由于资本与利润本身就是问题的根源,为了解决问题,其又不断地制造问题,从而使作为其附属物的当代科学技术本身,理所当然地成为了当今世界问题的重要部分,或者充其量只能充当着既解决问题,又制造问题,抑或可有可无的角色。长此以往,人类社会热切期望用今天的科学技术解决荒漠化问题的良好愿望必定将落空,除非它实现新生。

(一)人类与自然的关系——当代最紧迫的哲学问题

人类社会强势,自然弱势,特别是地球自然系统弱势,是当今世界的主要矛盾。人个体意义上对资本、金钱的追逐行为,人类社会群体、国家意义上对竞争优势与统治权力的角逐行为,与解决当今人类面临的主要矛盾问题背道而驰,其结果是主要矛盾日益激化,各种矛盾错综复杂,这就是今天世界各种矛盾剪不断、理还乱的根源,荒漠化就是典型代表。人类社会的思想意识决定行动,行动决定最终结果。因此,要解决荒漠化问题,必须在全人类与全球最高意义上,就人类与自然的关系展开讨论,形成共识,并让其指导共同行动。2011年,世界人口已经达到70亿,世界工业、农业生产力正处于历史上最发达的高度。冷眼观察,人类社会疯狂地从其母体中掘取营养,过度膨胀,在相当程度上不能自已,难以持续发展;地球自然系统历经沧桑,在能源、水源、矿物资源、地质、气候、生命系统——整个人类社会支持系统方面,已经显露败象,局部呈现崩溃迹象。人类—地球系统在根本上已经处于危机状态!这使人类对人与自然关系的认识问题成为当代人类社会最紧迫并且必须解决的哲学问题。

(二)地理科学的新发现

1983年,钱学森给出了地理科学的定义,并指出,地理科学的研究对象就是地球表层。地球表层指上界以对流层的高度为限(极地上空约8公里,赤道上空约17公里,平均10公里),下界包括岩石圈的上部,陆地上深5~6公里,海洋下平均深4公里之间的部分。地理系统为自然系统与社会系统相交汇的大系统(钱学森,1994)。

地理系统是开放的复杂巨系统。“第一,地球表层一方面接受从地球以外传来的光和其他各种波长的电磁波,另一方面又从地球表层辐射红外线;此外还有天体运动产生的引力作用;还有各种外来的高能粒子、尘埃粒子、流星,高层大气也有分子溢出。地球表层还接受地球内部运动的各种影响,以及地磁场的影响等。第二,它是巨系统,就是子系统成亿、上百亿、上万亿、上亿亿。第三,它是复杂的巨系统,就是子系统的种类非常之多。人是一种子系统(单一的人个体就是一个开放的复杂巨系统),还有种类繁多的植物和动物、山山水水,以及地下矿产等。这就形成一个特点,即这个‘开放的复杂巨系统’的内部层次、结构多变,而且我们很难分清、确定,今天你看是这样,再过一天又不是这样。这就给我们研究分析地理系统这种‘开放的复杂巨系统’造成很多困难”(钱学森,1994)。因此,对待当代地理系统问题就必须用开放的复杂巨系统方法来认识、解决。荒漠化地区是地理系统的一部分。荒漠化是地理科学问题。荒漠化本质上是地球生命系统功能与结构的变化,其动因在于地理系统中的社会系统与自然系统的矛盾运动,属于宏观层面的科学问题。地理系统自下而上大致分为四个层次:第一层次为工、农业生产和人民生活的基层单元,如一个工厂、一家企业、一个生活区、一片林地、一块农业种植田、一片渔业水面等;第二层次,地区。它根据实际情况,相互影响的关系来确定,例如长江三角洲;第三层次,国家层次;第四层次,世界层次(钱学森,1983)。为认识荒漠化,防治荒漠化,可根据具体情况,将其分解或组合为多成分、多层次的问题,在此基础上可以定点、定时、定量分析荒漠化问题的历史、现状,制定方案,实施防治措施,考核其效果。地理科学的最新发展使防治荒漠化问题第一次建立在了更加科学的基础之上。

(三)系统科学时代的来临

随着科学技术与生产力的发展,人类已经对地球自然系统、人类社会系统各部分、不同层次子系统及其运动机制形成了基本认识,并在多种生产实践与科学实验中积累了大量经验教训。科学领域由此产生了系统科学的飞跃。

系统科学是研究系统结构与功能的科学。世界一切事物均属于系统,其运动均为系统运动。按照系统运动的典型空间度量尺度,可划分为:缈观(10-34厘米),微观(10-15厘米),宏观(102米),宇观(1021米≈105光年),胀观(1040米≈1024光年)。当然,度量尺度大的系统包括度量尺度小的系统。地理系统属于宏观系统,因此它属于宇观系统,包含微观系统。它既受微观系统、宇观系统影响,也影响微观系统、宇观系统。自然,地理系统也与其他更小或更大的系统相关联。

地理系统内部,历史与现实的系统结构与成分是影响系统功能的基本因素。其中,人类社会系统与地球表层自然系统构成了地理系统基本矛盾的两方面。在早期历史上,地球表层自然系统为地理系统矛盾的主要方面,随着发展,这一情况不断发展变化。今天的地理系统中人类社会系统已经上升为主要矛盾方面。这意味着,人类社会整体意义上自觉的与不自觉的思想与行为,已经成为地理系统健康与衰败的决定因素。个体的人、家庭、社区、低级行政区域、中高级行政区域,直至全球体系,是构成人类社会系统的物质基础,政治、经济、文化、社会、物质的运动是人类社会系统的具体运动内容。它们交互作用,对相应的地球表层系统单元,直至整个地球表层自然系统最终产生良性或不良影响,并决定着地理系统的基本运动方向。

六、防治荒漠化工程基本理论问题

(一)人类防治荒漠化必胜

气势汹汹的荒漠化几乎与人类文明的形成与发展相伴生,如今已经到了危及人类文明的地步。我们不禁要问,人类能够战胜荒漠化吗?

从整体来看,荒漠化问题本身包含正在发生的荒漠化与已经形成的荒漠两部分。对于正在发生的荒漠化,其成因可以简单归结为“自然因素”、“人为因素”、“人为—自然因素”三类。“自然因素”导致的荒漠化可分解为人类不可抗御部分与可防治部分两类。其可防治部分在未来防治工作中不存在大问题;不可抗御部分也并非绝对不变,伴随着历史发展与矛盾运动的演变,不可抗御部分在不断发生分化、弱化、转化,其相当程度上将变得可以防治,或人类有可能将其灾害控制在最小范围内。除此而外,“人为因素”、“人为—自然因素”所导致的荒漠化在可防治性质上弱于“自然因素”类,理论上均属于可控制范围之内。

对于已经形成的荒漠,不论是轻度、中度、重度,还是固定沙丘、半固定沙丘、流动沙丘,均已将荒漠化的结果暴露于人类面前,我们应用已有的技术体系,以及新发展的沙产业、草产业理论及相关技术,战略上是能够将其分割、瓦解、弱化,直到最终控制的。

综合上述分析可见,荒漠化总体上是可以防治的。从荒漠化与人类文明的根本对立角度认识,防治荒漠化则是人类存在与发展没有任何回旋余地的必然选择。伴随着文明进步,人类一定能够战胜荒漠化。从这一基本观点出发,在防治荒漠化问题上积极、系统、全面、顽强、持续、具有战略性的认识与行动是正确的。近代以来荒漠化的大爆发,在很大程度上是人类社会发展中反文明因素长期积累发酵产物的宏观表征。从总体上来看,防治荒漠化的行动将成为人类文明进入新时代,面向挑战,实现跨越式发展的前奏。

(二)工程方式是解决荒漠化问题的基本方式

人类曾经用工程控制方式多次成功地解决过重大建设问题,如古埃及的金字塔、古代中国的长城、都江堰工程,近代以来美国的阿波罗登月工程、我国的两弹一星工程等。这些不仅是人类发展历史中创造的物质财富,也是一笔笔宝贵的精神财富。

理论上,工程控制方式是人类对抗危机最高水平的方式,也是最后的方式。防治荒漠化是宏大的人类历史任务,其范围之大、问题积累历史之长、涉及人口之众、问题之复杂、建设任务量之重大、建设成败与文明存亡关系之密切为人类有史以来之最。如此重大、复杂的任务,只有通过防治荒漠化工程——人类最高水平的建设方式,才能完成。

(三)防治荒漠化工程建设的概念模型——“金字塔”模型

根据防治荒漠化工程建设的整体结构特点,可将其分为荒漠化问题对象和防治荒漠化对策行动体系两部分。第一,对象部分从横向可划分为沙地、草地、耕地、林地、湿地、社区6项基本地理单元。每一单元具体内容从纵向分为区域水土资源层次、区域植被与生物资源层次、区域基础设施与工业系统层次、区域能源系统层次、区域经济系统层次、区域人力资源建设层次、区域人居生活设施建设层次、区域文化工程层次共8个层次。纵横两方面可组合为48个防治对象。第二,对策体系部分可划分为生产子系统、管理子系统、科教子系统。其中生产子系统划分为产前、产中、产后环节,管理子系统划分为行政、市场、民众管理层次,科教子系统划分为研究、推广、教育内容。三者间相互组合,可构成由27个对策性体系亚单元组成的防治网。在此基础上,我们将对象、对策体系两部分相对接,最终组合为由1296项(48×27)基本亚单元构成的防治荒漠化工程系统网络模型。为便于简化认识与形象理解,我们将对策系统中的生产子系统、管理子系统、科教子系统作为四面体的三个面,将对象系统作为底面。上述防治荒漠化工程模型即可简化为四面体,简称为防治荒漠化工程“金字塔”模型。

(四)将防治荒漠化工程落实到4方面20项工程建设中去

“金字塔”模型只解决了防治荒漠化工程系统运动机制的认识问题,现实的防治荒漠化工程建设对象则必须具体化。概括起来,完整的防治荒漠化工程内容分为4方面共20项工程。分别为:

(1)基础工程。具体包括水利建设工程、土壤基本建设工程、能源工程、工业与基础设施工程、生活设施工程5项内容。

(2)生物工程。包括农作工程、草原工程、林业工程、湿地工程、沙地工程、动物工程、特种生物工程、自然保护区工程8项内容。

(3)社会工程。主要有经济工程、社区工程、旅游工程、市政生态工程、民族文化工程、法律工程6方面工程建设。

(4)一体化信息管理工程。

20项工程建设是未来防治荒漠化工程建设工作的核心,每一项工程建设的成败得失均最终直接影响整体工程的成败。单纯从防治系统来考虑,全部的防治荒漠化工程管理、生产、科教三大体系建设是途径、是手段,20项工程建设是对象、任务,而防治荒漠化工程的目标——地理系统健康、可持续发展,则是全部工程建设的灵魂。建设工作应当围绕工程目标来展开。

(五)防治荒漠化工程试验示范区建设先期调查研究

按照工程建设的技术内容特征,可以把全部防治荒漠化工程技术体系发展分解为5个基本层次。分别为(1)单项关键技术点的创新性研究开发;(2)产业链的技术构建;(3)一定区域多功能网的技术建构;(4)全国防治荒漠化工程技术体系建设;(5)世界防治荒漠化工程巨系统技术体系建设。比较而言,世界在第(1)层次建设上已有较多积累;近20余年来在第(2)层次上也取得一定发展,但尚不成熟;因多种原因,目前整个防治荒漠化工程建设还完全卡在第(3)层次之前。在这种情况下,尚不存在启动第(4)、(5)层次工程建设的基本条件。当务之急,应以第(1)、(2)层次建设与熟化为基础,优先启动第(3)层次,即区域多功能产业技术网建设。亟待解决的问题是,应如何在当前人力、物力、财力有限,防治荒漠化工程建设经验不足,建设时机紧迫的情况下,最有效地在世界140个国家与地区,近20亿人口分布区域的范围内启动区域多功能产业技术网建设?这在事实上是一个战略突破点的选择问题。

历史的经验值得借鉴。历史古训中“解剖麻雀”、“投石问路”的宝贵经验告诫我们,以建设防治荒漠化工程为目的,选择条件比较优越的荒漠化区域优先进行防治荒漠化试验示范区的建设是基本途径。世界范围内,不同地理类型区,可以建设不同特点的试验示范区,以探索经验,集成试验示范,培养建设人才,树立必胜信念。然后以此为基础,逐步向第(4)、(5)层次工作展开。为此,进行防治荒漠化工程试验示范区建设前期认真、细致地调查研究,深刻认识荒漠化,把握大局是首要任务。

七、研究工作的思路与方法

中国属于世界荒漠化问题最严重的国家之一。近30年来,因人口压力不断加大,人均资源量稀缺,经济持续高速发展,中国荒漠化形势日益严峻。面向未来,中国人口、经济总量仍将继续增长,已然处于高压状态的资源环境必将面临更大的挑战,中国的荒漠化形势日益严峻。同时中国也存在防治荒漠化的诸多有利条件。国内方面,1978年以来,中国社会经济稳步发展,积累了一定的科技、经济与人力资源基础,世界正处于科学技术时代,加之中国是世界三大农业起源中心中唯一独立传承至今的国家,农业文明资源雄厚;外部环境方面,国际形势总体较好,人心向往和平,中国的国际关系良好。上述有利条件,使中国在世界范围内最有可能在21世纪中叶前后成为率先实现彻底防治荒漠化目标的国家。

防治荒漠化事业是全人类的事业。本研究由中日双方专家合作进行,有利于借助两国相关领域的科技基础,高质量完成任务,同时,研究结果可及时传播到国际范围内,推动学术交流与新的研究及试验示范工作。本研究主要进行防治荒漠化工程第一阶段的工作——认识荒漠化,即从系统角度分析展示荒漠化实况与发生机理。本研究将中国内蒙古、宁夏、新疆三个行政区作为独立研究对象。具体划分为耕地——水浇地与雨养农田;草地——天然草原;林地——天然林、人工林;湿地—水系——湿地、湖泊、河流、冰川、地下水;沙地——沙漠、沙地;社区——城市、农村、牧区居民点共六个地理类型。对每一个地区,按照荒漠化现状、成因、危害、自然特征、社会特征、人文特征、防治工作进展等内容,进行展示陈述。这为第二阶段工作——防治荒漠化工程建设奠定了基础。

研究工作的历史时段主要选择在1949—2010年,资料来源主要为中国国家、部门、三个自治区不同级别统计部门的公开出版的统计资料,正式发表的学术论文,正式出版的著作,以及围绕荒漠化问题进行的相关问卷调查等。对资料展示的社会层次划分:第一级为农户、牧户、职工家庭;第二级为村、嘎查;第三级为乡镇、苏木;第四级为县、旗、县级市;第五级为地区、盟、地级市;第六级为自治区、省;第七级为国家;第八级为区域合作体;第九级为世界。由于历史文献的记载、保存缺乏系统性和连贯性,使这方面资料的系统搜集难度很大,有关研究结果的展示具有历史跳跃与空间跳跃式的特点。因此,从防治荒漠化工程的长期性来看,本项研究仅仅是我们全面、系统地认识荒漠化,并在真正意义上采取行动的一个开头。