沙漠如何影响中国？

减肥不要紧

    在中国人的世界里，沙漠总是以荒凉、悲壮的形象示人。这也并不奇怪。
    毕竟在我国，沙漠集中分布在西北地区，在过去视野受限的时代，对多数人来说都是不愿踏足的远方。  
    ▼我国八大沙漠面积约60万平方千米。习惯上，西部干旱区中流动、半流动沙丘覆盖的区域称之为沙漠，而东部半干旱或半湿润区中由固定、半固定沙丘覆盖的区域则称为沙地。
       制图@王朝阳&张靖/星球研究所  
   
  再加上地处边疆，一度烽烟四起、战火不断。中国人往往称战场为“沙场”，这是一个广泛的概念，但与沙漠不无关系。醉卧沙场君莫笑，古来征战几人回。——王翰《凉州词二首·其一》  
  小桥流水人家似乎更与之无关，只有黄沙万顷，看起来单调异常。  
  ▼连绵的黄沙是沙漠的基调。
    摄影师@武林  
   
  然而实际上，沙漠之于中国人的意义，却远不仅于此。  
  这片60万平方千米的黄沙地，还有太多特别之处。  
  I  这个沙漠不一样  
  世界上大多数沙漠似乎有个约定，都出现在南北回归线附近的热带区域内。  
  但中国的沙漠偏偏特立独行，非要在北纬35°-50°的温带区域抛头露面。这是为什么呢？  
  ▼ 世界沙丘覆盖的地表区域图，中国和中亚沙漠均分布在温带地区。
  制图@王朝阳&张靖/星球研究所
   
  在我国西北地区，山脉和盆地交替出现，南侧的昆仑山、阿尔金山、祁连山，西侧的帕米尔高原，北侧的天山、阿尔泰山，东侧的贺兰山、阴山，将中间的盆地“团团围住”。  
  ▼西北地区主要山脉分布。
制图@王朝阳&张靖/星球研究所（左右滑动观看）            


    这里远离海洋，暖湿气流长途跋涉而来，水汽早已散失大半，如今更是“祸不单行”，  遇到了山脉和高原的阻挡。  
    气流翻越高山时加剧了水汽流失，到达西北地区时已变得十分干燥，形成了这里干旱少雨的气候格局。  
  ▼ 中国西北的绝大多数地区年均降水量低于400mm，一些盆地中心年降水不足100mm，正可谓“春风不度玉门关”。
制图@王朝阳&张靖/星球研究所（左右滑动观看）



      然而，仅有干旱是远远不够的。     
      如此广袤的沙来自何方？
      包围盆地的高山上，
      曾经分布着比现在规模更大的冰川。
      随着冰雪逐渐消融，
      大量流水沿着山麓向盆地汇聚，
            形成众多河流和湖泊。
      ▼环绕西北地区的高山上发源出众多河流，纷纷向低洼的盆地汇集。
              制图@王朝阳&张靖/星球研究所（左右滑动观看）  


    流水夹带着从山区“搜刮”而来的沙砾，或是制造出广大的冲洪积平原，或是在湖泊底部逐渐沉积，最终在盆地内部，形成了厚达数百米的沉积层。  
    即便是如今的和田河，一年携带的泥沙量也在600万立方米左右，这就意味着100万年中，河流流域将出现约120米厚的沙层，相当于40层的高楼。  
    而实际上塔里木盆地的沉积物，远比这更加深厚。这些沉积物，成为了中国沙漠主要的沙源。  
  ▼天山脚下形成的冲洪积扇，摄影师@钟跃
   
    每年8月后，西伯利亚的空气逐渐降温，并向低空下沉，和南方形成了鲜明的气压差异。于是寒冷而干燥的气流大举南下。  
    北部的蒙古高原坦荡如砥，自北而来的强大气流便由此趁虚而入，灌入西北地区的盆地和平原中。
   ▼ 西北地区冬季风向示意图。
      制图@王朝阳&张靖/星球研究所（左右滑动观看）



    冬去春来，光秃秃的地面温度迅速升高，形成的低压抽吸周边空气，又可谓是“就地起风”。  
    于是在风力强劲的地带，满地基岩裸露在外，成为岩漠，其中不乏形态诡异的岩石。
  ▼地表起伏、基岩裸露是岩漠独特的景观。下图是内蒙古海森楚鲁怪石林中的风蚀蘑菇石。
摄影师@徐树春

    在沉积层地带，大风从地表呼啸而过。卷起较轻较细的沙尘，形成“风沙流”，可谓是飞沙走石。  

▼ G217段的沙尘暴。摄影师@张扬的小强
   
    沉积层失去了沙尘，只留下满地粗糙的石砾，成为砾漠。由于依然保留着沉积时的灰白色，也被称为白戈壁。

▼新疆哈密附近的砾漠。图片源自@VCG
   
    到了盆地深处，风力逐渐减弱，又或是遇到地势阻挡，沙尘终于落回地面，一切归于平静。如此长年累月，堆积成了一望无际的沙漠，
  ▼ 库木塔格沙漠。摄影师@龍柏山人

   其中不乏高大巍峨的沙山。  
   ▼必鲁图峰，顶峰高于地面500米，相当于上海环球金融中心的高度，是世界上最高的固定沙丘。
摄影师@张扬的小强

   更为细小的沙尘则走得更远，最终堆积形成黄土，是为土漠。
   ▼ 黄土高原，地表受风蚀、水蚀严重，形态破碎，多数劣地成为土漠。
图片来源@VCG（请横屏食用）

   而一些干涸的河湖周边，留下了龟裂的黏土，形成泥漠，或是不断盐渍化，形成盐漠。  
  ▼泥漠中泥土干裂成无数多边形。摄影师@孙太升
   不同景观交织错落，共同构成了西北地区浩瀚无垠的荒漠风光。
   ▼交织出现的不同荒漠景观。摄影师@陈剑峰  
  但风的创造力远不止如此。它不仅创造了沙漠，还塑造了形态各异的沙丘。
  ▼不同风向让沙丘呈现不同的形态。
    制图@兰泽玉&张靖/星球研究所，参考Lutgens等人《Essentials of geology》   
  当风向和沙丘走向垂直时，  连绵的沙丘链便诞生了。如同瀚海中串联的新月，
  ▼巴丹吉林沙漠中的沙丘链。摄影师@武林
   
  如同密集的波纹，  
  ▼塔克拉玛干沙漠中密集的沙丘链。摄影师@王汉冰     
  如同绵延的山岭，  
  ▼巴丹吉林沙漠。摄影师@吴玮（请横屏食用）  
  或者如同一个爱你的形状。  
  ▼库木塔格沙漠，沙丘凹面就像一颗心。
   摄影师@赵来清

  若两个风向基本一致，  则形成左右均匀的脉络。
  ▼塔克拉玛干沙漠中的沙垄，如同鱼脊。摄影师@张扬的小强     
  如果多个方向的风都不甘示弱，一种特别的沙丘形态便形成了，宛如一座高耸的金字塔。
  ▼敦煌鸣沙山是典型的金字塔形沙丘，也被称为星状沙丘。
摄影师@张扬的小强

  就连沙丘表面，  也被雕琢出行云流水的纹理。  
  ▼沙坡上优美的沙脊，拍摄于巴丹吉林沙漠。摄影师@武林  
  最终，中国西北部独一无二的温带沙漠群形成了。
  II  水来了  
  沙漠，似乎是一个与水截然相反的概念。以我国面积最大的塔克拉玛干沙漠为例，这里年均降水不超过100mm，最低记录只有5mm左右，但年均蒸发量可以达到惊人的2500-3400mm。几乎没有水的容身之地。
  但实际上，由于中国沙漠特殊的地理位置，水在这里别有一番天地。
  相较于热带，我国的沙漠在冬季时格外寒冷。水汽在这里迅速凝结，常以降雪的形式落到地面，给沙丘盖上了厚厚的“棉被”。  
  ▼大雪覆盖沙丘，如同天地的撞色。摄影师@姜鸿     
  高原和山川包围着沙漠，从其间汇聚而出的河流既是丰富的沙源，也是不可或缺的水源。
  其中最声势浩大的黄河，一口气串联起3大沙漠，奔腾着进入遥远的渤海。
  ▼腾格里沙漠沙坡头旁流经的黄河，此后黄河还将经过乌兰布和以及库布齐沙漠。摄影师@石耀臣（请横屏食用）
   
  而其他大多数河流，则是永远见不到海洋的内流河。由于水量有限，加上剧烈的蒸发和渗透，离开山区后往往消失在沙漠之中。  
  ▼从昆仑山发源的克里雅河一路向北，最终将消失在塔克拉玛干沙漠腹地。摄影师@文兴华     
  一些“幸免于难”的河流，则在尾端形成内陆湖泊，如同点缀在项链末端的珍珠。
  ▼ 居延海是黑河（下游称额济纳河）的末端，诗人王维的名句“大漠孤烟直，长河落日圆”所描述的就是居延海附近。摄影师@卢文
   
  而渗入疏松地层的水分，  则成功地躲避了地表的干燥酷热，  形成地下水。  这些水在地表之下不断汇集，  等待着有一天重见天日。  
  ▼我国沙漠里的水从哪里来？制图@兰泽玉&张靖/星球研究所（左右滑动观看）  




  最蜚声中外的，  莫过于巴丹吉林沙漠中的湖泊群。  这里分布着100多个沙漠湖泊，  在沙山之间星罗棋布。  
  ▼巴丹吉林沙漠中的湖泊清晰可见，其中多数位于沙漠东南侧，最大面积不超过2平方千米。图片源自@Google Earth     
  一些湖泊有幸得到充足的地下水补给，  湖水适于饮用，是生命绝佳的水源。  
  ▼巴丹湖，巴丹吉林沙漠中为数不多的淡水湖之一。图片来源@VCG     
  而其他大多数湖泊，  则是蒸发剧烈、盐分积累的咸水湖。  因为独特的微生物或矿物质作用，  呈现出各异的色彩。  
  ▼巴丹吉林沙漠中呈现粉色的湖泊。图片来源@图虫创意     
  然而即便是咸水湖中，  依然不乏汩汩清泉从地下涌出，  令人叹为观止。  
  ▼巴丹吉林庙是沙漠中的一座藏传佛教寺庙，始建于260余年前；旁边的庙海子是咸水湖，但其中却有一口淡水泉眼。摄影师@施维天     
  科学家曾估算，  我国沙漠地区的地下水储量高达1300亿吨，  甚至超过了青海湖的蓄水量，  是名副其实的“地下海”。  
  水塑造了不一样的沙漠景观，更重要的是，为沙漠带来了生命，也为人类带来了机遇。

  III  机遇  

  春天，沙漠中冰雪消融，形成了可观的水源。短短1个多月，一些植物就可以完成发芽到凋零的全过程，  被称为“短命植物”。  
  ▼短命植物的平均生长周期仅有75天，下图为古尔班通古特沙漠中的一种短命植物--独尾草。图片来源@VCG
   
  或者为了探求深埋地下的水源，  发展出庞大的根系。  
  ▼ 骆驼刺的水平根系可以达到20余米，图中的鸟为漠䳭(jí)。摄影师@张争鸣     
  又或者为了保留好不容易得到的水分， 干脆连叶子也舍弃了。
  ▼刚发芽的梭梭，梭梭没有叶片，仅用绿枝进行光合作用。摄影师@张扬的小强     
  即便是那些盐分较高的土地，  也能生长高大茂盛的林木。  
  ▼塔克拉玛干沙漠中的胡杨；胡杨是泌盐植物，能将转化不了的盐分排出体外，形成“胡杨泪”。摄影师@王汉冰
   
  植物的枝叶能有效降低地表风速，  根系则牢牢固结流动的沙砾。  于是当沙丘有10%以上被植被覆盖，  风便再难以使其肆意流动，  形成了固定、半固定的沙丘。  
  ▼植被占据沙丘。摄影师@张争鸣
   
  而那些水源充沛的地区，  更形成了郁郁葱葱的景观，  分布在山麓边，  
  ▼鄯善县坐落在天山山脉南麓，夹在山和沙漠之间。摄影师@都文明     
  河道旁，  
  ▼ 塔里木河沿岸的绿洲。摄影师@赵来清
   
  湖泊或地下水丰沛的地区间，  
  ▼敦煌月牙泉，由于地下水的补给，一直未干涸。摄影师@张扬的小强     
  人们形象地称之为“绿洲”。  
  绿洲土层深厚、水源充足，同时又日照充分、温差明显，格外适宜农作物生长，对于人类来说，发展生产再合适不过了。葱郁的小麦，
  ▼塔里木河流域的绿洲田野。摄影师@赵来清     
  雪白的棉花，  
  ▼新疆和硕县的棉花丰收，摄影师@王威
   
  缤纷的瓜果，  
  ▼葡萄如今已经成为新疆远近闻名的特产。摄影师@赖宇宁     
  都是绿洲给人类的馈赠。即便在今日的新疆，占地不到10%的绿洲，依然是这里主要的经济来源地。  
  而在古代，绿洲不仅是人们安居乐业的乐土，更是长途旅行者最珍贵的补给站。  
  凭借着镶嵌在沿途的绿洲，古人终于得以往来于死亡沙漠之间，一条串联东西的走廊最终应运而生，  史称“丝绸之路”。  
  ▼ 丝绸之路如同被绿洲串起来的一条路，著名的“西域36国”即为沿途36个绿洲国家，下图中标注了其中一部分。制图@王朝阳&张靖/星球研究所（请横屏食用）     
  当时的丝绸之路沿线，可谓是中国最国际化的区域。宗教艺术在这里交融，佛寺、清真寺遍地开花，中国文化因此变得更加多元。  
  ▼敦煌莫高窟。图片源自@VCG
   
  商业贸易在这里繁荣，大蒜、胡椒、香菜，西瓜、葡萄、石榴，相继从这里进入内地，极大地丰富了中国人的味蕾，成为人们生活中重要的组成部分。而造纸、印刷、桑蚕等技术则从中国远传西域。  
  ▼宁夏的西瓜田。摄影师@曾国福
   
  丝绸之路对东西发展的贡献，一时间可谓无与伦比。但倘若没有绿洲，这一切都将消失在漫漫黄沙之中。  
  在绿洲带来的机遇下，人类文明欣欣向荣，但背后也隐藏了危机。

  IV  灾难  
  到了唐代，西北地区依然是广袤的粮仓。公元749年，中央从陇西收购的粮食超过了全国的30%，正可谓“天下称富庶者莫如陇右”。  
  ——《资治通鉴》  
  但和数百年前相比，一些文明却消失了，比如盛极一时的楼兰，又如神秘莫测的精绝。
  精绝是一个仅有3360人的小城，但却是丝绸之路上的重镇之一。
  ▼精绝古城位于塔克拉玛干沙漠之中，曾是尼雅河旁的一片绿洲。
制图@王朝阳&张靖/星球研究所
   
  依靠尼雅河的水源，精绝人种植小麦、培育瓜果、酿造美酒，打造了一片富饶祥和的世外桃源，时至今日，这番景象依然令人神往。
  ▼尼雅遗址出土的上等蜀锦，“五星出东方利中国”8个汉字清晰可见。
摄影师@刘玉生
   
  大约晋代后，精绝便在茫茫大漠中销声匿迹了。是因为战火还是缺水？也许真相永远无人知晓。  
  但不可否认的是，汉代时可以流泄120千米的尼雅河，如今长度已缩短了一半，早已无力为昔日的绿洲续命。  
  曾经的古城繁华不再，田地干裂、果园荒芜、树木枯萎、房屋倾颓，最终被黄沙掩埋。
  直到1500多年后才被人们重新发现，称为“尼雅遗址”。  
  ▼尼雅建筑遗址，立柱之多可见建筑规模的庞大。摄影师@刘玉生  
  到了清朝，为了恢复宋元明时期衰败的河西经济，中央在河西区域大量移民屯垦，人口突升至明末时的8倍，灌溉面积达到了此前历史的最高水平。
  新中国成立后，为了养活日益增长的人口，中国人再度向西北的荒原进军。然而在粗放的发展模式下，水资源承受着巨大的压力。  
  20世纪60年代，由于塔里木河的上游来水大量减少，下游的罗布泊彻底干涸了。
  ▼干涸的罗布泊。摄影师@李学亮
   
  而地处甘肃武威北部的民勤县，由于祁连山冰川退缩、森林减少，令河流的流量显著降低，人们不得不修建水库、开采地下水。  
  ▼民勤红崖山水库。制图@王朝阳/星球研究所     
  然而这些措施收效甚微。水库蓄水导致下游河湖干涸，地下水位也随之降低，更加剧了林地、耕地、草场的沙化。
  过去“水草丰美，湖泽广布”的景象已不复存在，肆虐的沙尘暴遮天蔽日，人们似乎看不到这座绿洲城市的未来。
  ▼在民勤县中渠乡，由于环境恶化，1995-2000年间当地人口流失了近一半。其东边250余千米的银川也常遭受沙尘暴影响，下图为银川。图片源自@图虫创意     
  不难想象，如若人们袖手旁观，这里终将走向和精绝古城一样的结局。而失去了民勤绿洲，巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠将连成一片，形成中国第二大沙漠。
  ▼民勤县夹在两大沙漠之间，如同一片绿洲孤岛。
制图@王朝阳&张靖/星球研究所
   
  民勤也并非特例，由于气候变化和人类活动的双重影响，绿洲变为沙化土地的情况屡见不鲜。农田退化，粮食减产，被人们形象地称为“种一坡、拉一车、打一箩、煮一锅”。  
  草场萎缩，林地消失，
  ▼20世纪50-80年代，随着塔里木河水量下降，河流下游的胡杨面积减少了70%。摄影师@张争鸣
   
  列车停运，机场关闭，  
  ▼2006年，乌鲁木齐-北京的T70列车遭遇沙尘暴，一侧车窗基本全被沙石击碎，列车晚点32小时。下图为黄沙中行进的列车，仅作示意。摄影师@张一飞     
  造成的影响甚至波及遥远的华北平原。  
  ▼北京的沙尘天气；曾经北京受沙尘暴影响之严重，一度被戏称为“西北起沙暴，北京下泥雨”。图片来源@VCG
   
  20世纪末期，包括沙漠和戈壁在内，我国沙化土地已达到174万平方千米，并且仍以每年3400平方千米的速度扩张。一场“抗争”势在必行

  V  抗争  
  20世纪50年代，我国的沙漠科学体系仍然是一片空白。直到1954年，宁夏沙坡头建立了第一个风沙观测站，中国人终于开始系统地认识沙漠、了解沙漠。  
  ▼刚建立的观测站，现名为沙坡头沙漠生态系统国家野外科学观测研究站。

图片来源@研究站官网
   
  4年后，包兰铁路通车，这是中国第一条沙漠铁路，也是第一条开展风沙防治工程的铁路。  
  ▼穿越腾格里沙漠的包兰铁路，如今沿线已有成熟的防护林带。摄影师@刘伟钐     
  随后的1977年，中国派遣代表参与了“联合国沙漠化会议”，沙漠化防治一时间成了沙漠科学领域的热点话题。（1994年的《联合国防止沙漠化公约中》，“沙漠化”被改译为“荒漠化”，其范畴包含了砾质化、盐渍化、石漠化等多种地表景观变化）  
  而经过近60年的研究和发展，人们逐渐转变观念，开始关注人、水、沙之间微妙的平衡，现如今，治沙方法也愈加理性和科学。  
  在水源稀缺的区域，人们用当地廉价易得的麦草设置方格，用以降低地表风速，固定流沙。  
  ▼库布齐沙漠中的草方格固沙。摄影师@曾国福     
  当水源足够供养植被，  则根据灌溉条件选择性地栽种植物，  既能防风固沙，  还能改善土壤条件。  
  ▼库布齐沙漠中刚种植不久的防护林。摄影师@西安-铁牛     
  人们也更加小心翼翼，  不断尝试新的灌溉方式，节约珍贵的水源。
  ▼内蒙古包头附近的灌溉耕地。图片源自@Google Earth     
  21世纪后，我国沙化土地持续减少，2009-2014年间效果尤为显著，沙化土地面积减少了1980平方千米。  在新疆现有的沙漠绿洲中，有一半由人工改造而来。  
  更令人欣慰的是，一些已经干涸的湖泊，再次恢复了生机。  
  ▼居延海，由于黑河流域30座水库的修建，已与1992年干涸；2003年河水重新流入湖盆。摄影师@方力
   
  曾经岌岌可危的民勤县，也逐渐重现绿洲城市原本的模样。  
  时至今日，中国人依然没有停止对沙漠的探索。人们获取电力，  
  ▼宁夏中卫的光伏发电厂，位于腾格里沙漠边缘。摄影师@王训斌     
  开采能源，  
  ▼塔克拉玛干沙漠中的油田。摄影师@文兴华（请横屏食用）  
  修建超级工程，  
  ▼内蒙古额济纳旗临策铁路上蜿蜒的防沙明洞。摄影师@王璐  
  中国人与沙漠的新故事正在展开。  
  如今的沙漠中，风声依旧，黄沙依旧。这里曾经诞生文明，也曾经吞噬文明。
  作为后人，我们似乎还能模糊地想象出水草丰美的古国，或是往来如织的古道。
  而作为前人，我们更期待能够描绘未来的模样，一切只是取决于我们怎么做而已。这也许就是沙漠给予我们最宝贵的财富。  
  ▼摄影师@武林