塔克拉玛干沙漠成碳汇又面临哪些挑战?法广
美国国家科学院院刊今年年初刊登了一篇由中美学者联合撰写的有关中国的绿色长城计划如何使新疆塔克拉玛干变成一个可以吸收二氧化碳的沙漠碳汇的文章,文章引发了国际气候环保领域的广泛关注,西方各大媒体纷纷聚焦报道了这一气候领域近期来难得的积极消息。不过,也有专家认为必须谨慎对待类似的大面积改变地面覆盖的行为。
中美学者发表在美国科学院院刊上的杂志 © 网络
事实上,中国的绿色长城计划从一开始就是一个引发争议的话题,中国工人日报2008年报道曾经指出,违背自然规律的造林是得不偿失,文章引述中科院植物所首席研究员蒋高明表示,在一些水资源并不丰富的地区,虽然造林成功,但这个代价是动用了后代的水资源。在他看来,用树木去阻挡土地荒漠化的效果,远不如用草在源头“捂”土壤明显。还有学者表示,为了生态的目的,强行改变一个地区的植被状况并不是明智之举。
另外,除了退支水资源的隐患之外,中国国内学者去年10月份也发表文章,强调指出土地覆盖变化通过大气水分循环正在重新分配中国的水资源,科学家们通过对2001年至2020年间土地变化如何影响中国的水循环的观察发现,这些变化导致降水模式发生改变,更多水分被输送到青藏高原,从而增加了该地区的可用水量。而相比之下,中国东部和西北地区的可用水量有所减少,其中西北地区损失最为严重,原因是大量水分被输送到青藏高原。文章强调指出,了解这些影响对于规划中国可持续的土地和水资源管理至关重要。
必须指出的是,中国是迄今为止全球植树造林面积最大的国家。自20世纪80年代以来,全国森林面积增加了约4150万公顷,其中70%以上来自人工造林。根据北京大学学者朴世龙团队的评估,2001—2023年中国植被持续变绿,速度相当于全球均值三倍。
那么,土地的覆盖的迅速改变究竟会对水循环产生什么样的影响? 在塔克拉玛干造林是否是动用了子孙后代的水源? 中国绿色长城的模式是否可以供其他国家的借鉴? 在中国植树节以及世界森林日的前夕,我们请美国与法国的专家来方方面面地梳理一下上述问题。
法广首先电话采访了人为造成的生物圈碳汇:塔克拉玛干造林项目的影响这篇文章的作者之一,美国加州理工学院的杨佳妮女士,请她谈谈她这篇文章的撰写过程 :
法广:杨女士,能否请您介绍一下你们撰写这篇文章的初衷是什么?
杨佳妮:初衷主要是在卫星信号上看到了塔克拉玛干沙漠的森林覆盖度,这些指数在过去的20年显著上升。然后我们觉得这是一个有点反直觉的信号,然后会觉得会是一篇很有意思的文章。于是我们深入调查了一下,发现过去有很多关于人工植树的报道,然后我们觉得它会对这种森林碳循环,然后造成一个正反馈,所以我们觉得应该是还挺有价值的。然后我也参与到这篇文章里面做了一些分析吧。
法广:能否请您把这篇文章的主要的内容向我们的听众介绍一下?
杨佳妮:嗯,好的 ! 我们的研究发现呢,就是在塔克拉玛干沙漠边缘的大规模生态恢复,然后已经在观测意义上形成了一个可测量的碳汇。首先是通过卫星数据,还有碳循环模型,我们看到了三个非常清晰的变化趋势。首先是植被覆盖度,在过去20年中,有显著的上升,其次是光合作用的强度持续增强,第三是生态系统吸收二氧化碳的能力在增强。目前呢,在已建成的沙漠边缘防护林区域,平均每公顷大概每年可以吸收1.7吨左右的二氧化碳。所以从理论上推算,这种强度如果扩展到整个塔克拉玛干沙漠,现在听说这样可以达到每年约5800多万吨的二氧化碳。当然这只是一个潜力的估算,并不意味着我们应该就是全面绿化了整个沙漠,但是我们发现就是更重要的是,即使在全球最干旱的区域之一,这种生态的干预也可以让沙漠从碳中性甚至是弱排放转变为净吸收。
法广:那你们的文章的资料主要是来自卫星观察,有没有人到实地去调查,或者是从在塔克拉玛干沙漠那边研究很长时间的学者提供一些数据?
杨佳妮:对, 我们有清华大学的考察团给我们提供了一些实际调查的数据。然后呃,森林种植的那个绿化度是在不断上升的,这跟我们卫星看到的信号应该是一致的。
如何平衡碳收益与水资源管理?
法广:中国绿色长城的修建,其实是已经从上个世纪70、80年代就开始了,已经有很长时间了,然后也曾经有过一些失败的经验,特别是在戈壁沙漠上的植树。大片的树林,因为选择的树种不适合当地的气候,而且也有大规模的死亡。你们的研究有没有涉及这方面的问题啊?.
杨佳妮:确实就是中国早期一些防沙造林的项目存在一些问题,比如说您提到的选择不适宜当地气候的树种,然后大规模单一树种的种植,以及就是水资源利用效率不高啊。但是塔克拉玛干经验与早期不同,它主要有几个特点,首先是它的绿化主要集中在沙漠边缘,而不是深入腹地啊,它多采用的是耐寒耐寒的物种和灌木,然后它是配合,都是滴灌等节水技术,然后这种也是国外引进的一些技术,它是一个持续几十年的长期工程,而不是短期行动。至于具体的就是树苗成活率,我们这篇文章没有直接统计这一数值。我们的研究重点还是通过,就是卫星观测,然后以及碳循环模型,看到整个植被覆盖度持续上升,这在宏观尺度上说明了生态恢复是稳定存在的。
法广:2025年10月,中国学者发表过一篇文章,就说中国的大规模的植树造林正在改变水资源的分配。比如说东部的水资源在减少,西部的水资源在增加,我不知道你们这项研究有没有讨论这方面的话题。
杨佳妮:这个担忧确实是值得比较严肃地重视 ! 我们的研究发现,降水长期趋势并没有显著的增加,但是植被确实增加了啊,这意味着植被增加并不单纯地依赖于气候变湿,而是与工程管理措施有关。不过,我们的研究没有直接评估地下水的变化,也没有量化区域水循环的具体影响。因此我们没有办法根据这篇文章确认是否存在透支未来水资源的问题,但是可以说就是碳汇收益与水资源消耗之间的平衡,是未来需要进一步深入研究的问题。同时我们的数据表明,就是实际都是水略有增加,植被增加,可能会改变局部地区的气候,但是我们没有对地下水变化或者是区域水循环重新分配进行定量分析。因此这个问题有点超出我们研究的范围。
法广:另外,中国已经在北京已经召开了三次关于中国塔克拉玛干沙漠植树造林的一些经验的介绍啊,然后呢,去年年底在非洲的毛里塔尼亚也举行了第四届塔克拉玛干沙漠国际论坛,要加强中非在治理沙漠方面的合作,中国的经验是否值得他国借鉴?
杨佳妮:塔克拉玛干案例在全球范围是比较少见的,因为它具备几个特点,首先它是一个国家持续几十年的投入,然后它用的也是本地适应物种的选择,然后配合科学监测的支持,以及工程生态的结合。但它并不是一个可以简单复制的模板,因为首先它不同国家的水资源条件不同,它的自净能力也不同,它的管理体制也不同,它可能不像中国,可以投入几十年的一个政策的。这种投入它可能换了一届领导班子,然后资金链的管理体系就会发生一些变化。因此我们觉得塔克拉玛干沙漠的这个案例,它更像是一个可行性示范,而不是一个万能的方案,可能还是需要各个国家因地制宜。同时可能需要就是像联合国呀,世界银行,大的机构持续不断地在这些项目上投入,然后才可以复制这样的经验。我们的文章主要是想强调在科学管理和长期投入下,即便是就是极端干旱的沙漠边远地区,也可以成为一个功能性的碳汇区域,但未来必须在碳收益与水资源安全之间取得平衡。但是随着亚马逊的碳汇减少,塔克拉玛干碳汇增加可能对全球碳循环是一个互补的机制呃,当然这其中也可能会涉及到很多复杂的问题,这个也也会成为我们以后研究的方向。
确实,法国国家科研中心资深研究员李肇新也向法广表示通过改变区域大气环流和水循环,有可能产生意想不到的结果,这是一个新的研究热点,不同研究人员得出的结果也不尽一致,有时甚至是互相矛盾的,结果通常和具体地理区域有关,普适性较低,除了沙漠变绿洲计划,黄土高原植树造林活动也有很多研究,结论也极具争议。地面性质的变化会影响降水的变化,从而对地面含水量,土壤干燥程度以及河流的径流量都会造成影响。
在下一期的节目中,我们请法国知名的水循环研究专家,Emma Haziza女士来谈谈她对上述问题的看法。


