楊小平教授【中國沙漠與環境演變】出版

2024-07-12文化

本書是對中國沙漠/沙地自然環境現狀和晚更新世以來環境演變研究的階段性系統梳理。以中國北方八大沙漠、四大沙地為核心研究區，本書透過分析近數十年來的各類觀測數據，詳細闡述沙區的自然環境特征，編繪12幅新的風沙地貌型別圖，並據此分析風沙地貌的空間分布格局。以沙區地層剖面為主要依據，論述沙漠/沙地的形成演化過程和可能的驅動機制，剖析非地帶性沙丘的特征及其成因。本書不僅提供了反映中國沙區晚更新世以來環境演變過程的百余個新增剖面的詳細資訊，還整編了已發表的典型地層資料以供對比。書中全面展示了中國北方沙漠、沙地所保留的晚更新世以來的較濕潤時期的地層證據，立體呈現了中國沙區環境之巨變。

中國地理位置獨特，自然環境多樣，但從氣候格局來講，可以劃分為東亞夏季風環流主導的東部濕潤季風區和以西風環流主導及處於西風-季風過渡區的中國幹旱半幹旱區，後者約占陸地國土面積的1/3，其中幹旱半幹旱區最引人關註的是沙漠景觀。在中文語境中，沙漠包括了以流動沙丘為主的沙漠景觀和半固定的沙地景觀，面積約60萬km2，是生物生存最嚴酷的自然環境，也是我們人類面對的最嚴酷生存環境。正確認識國情、建設生態文明，都離不開對沙漠的科學認識。尤其是要以發展的眼光，把中國的沙漠放在歷史的長河中，理解生態環境對人類活動的約束和促進、人類對自然環境的改造和影響。人類文明從何而來？中華文明因何而興？沙漠區域在中華文明多源一體形成過程中有何作用？史前的跨大陸文化、技術和人群交流，歷史時期的絲綢之路，以及新形勢下「一帶一路」倡議打通歐亞大陸實作一體化發展等都需要經過中國和中亞的幹旱半幹旱的沙漠地區，其對中華文明發展起到了什麽作用？在新的國際競爭形勢下，如何建設不同自然環境區域的生態文明？這些關鍵的科學問題，都是沙漠科學可以發力之處。

世界上的多數大沙漠和幹旱區都是地帶性的，與副熱帶高壓的影響密切相關，比如撒哈拉沙漠，就是緯度地帶性規律的體現。亞洲中部形成了世界上最大的中緯度內陸幹旱和沙漠地帶，橫亙在歐亞之間，形成了世界上既是經向地帶性也可以講是最大的非地帶性幹旱區和沙漠景觀，而且長期以來是綠洲農業和遊牧經濟的活動戰場，存在歷史悠久的強烈人類活動。它們的存在，是地球歷史環境演化的結果，需要幹旱的氣候條件、強烈的風力作用、豐富的沙源供應和能夠保持沙子積累的特殊地形，這四者缺一不可，否則就會形成荒漠的其他景觀，如戈壁、巖漠、鹽漠、泥漠等。沙漠是適應特殊氣候條件下的一種自然景觀，是生態環境多樣性的體現，本身也是優美的，非人力可以強行改變，也不需要人類強行改變，「不為堯存，不為桀亡」。但有的沙漠的發生發展和人類活動密切相關，尤其是漢語語境中的沙地景觀。沙漠並不全是黃沙漫天的單調景象，僅從色彩來說，就有紅色的、金色的、白色的；沙漠的面貌是多樣的，在風和日麗的時候，連綿的沙丘仿佛凝固的浪濤；而在暴風肆虐的時候，狂風卷攜著黃沙，把一切都吞噬在直沖天際的滾滾沙塵之中。沙漠環境雖然艱苦，卻不是不毛之地，中國的大沙漠如巴丹吉林沙漠內有上百個湖泊，湖泊被高大沙山環繞，湖邊有草地、湖濱有胡楊，湖內有水草、有的有鹵鹽蟲、有的有多種魚類，湖上有候鳥及本地鳥，湖邊有黃羊、有駱駝，跨越大沙漠邊緣的高大沙山，沙漠內部絕對是另一番景象，已經成為人們欣賞自然風景的探險旅遊之地。當然，在這嚴酷環境，生命一旦孕育，便都會奮力生長，因為艱苦的環境，往往可以磨礪偉大而頑強的生命。

沙漠裏的河流和綠洲為人類的生產生活提供了基本的環境保障。但和農耕區、草原區相比，這裏的環境更加脆弱，也更加易變。西域古代三十六國不少位於塔裏木大沙海區域，且許多早已廢棄。很多人聽說過尼雅遺址的傳說，它確實是深入塔克拉瑪幹沙漠之中的一個古城，尼雅遺址出土的漢代織錦護臂上「五星出東方利中國」八個漢字清晰可見。但因為尼雅河的變遷，當然更多的是向上遊不斷擴大的農業綠洲發展，導致徑流減少，這裏早已沒有了富饒祥和的綠洲景象。這只是諸多沙漠演變以及人類活動遺址現狀的一個縮影。

中國的沙漠地區自古以來也是多民族交錯分布的區域，其綠洲、城鎮和交通路線的變化往往與民族的遷徙、繁衍密切相關，長期以來也是影響社會穩定的重要因素。此外，沙漠地區自然環境惡劣、風沙活動頻繁、環境變化劇烈，加之長期以來大量開發建設工程的實施，許多自然遺跡和人類遺跡面臨著被損毀、侵蝕、埋壓甚至永久消失的風險，在全球氣候變遷背景下生態環境惡化的問題愈加突出。

從科學研究的角度來看，對沙漠自然景觀的形成與演變、歷史環境變遷、幹旱區人地關系的深入研究，都需要深入沙漠看沙漠並準確掌握沙漠的基本特征和人類活動的詳細數據。對這一關鍵區域的研究必將對諸多國際學術界關註的重要科學問題，如全球氣候變遷的區域響應、農業和馴化家畜的跨大陸擴散、中西方文明和技術交流、人群遷徙等的深入研究起到重要的推動作用。從社會需求的角度來看，充分認識沙漠地區自然狀況和人類活動的空間分布和存留現狀，一方面可以為總結過去水土資源利用、綠洲開發、聚落城鎮發展及其演變規律以及當下國家「山水林田湖草沙冰」一體化治理提供基礎數據，另一方面可以對區域永續發展、生態保護和國防建設起到警示和借鑒作用，同時也對揭示文物古跡的背景和內涵、提升旅遊資源品位以及發展旅遊經濟起到促進作用。

本書前言

雖然沙漠占中國陸地面積比例甚高，但是專門論述中國沙漠環境演變的書籍並不多見。中國以現代科學思維、科學方法武裝的沙漠研究肇始於20世紀五六十年代的中國科學院治沙隊的綜合考察。中國沙漠研究的先驅—朱震達先生、吳正先生等將考察成果進行系統總結，於1974年出版了【中國沙漠概論】，又於1980年出版了【中國沙漠概論（修訂版）】，該著作是當之無愧的認識中國沙漠總體面貌和風沙活動規律的奠基之作，至今仍發揮著舉足輕重的作用。

自【中國沙漠概論（修訂版）】問世以來，中國沙漠領域的相關研究經過四十余年的發展和幾代人的努力，尤其是將中國沙漠環境變化研究放眼於自20世紀80年代以來興起的全球變化研究的大背景下，取得了可喜的進展。這些進展多以英文論文的形式發表於國際學術期刊，為中國沙漠研究走向世界舞台、向國際同行講好中國沙漠故事做出了應有的貢獻。1978年，德國著名古氣候學家Michael Sarnthein 對全球範圍內反映沙丘活動的地質證據及其年齡進行了梳理，勾勒了末次盛冰期和中全新世適宜期全球沙漠的總體格局，相關成果在Nature雜誌發表。然而，在這篇影響深遠的工作中，關於北半球中緯度最重要的沙漠帶—中國北方沙漠/沙地的工作幾乎是缺失的。而2014年劍橋大學出版社出版的澳洲著名第四紀環境學家Martin Williams的專著Climate Change in Deserts：Past，Present，and Future中，就有大量篇幅論述中國沙漠地區的環境演變，其立論的依據正是近幾十年中國沙漠學界開展的以野外考察和實驗分析為基礎的研究工作。這種變化從側面展示了中國沙漠古環境研究取得的突出進展。在拜讀他人論著的過程中，我時常感到意猶未盡。站在朱先生等老一輩科學家築起的沙漠研究地基上，我們這一代人及更年輕的後輩青年也正在為沙漠研究大廈添磚加瓦，主動向國際沙漠學界發出中國聲音，致力於打造「向世界展示中國」的重要基礎科學視窗。「一代人有一代人的使命，一代人有一代人的擔當」，盡管我們所做的還遠遠不夠，盡管中國的沙漠研究方興未艾，但是，我們有必要對近四十年來全球變化研究背景下的中國沙漠環境演變研究做出階段性總結。

特別是近二十年來，沙漠地區沈積地層的斷代因釋光測年方法的不斷發展而發生了革命性變化，使得學術界能夠對此前難以定年的沙漠沈積序列建立可靠的年代學標尺。近年來，我有幸負責國家科技基礎資源調查專項「中國沙漠變遷的地質記錄和人類活動遺址調查」計畫並擔任課題「中國沙漠變遷地質記錄調查（2017FY101001）」的負責人。在計畫的實施過程中，我與團隊成員得到了進一步較系統地考察中國沙漠、沙地的良好機遇，研究了諸多新的佐證沙漠環境演變的地層序列。相比2016年國際第四紀研究聯合會全球沙丘年代資料庫（The INQUA Dunes Atlas chronologic database）首次釋出時，關於中國沙區沙丘的測年結果已有了成倍增加。作為一名沙漠地區的科研工作者，本人深感撰寫新書的重要性，這本書不僅是「中國沙漠變遷地質記錄調查」課題成果的系統總結，更要盡可能全面反映當代學界對中國沙漠地質時期環境演變的認知水平。值得欣慰的是，在【中國沙漠變遷的地質記錄和人類活動遺址調查成果叢書】出版任務中，有三部書籍都與沙漠地區的環境演變有著密切的關系，其中【萬裏古道瀚海沙—環境考古視角下的中國沙漠及其毗鄰地區的人類活動】和【歷史時期中國沙漠地區環境演變與人地關系研究】兩部著作分別側重對人類活動遺跡和歷史地理文獻的調查研究。本書取名為【中國沙漠與環境演變】，旨在依據新的野外實地考察、數十年來的遙感與氣象觀測數據，較系統地梳理中國沙漠地區的自然環境特征，辨識和總結風沙地貌的型別及其空間分布規律和動態變化趨勢，並依據沈積地層記錄詳細解讀中國沙漠地區的環境演變歷史及其可能的驅動機制。但願能和其他兩部著作相呼應，為提升中國沙漠的認知水平貢獻力量。

雖然【中國沙漠概論（修訂版）】裏已有中國各個沙漠、沙地的地貌型別圖，那些精美的地貌圖也常被之後的論著重印，但在本書的撰寫過程中，我們參考本計畫第四課題骨幹吳世新完成的中國北方沙漠地貌分布現狀數據集（該數據集依據2015年Landsat-8衛星影像解譯），經過型別合並繪制了八大沙漠、四大沙地風沙地貌型別圖，並依此底圖數據重新計算了各個沙漠、沙地的面積。對於各個沙漠、沙地的氣候特征的總結主要依靠近四五十年來的氣象觀測數據及部份再分析數據，並統一用Walter-Lieth氣候圖、風玫瑰圖和Fryberger輸沙勢玫瑰圖來表達。

本書的地質記錄部份來自計畫執行五年來，課題參加人員多次深入沙漠腹地新獲取的有關沙漠環境變遷的沈積序列以及地貌證據。同時，我們梳理了文獻中的地層剖面資訊，力爭向讀者呈現中國沙漠環境變化的實地證據，並據此構建中國沙漠演變的全域圖景。雖然在三十多年的研究生涯中，我曾實地考察了中國北方所有沙漠、沙地，但在本書的成書過程中，本人只負責了部份區域的野外工作，主要涉及塔克拉瑪幹沙漠、庫姆塔格沙漠、巴丹吉林沙漠、庫布齊沙漠、分布於柴達木盆地的沙漠及科爾沁沙地等。古爾班通古特沙漠的野外工作由付曉、李再軍、穆桂金負責，沙漠深鉆由李再軍負責實施。騰格裏沙漠和烏蘭布和沙漠的野外工作由張德國負責。渾善達克沙地、毛烏素沙地的野外工作由李鴻威負責。呼倫貝爾沙地的野外考察由梁鵬負責。本書中新的光釋光測年工作主要由王旭龍、杜金花和付曉完成。