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梁玉祥:四大效应对青藏高原生态平衡的影响

2019-07-11

四川大学生态教授 梁玉祥

首届青海省高原野生动植物保护

生态环境治理研讨会发言

谢谢各位朋友,谢谢各位领导。

今天我发言的标题是局部与整体生态环境的关系。在前面各位领导也对整体生态的问题做了很精辟的阐述。我们在可可西里现场的第一线科学工作者和我们巴德活佛,你们提供了很多很好的现实的数据。

那么在这儿,我要站在我的学术观点上来谈,局部与整体的生态环境关系。相对来说,地球相对是一个稳定的固体,要把两个区域连在一块,形成一个区域循环,一个平衡体系。它连接的只有两种物质,是一类两种物质,是水和风。这种流动的物质才可能把它联系在一块。所以当我们讨论局部和整体的时候,那么离开不了水和风的问题。所以我们先来看我们可可西里在我们中国大环境里边,它所处的特殊的地位,它所处在平衡体系里边的敏感点。我分下面五个点,来阐述这个观点。

第一、我简单的介绍一下我前期所做的工作,我是长期在四川工作,后来是2001年的时候,举办了一次志愿活动,主要是关注我们国家的草地退化沙化问题,然后举行了一次学术考察,就这样我进入到这个行业。应该说我是个新兵,我今天所用的很多数据都是公开发表的数据,虽然我们也采集了很多数据,但是为了让它更加有公正性,更能说明问题,所以我们更多的采用公开的一些数据。那么后边我要分析四个问题,就是可可西里的四个效应,它决定了可可西里在我们国家大环境里边的一些敏感性问题。

我们是2001年开始进入沙化,在2007年开始的时候,在我们国家区域,我们定了196个生态观察点,在2007年的时候我们又做了一次193个点的生态定点观察,覆盖了9800公里。

我们也是想追溯风在流动过程中它的变化,两个区域之间的连接,它们是有哪些信息在交流?有哪些有效的信息在交流?那么在2008年和2014年我们走了28000公里,那么从这儿开始一直到可可西里这一圈,然后到了新疆这一圈,我们也定了很多点。我们的目的也是想找到我们国家在大的环流情况下,在西风带控制的国家体系里边,我们的相互之间的关系是怎么样的?所以我们也做了很多治沙基地,我们有幸在塔克拉玛干沙漠,做了一个治沙基地。在埃及的撒哈拉沙漠,我们也有一个基地,我们在观察这些已经地质化的沙地,看看它能够告诉我们一些什么东西?像今天早上我们胡部长所谈到的,讲历史的时候,我们回头看看我们走过的路,有哪些经验是不能够忘的?哪些走错了的地方是我们值得总结教训的。我们希望在沙漠里边找到一些信息,所以前期我们团队做了很多工作。也非常感谢我们胡德平部长。在2004年,他到成都专门检查沙漠治理和生态项目的时候,我也有幸给胡部长做了我们当时在若尔盖治沙的汇报。

当初给胡部长汇报工作的时候,胡部长对生态建设和沙化治理是一贯的支持,我们非常感谢。说实在的,我们作为高校里面的教授,能够深入到沙漠里边,到荒漠化地带去工作,其实就像巴德活佛刚才所讲的一样,除了一种理念,还是要有一种执着的追求。我们想解密解惑到底是怎么回事,我们需要得到一些真理。那么我们前期所做的工作也经过了中科院的工程院在2004年的一次工程院士听证会,对我们一些学术观点做了一些提炼。2009年在四川大学,有24位生态学的院士,在科学院的院士工作局的组织下,我们也表达了一些自己观点。那么这是我们前期所做的工作。而在我们前期所做的工作里边,我们得到了对可可西里对我们自己的一些观点的认同。

我先声明以下所讲的观点, 仅代表个人的学术观点,提供给各位参考。

第一个效应,可可西里从它的特殊结构来看,我们国家这个地图就是孟加拉湾上来的一个高原——青藏高原,然后再到我们的可可西里这边,再进到我们的第二平台甘肃宁夏,最后再进到我们的第三个平台。

我们国家的地形就是一个非常典型的自西向东倾斜降低。我们青海省也是这样的地势。我们国家从地图来看,环流是从孟加拉湾上来的,它经过了青藏高原,然后进到第二个平台,这个过程我们国家我们国家整体风向是从西边往东边吹为主。而西边有一个中国第二大沙漠——塔克拉玛干沙漠,这一带是属于比较干旱的地带,如果有一个环流的风从青藏高原下来,这一股风进到我西风带里往我东边吹的时候,如果这个风是干风,那将会对我国的第三个平台造成影响,并且可能是是多方面的。

从我们国家的风向的合成来看,根据50年代公开发表的历史资料,在青藏高原这边有一个太平洋环流的风进入到了我国的主流风向。

我红框框起来的地方,从坐标上大家看得到,这就是我们青藏高原或者可可西里这一大片。80年代我们国家合成的季风也看得到,正好风在这个区域混合了。从亚洲的夏季季风来看,在这个区域也是一个大的混合区。夏季季风几个不同高度,从800米到1500米,它的风向混合区都在这。我们仔细得看看地图,这里就是季风的混合区域。从孟加拉湾上来的风,势逐渐攀到了我青藏高原,攀上来了,然后下来,进到我河西走廊这儿,最后再上来进到第二个平台。从海平面开始登上我国高山,正好有一个上山下山的过程。这个过程是典型的在这个气象学里边典型的有一个焚风效应。

所谓焚风效应,简单的讲,就是风迎着山坡吹的时候,也就是往上抬升的时候,随着温度压力下降,湿度会是达到了饱和。说在迎风坡它会降雨,在下山的时候随着压力和温度的增加,湿度要下降。

焚风在自然界是存在的,全世界都有。只是说有焚风的地方,你怎样把焚风放置住?现在发生很多森林火灾,有很多时候不是人为的,是焚风造成的,所以这个风叫焚烧的风,焚风。那么我们国家一个大的环境就相当于从上到下,从下到上,然后经过一个平台,最后再下去。

如果我们把它解析成我们这个图,就刚才我说的可可西里这个图。我们从孟加拉湾上来的气体,先是从这儿走上到我青藏高原,到了这个区域,它的湿度降到迎风坡,迎风坡的降雨量每年都是1800到2000毫米。到了青藏高原这个区域,我没法补充水分。那么风开始下坡的时候,它的湿度会急剧下降,温度会升高。蓝色框标注的这个区域,是我们的敏感区域,这个区域如果我不能够对风进行补充水分,那么我下边这一节就会更危险,更麻烦。

那这个区域该怎么办?我们把历史往前推300年,那时候可可西里这边,包括青海湖周边,历史记载的生态是非常好的。当时青藏高原拥有草地、湖泊、河流,山上还有很多雪。在这种情况下,上来的风是甘峰在这,他会给你补充水分。一旦这个区域被破坏掉,它不补充水分了,他往下走的时候,是焚风。跟着我国下面的区域就会出问题,西风带里边的风是干上加干。会给我国北方带来持续干旱,因此可可西里就是我们国家的生态脆弱带。

我们在可预见的这么几百年来,我们人类还没有力量改变塔克拉玛干,改变不了西风就是干的。因此要改变焚风效应,只能依靠青藏高原去补充一定的水分。而我们青藏高原的可可西里正好是三江源,是中华水塔,所以这儿是补足水分最好的地方。

可可西里本来就是三江的发源地,它就应该补充水分,才有我的后边的甘露。所以这个区域它非常敏感。因此在生态脆弱区,我们国家要保证可可西里这150个平方公里,要抵得住焚风效应。所以可可西里的保护至关重要。

我们把可可西里跟全国的生态联系起来,它就有一个举足轻重的地位。

今天,可可西里的保护协会,和我们绿发会、丝路绿色发展研究院,一起来成立高原生态生态保护研究中心,我觉得是非常重要的。

第二个效应。对我们国家来说也是至关重要,也是我们国家一个特有的东西。从地球上来看,这是我们地球的第三级。它的气候是全世界的气候的发动机。在1936年的时候,德国一大批科学家就曾经对其做了很完善的研究。对青藏高原的气候的研究体系,他们做了很多有益的工作。

这样一个抽风机我们在气象学里边也叫高原抽风机,也叫高台抽风机。由于它是全世界最高的高地,周围的水汽会往上抽,所以这个区域对我们国家来讲,现在也是非常关心了。这个区域拥有全世界的11%的多样性物种。我们国家今年开始启动了青藏高原气候地气界面偶合研究。

我特别高兴的是后面所说的地气界面。这是我们从2002年开始一直在推动的一个事儿。就是我们研究高高在上的2000米,而上面是云,它要下到地面来,它一定要经过地和空气的界面,地气界面是关键。这个界面没有处理好,上面的云彩只是随风而过。所以地气界面这个题目今年一出来我本人是特别高兴,专门给他们写了个邮件,我说你们总算重视地气界面了。

联合国开发署驻中国的项目代表,也专门提到青藏高原的气候变化,可以影响到全世界,超过30亿人的生活环境会受波及。因为我们这是一个抽水机,是把两边的水往上抽,进行再分配。你看我们的青藏高原上面有多少河流发源。但是如果我们仔细看河流,我们还是有一点心里有一点不舒服,不舒服的原因是外流的河流流量大,水都往西南方向流。而我们东北方向河流的流量小。产生水的分配不均匀现象。

我们有这么大的抽风机,为什么会发生了偏转呢 。最近我们国家的大气物理所合成了一个动画。我们平台把水抽到天空来以后,这个平台是把水汽往内部走还是往外偏,与下面的热运动有关。上面的水要往下走的时候,如果我下面的界面是荒漠的,是干枯的,是紫外线很强烈的,它温度很高,那么它的向上的辐射作用就很强。它把上面下来的下沉气流给顶住了,所以会造成我们水流上的偏转,本来我们可以分一部分到这边来的,却因为沙化而失败。以前我们有一个想法是抽风机是可以偏转它的。偏转和其偏转从哪入手?这个观点逐渐的被学术界采纳,这是第二个抽风机偏转效应。

第三个效应。在可可西里里边还有一个问题,就是喇叭口效应。如果我们仔细看我们可可西里,就会看见很多喇叭口,潮湿的空气进入喇叭口的时候,它的风速出了喇叭口风速降低,它的湿度会降低。同时如果它带有沙尘,风速一降低,沙就会下沉,下沉以后这个沙就会覆盖我的植被。这就是沙要上山的原因。沙的扩散有一个沙源,如果移到一个风口,那么后边的问题麻烦了。所以我们保护一个自然环境,对不是把自然环境和人类隔开。地球比我们长寿太多,它的寿命保守估计就接近50亿年。我们人类满打满算,还不会直立的时候,算起来才200万年。

从直立行走到现在才46万年。们太年轻,们不懂,对地球我们不了解。很多规律我们不一定了解。像喇叭口这种,如果我们在保护的时候是希望找到它里边的原因,把我们人类的一些智慧、一些经验,结合规律去融合、干预它,在以前经验的基础上找到一种融合。我觉得这次讨论的一个主题平衡,不管是心态的平衡,心理的平衡,自然环境的平衡,自然界各种影响因素之间的相互制约的平衡,平衡是永恒的,只有平衡这个规律才可以持续发展。

我们最担心的是找到喇叭口,刚才我那些定了点的,前面订了190多个点,跑了几次了。最近我们还在积极的策划,还想跑多跑三次四次。而这每次都需要有一定的经费,而金老师非常支持,去年还专门为这个事策划了一次,准备找中国中车集团支持我们再看一看,定点的那些数据才是我们的第一手资料。那些数据我有两本专著,这两本专著我们出版了,后来又收回来了。 因为里边涉及到的很多的数据超出了想象,我们现在存下来的资料有200多G了。

像这种喇叭口生态治理,我们要找到这个规律,如果喇叭口找到了,我一定不能在下面动手。我相信在50年前的自然环境中它就存在一个水面,如果在喇叭口建一个水面,水面风速很快,我是不是把下面带来甘露了?喇叭口效应如果找到喇叭口了,还是希望往西风带里边尽量给它注入一些甘露进去,在生态脆弱带做一些事情。这是喇叭口的问题。

第四个效应,在可可西里这个无人区区域,平均海拔4800米左右,它有200天大风,阵风天气,这个风可能是个坏事。以前这个风是特别好的事儿,因为有了风,它才可能把水气带到下边去。因为它是能够带水汽的,所以这200天的风是一个很好的事儿,只是说我现在地面没法给风提供水汽了,所以它就变成有害的了。我们国家的张新是院士是这方面的专家,有一次我跟他发生项目上的直接竞争,那年我刚好46岁,他告诉我他的第一个基地有48年了。张老师做了一辈子。得出真正沙化的原因,84%是风,持续强烈的风,干燥的风,风是土地退化沙化的罪魁祸首。可可西里地区每年持续200天八级的风力。

原生态的植被与流动沙丘的风湿量差了2490倍,如果我的原生态植被破坏掉了,形成了沙尘或者流沙尘,我们要有多少钱才能把它补回来,这个是要注意的一个趋势。

还有盖度的变化,从69.7到10盖度,它里边的风湿量差了12.6倍,所以风和盖度还有在沙化区里面,沙化的相关因子分析,我们看的出来哪几个因子最重要?

第一是人口密度,这是我们形成保护区的一个原因,把人口退后。像我们青海湖人口退后,人的因素D0.854。那么这里边还有几个0.8几的?人均你看沙化密度,叙军草场就是草场按它的承载量来设计的草场,它的相关系数是-0.9,是正向的最好,因为这里是沙化,所以草场地融合利用是非常关键的。

第二是畜牧超载,影响因素0.83。那么从这几个因素可以看出,我们土地退化里边的控制因素,应该是协调与平衡,是多因素的,不能够是单因素的。所以这里边的第四个效应,我要说的数据就是可可西里有持续强烈的风。如果可可西里这个高原平台它是沙化的,退化的,他没有水汽的补充,持续强烈的风也没法带水汽走。那么所以持续强烈的风加上下边是沙尘是沙化的地,风湿的流量是成千倍地在增加,也可能对下游带来致命的威胁。我们的第二个平台甘肃宁夏,内蒙这一带,他们的生态环境压力会更大。所以平衡体系里边一定要找到一个平衡点。

在可可西里这个平台,不是因为今天在青海开会说这个话,而是数据告诉我,这个区域应该是我们国家在生态建设过程中的一个敏感区域,是平衡体系里边的一个很重要的一环。这一环要注意补上,但是补的过程中一定要循序渐进,尊重科学,有序地按照科学的基本原则去推进它,而不能够盲目的去做。我们今天所说到的、各位领导谈到的,还有巴德活佛也谈到的平衡。首先平衡的前提是找到里边的规律,否则慢一些都无所谓。生态的惯性太大。如果要回头要转弯,这个要用时成本太重。

我下面合成了一个动画,大家可以看一下我这个观点,这个观点是我合成的。我在这边有观察点,我就看这个季风过来的时候,我这边这个区域是我远海我第三个平台的降雨量。这个云层如果从我可可西里这边,从我青藏高原这一带从这儿过的话,云层一下来混合到我这个西风里边,二十个小时之内肯定有雨下来。大家注意看。这边是降雨,我们降雨的形式和我那边云层的和云图的合成,只要云层来了,那边雨量肯定大,这个区域来了,混合进去了。没有用我杜撰的数据。我们更多的用我们国家公信力最强的数据。我们现在也特别关注我们近地面的这些观察点,包括我们跑了几次的这196个点,每次我们要亲自去看这个坐标点,看看它的土是怎么变的?植被是怎么变的?

我们基金会前面有个很重要的一个前提是生物多样性,稳定的植被一定是生物多样性,任何单一的植被很脆弱,然后才是绿色发展。所以生物多样性是支撑体系的一个保证。绿色发展是我们为目标探索的一条正确的路。

所以希望借这个会把我们这些基本的数据与观点分享给各位老师各位领导,各位朋友,谢谢。