戈壁:探索另一种生态奇观

发表时间: 2023-08-16 14:07

戈壁:探索另一种生态奇观

戈壁,源自蒙古语,意为“砾石荒漠、干旱的地方”。

在我国,戈壁广泛分布于大西北地区——新疆、青海、甘肃、内蒙古和西藏东北部等地,面积66.12万平方公里,约占国土总面积的6.9%。14.21万平方公里的哈密,戈壁面积8.1万平方公里,占总面积的57%。

茫茫戈壁如一卷天书,它是自然天成的,也是人文造化的;是有历史记忆的,也是有生命存续的;是苍凉粗犷的,也是充满魅力的。

新时代戈壁生态之问,亟待破题。哈密,以壮阔戈壁为纸、生态文明为笔,以“赶考姿态”起笔书写人与自然和谐共生新答卷……

戈壁,另一种传奇

极端干旱的哈密戈壁腹地。融媒体中心记者 李华摄

哈密戈壁,极端干旱,年降水量在30毫米以下,蒸发量却在3000毫米以上,是世界上大陆性气候最强烈的地区之一。

大约4亿年前,哈密大戈壁却是碧波万顷的海洋,是生命的摇篮。又大约过了1.5亿年,古天山隆起,大海逐渐退去。在大约距今1.4亿的侏罗纪时期,这里森林茂密、湖沼遍地、恐龙繁生、生机勃勃。3000万年前爆发的喜马拉雅造山运动,又使这里由湖盆变为山间封闭盆地。来自海洋的暖湿气流被隔绝,气候旱化,泥沙沉积,变成了万古戈壁。大量的海相和陆相地层古生物化石,成为亿万年地质沧桑和物种衍化的见证。

哈密翼龙化石群发现地周边的雅丹地貌。融媒体中心记者 李华摄

自2006年以来,中科院汪筱林研究员领导的古脊椎动物与古人类研究所哈密科考队连续十多年在哈密戈壁进行科考工作,发现了罕见的哈密翼龙动物群,这一区域已经成为世界上分布面积最大和最富集的翼龙化石产地,上亿数量的翼龙曾经在这里繁衍生息,是名副其实的翼龙伊甸园。

在哈密发现的世界首枚三维立体保存的翼龙蛋。中科院古脊椎所供图

2014年科考队在《现代生物学》(Current Biology)以封面文章报道大量幼年到成年的雌雄翼龙,命名了哈密翼龙动物群中的第一个物种——天山哈密翼龙,同时报道了世界上首枚三维立体保存的翼龙蛋,揭示了哈密翼龙具有类似于现生爬行动物锦蛇的革质蛋壳结构,显示翼龙群居生活。

2017年在《科学》(Science)报道了一件超过200枚翼龙蛋、胚胎和骨骼化石三位一体保存的重要标本,其中16枚翼龙蛋含有三维立体保存的胚胎化石,这也是全世界首次发现3D翼龙胚胎。此前全世界发现的翼龙蛋化石总共只有11枚,而且多以压扁的二维形式保存。英国古生物学家评论说:“这是翼龙研究200年来最令人激动的发现之一。”

通过多年的野外考察及埋藏学、沉积学和地层学的相关证据,科考队认为这些数量巨大的翼龙经历了多次白垩纪湖泊风暴事件,导致其集群死亡并被快速埋藏。

新疆哈密巨龙化石正型标本。中科院古脊椎所供图

2021年8月12日,科考队发表了翼龙动物群中恐龙化石的最新研究成果。此次研究的蜥脚类恐龙是哈密翼龙动物群中首次发现的非翼龙类脊椎动物,新的恐龙被命名中国丝路巨龙与新疆哈密巨龙。翼龙和恐龙在约2.3亿年前的三叠纪晚期在地球上同时出现,翼龙飞向天空而恐龙奔跑于陆地,在6600万年前的白垩纪末期地球第五次生物大灭绝事件中又同时绝灭,在地球上生存约1.6亿年。

戈壁,另一种记忆

天山,天选之山。它横亘在亚欧大陆腹心地带,就像永恒的路标、灯塔导引着古代商队、行旅穿越戈壁瀚海。

丝绸之路上最负盛名的戈壁莫过于莫贺延碛。即今横陈于敦煌以西、哈密绿洲以南的噶顺戈壁。这里荒无人烟,却是商贸交易、政治交往、文化交流的舞台。

最早对此大碛进行生动描写的是《法显传》,东晋时高僧法显西行取经,从敦煌出发路经沙河:沙河中多有恶鬼、热风,遇则皆死,无一全者。上无飞鸟,下无走兽。遍望极目,欲求度处,则莫知所拟,唯以死人枯骨为标识耳。

电影《大唐玄奘》中,玄奘西行途经莫贺延碛的片段。

《大唐大慈恩寺三藏法师传》记载玄奘所见大碛“长八百里,古曰沙河,目无飞鸟,下无走兽,复无水草”。度越莫贺延碛的经历令玄奘心有余悸:是时四顾茫然,人鸟俱绝,夜则妖魑举火,灿若繁星;昼则惊风拥沙,散如时雨。虽遇如是,心无所惧,但苦水尽,渴不能前。是时四夜五日无一滴沾喉,口腹干焦,几将殒绝……更经两日,方出流沙到伊吾矣。此等危难,百千不能备叙。

1879年6月3日、4日,俄国探险家普尔热瓦尔斯基路经莫贺延碛,他的日记记载,大碛直径110公里,海拔1,600米,为波状平原,到处是高台,像塔一样的黄土悬崖,土壤掺着沙砾的卵石覆盖着。他写道:一路上到处可以看见骡马和骆驼的骨头,白天地面灼热,笼罩一层像充满了烟雾的浑浊空气;即便有点儿微风,连空气也纹丝不动,也不凉快。只是经常刮起一股股热旋风,含盐的尘土被旋转成一条条圆柱,刮出很远,很远。在旅行者的前方或两旁浮现出虚幻的海市蜃楼。

噶顺戈壁(无人机拍摄)。融媒体中心记者 曹新加摄

亿万年的戈壁蕴藏着沧海桑田的变迁,也珍藏着人类繁衍生息的历史。西风流云之下,夕阳黄沙之间,突然就能发现某个古代民族扔在历史上的那些散乱的碎片,由那些碎片就可以拼接出一个悲喜交加的故事。

汉代在河西走廊最西端置敦煌郡,又在郡西北方先后置玉门关和阳关,从敦煌、玉门关和阳关西行进入西域,首先遇到的便是莫贺延碛,大碛成为西域之起点。

大海道区域的地表地貌。融媒体中心记者 李华摄

大海道即是敦煌-哈密-吐鲁番之间、穿越莫贺延碛的一条丝绸之路古道,全长约500千米,始于汉代,唐代后因其自然环境恶劣逐渐放弃利用,淡出人们的视野,停留于尘封的记忆中。岑参赴西域取道莫贺延碛去往北庭。其诗作《碛中作》云:“走马西来欲到天,辞家见月两回圆。今夜不知何处宿,平沙万里绝人烟!”《日没贺延碛作》云:“沙上见日出,沙上见日没。悔向万里来,功名是何物!”《过碛》云:“黄沙碛里客行迷,四望云天直下低。为言地尽天还尽,行到安西更向西。”

充满奇幻色彩的哈密雅丹地貌。融媒体中心记者 李华摄

以大海道命名的雅丹群落,珍藏了这条丝绸古道的历史记忆。

雅丹一词来源于维吾尔语“Yardang”,意为“陡峻的小山包”。20世纪初,瑞典探险家斯文·赫定等在罗布泊考察时,采用当地维吾尔人的称呼,从此“雅丹”成为这种地貌类型的专有名称,世界通用。雅丹分布较广泛,除大洋洲和南极洲外的五大洲均有发现。

雅丹发育的地质基础,是湖相沉积地层;“毛坯”则是间歇性暴雨洪流对沉积地层的“切割”,风力是雅丹“造型”的雕刻师。在我国,雅丹地貌主要分布在新疆塔里木盆地东缘的罗布泊 、哈密盆地 、疏勒河中下游地区,以及柴达木盆地的西北部等地,总面积约20000平方千米。哈密雅丹,总面积超过4000平方千米,囊括了雅丹地貌从幼年期至衰亡期的不同发展形态,是世界级的“雅丹博物馆”。

哈密戈壁中,奇特的雅丹地貌。融媒体中心记者 李华摄

哈密大海道雅丹是迄今为止世界上发现的规模最大、地质形态发育最成熟、最具观赏价值、地处丝绸古道、唯一发现古人类居住遗址的雅丹地貌群落,也是世界上最大的翼龙化石埋藏地。鬼斧神工,地设天造,诡秘莫测。亿年的沉积,像一本厚厚的线装书,页发黄了,却闪耀着金色的光芒;千年的古道,像一条柔滑的锦带,丝开散了,却飘动着无尽的遐想。

艾斯克霞尔古城残墙。融媒体中心记者 曹新加摄

百年前,一位维吾尔族牧人偶然闯进五堡雅丹群,发现了巧妙构筑在雅丹高台上的艾斯克霞尔古城堡。宽厚的土坯与山色融为一体,极为隐蔽,又气势不凡。艾斯克霞尔在维吾尔语中是“破城子”的意思。自青铜时代至汉唐明清都在使用,曾无数次迎来丝绸古道惊喜的目光。

艾斯克霞尔南墓地远景。来源《哈密文物志》

艾斯克霞尔南墓地出土的陶器。来源《哈密文物志》

1999年11月,考古人员在距艾斯克霞尔古堡百米外共发掘了32座古墓。2010年11月,艾斯克霞尔墓地东南14公里处,又发现大片墓地和人类居住遗址,考古人员共清理了150多座墓葬。艾斯克霞尔墓地、艾斯克霞尔南墓地均属3000年前文化遗存,出土干尸和大量毛织品、皮革制品、骨角器、铜刀、箜篌等文物。艾斯克霞尔南墓地是迄今我国发现木制箜篌最多的考古遗址。

戈壁,另一种生境

每种自然形成的地貌都有独特的生态意义。

从不同的视角、不同的时刻、不同的尺度,人们看到的戈壁都是不一样的。戈壁,曾被认为是对绿洲、草原的威胁。而从生态科学的角度讲,戈壁尽管生态敏感脆弱,但也是一种值得珍视的生态系统。

戈壁的形成,始自200万年以来的地质与气候变迁。戈壁地表植被极为稀疏,通常有层砾石覆盖,被称为“砾幕”。下面是黏土、粉砂土等细粒物质。

哈密戈壁的地表被土壤掺着沙砾的卵石覆盖着。融媒体中心记者 李华摄

戈壁的成因目前有两种解释,一种是砾石间的泥沙被风吹走使砾石出露,另一种是风吹来的沙尘被砾石截留,并在温差变化中不断向石缝下沉积最终托起砾石。科学家曾做过风洞试验,不管是哪种成因,当戈壁的砾石覆盖率达到45%的时候,就形成保护下部土层不再受风蚀的保护层,戈壁的形态基本趋于稳定,此时风就很难从地面带走物质了,甚至对沙尘起到一定的阻拦作用,因此,戈壁上这层不起眼的“砾幕”实际上意义重大,弥足珍贵。

新疆罗布泊野骆驼国家级自然保护区的野骆驼群。哈密管理站供图

在新疆罗布泊野骆驼国家级自然保护区喝水的的黄羊(鹅喉羚)。融媒体中心记者 张旭辉摄

新疆罗布泊野骆驼国家级自然保护区内的植被。融媒体中心记者 张旭辉摄

看似死寂的戈壁荒原,也有着极为顽强的生命力,山前戈壁、古河床、冲积扇,梭梭、红柳、麻黄、芦苇、芨芨草、骆驼刺、胡杨林等在此生长,野骆驼、野驴、黄羊、猞猁等在此生活。

戈壁,另一种资产

戈壁的开发利用,早在史前时期就开始了。

1981年,新疆地质局第六地质大队首次在哈密东南戈壁黑山岭发现了绿松石古矿。2016年首次考古调查,证实了这个遗址是我国最大绿松石采矿遗址群。2018—2020年,西北大学文化遗产学院和新疆文物考古研究所、北京科技大学科技史与文化遗产研究院联合开展调查发掘,发现矿坑110余处,遗址釆集的兽骨、皮毛等样品的碳十四测年结果为距今2695~2390年。黑山岭遗址距离丝绸古道“大海道”仅仅10千米。

清康熙54年(1715年),三道岭发现有优质煤炭。乾隆二十五年(1760年),哈密官员禀称:“木柴昂贵,地窄人稠,请开煤矿,遣人采勘。”次年获准招商开采。

三道岭露天煤矿(无人机拍摄)。融媒体中心记者 曹新加摄

哈密已发现和探明的矿藏有88种,在全国具优势地位的有17种,大多分布于戈壁。煤炭预测资源量5708亿吨,占全国预测资源量的八分之一,高富油煤世界罕有,特别是三塘湖、淖毛湖矿区富油煤资源量占比超过90%。哈密已被列为国家煤制油气战略基地、国家现代能源和化工产业示范区。

哈密流传着很多风吹戈壁宝藏的故事。号称“百里风区”的哈密十三间房,曾出现过瞬时极大风速50.8米/秒的极端记录。宋代称“大患鬼魅碛”,明代称“黑风川”,清人则叫它“风穴”。古时在此设驿站,筑有十三间驿房,供行人打尖休憩,避风待行,故名“十三间房”。

大风在哈密戈壁留下千奇百怪的地表地貌。融媒体中心记者 李华摄

据气象资料统计,十三间房年平均大风日数达到205天,多的年份可达到220天左右,3—9月为多风季节,5月大风频数最多,其次是4月和6月。古人曾写下过诗篇描述这里的大风:霾气从无一夕晴,大风拔屋使人惊,地中恐有鼾龙起,钢角双双不敢鸣。1873年,清同治十二年冬天,浏阳黎献率军出关,行至胡桐窝子西(今哈密沁城东),遇大风吹失多人,车马仆夫亦无踪影,停扎数日,遍寻不见。1876年,左文襄(左宗棠)西征时,曾有饷银200万,装车数十辆,解饷宦兵数百人,在十三间房一带被大风所没,渺无踪影。1905年(清光绪三十一年),哈密与吐鲁番之间忽遇暴风,两镖车俱遭颠覆,60名车马夫葬身沙漠之中……

国内陆上最大兆瓦风机在哈密十三间房风区建成并网。融媒体中心记者 郭子毅摄

三塘湖区域80兆瓦风光同场保障性并网项目现场。融媒体中心记者 普拉提摄

如今的风区,矗立着无数的风能发电机组,迎风挺立。哈密风区面积占全疆的66.3%,风能资源约占全疆技术开发量的62.9%。哈密东南部戈壁、星星峡等区域全年日照时数达3500小时,比俗称“日光城”的拉萨还多350小时。太阳能资源可开发量达49.38亿千瓦。已建成全国最大的风光火电打捆外送基地,全国首个建成千万千瓦级新能源基地的地级市。规划到十四五末,新能源装机规模将达4000万千瓦以上。

与戈壁相生的绿洲,产出丰富独特。我们今天熟悉的很多瓜果蔬菜,最早是从西汉张骞时代经由西域绿洲开始引入中原的:石榴、葡萄、苜蓿、芝麻、核桃、无花果、蚕豆、绿豆、黄瓜、大蒜、大葱、胡椒、茴香……还有香甜的哈密瓜。

原生戈壁与绿洲、沙漠、雅丹、峡谷、湖泊、胡杨、草原相依相伴,充满了在陆地探索未知空间的想象;戈壁绝佳的暗夜环境优势,成就了最美“星空地理”,是发展探险旅游、星空旅游、越野旅行、研学旅行等特种旅游业态的极优空间载体。2023年4月,哈密启动全国首个国际探险公园建设项目,开启戈壁旅游新业态、新场景、新模式。

戈壁,另一种危机

见微以知萌,见端以知末。

对戈壁生态的扰动与破坏,随着人们活动空间的不断增大而日趋突出、日渐放大。

我们不妨用观照生态的“探照灯”看一看——

执法人员在新疆罗布泊野骆驼国家级自然保护区发现的盗采坑。融媒体中心记者 仲银堂摄

所谓的“奇石产业”已走向“畸形”。“掠夺式”“狂筛式”“掘地三尺式”的采石活动,使戈壁“砾幕“的砾石数量在急剧减少,出现风蚀破口。

无所顾忌的自驾越野,已经让半径百公里范围内的戈壁伤痕累累,无一处无车辙。这些随处撒野的车辆,就像用“鞭子”一遍遍抽打在戈壁虚弱的肌体上。

偷采、掠采戈壁矿产的行为屡禁不止。这种无任何保护修复措施的采矿“恶行”无疑是在戈壁上挖伤口。

非法进入新疆罗布泊野骆驼国家级自然保护区的车队。融媒体中心记者 郑滕兴 摄

还有非法占用戈壁、非法倾倒垃圾、非法毁坏植被……种种,多年累积,已成公害,导致下伏沙尘的大量释放,助涨了沙尘暴的强度。风洞和野外试验结果表明,人类不合理活动所导致的土壤风蚀加速可以是自然条件下的4—10倍及以上。

“必先知致弊之因,方可言变法之利。”哈密的省思从对森林、草原、绿洲的珍惜转向全域,坚持山水林田湖草沙一体保护和系统治理,以生态系统多样性的视角更深邃地洞察戈壁生态问题,在陷入被动应对之前主动作为,在“万劫不复”之前找出系统解决之道。这是“必答题”,并非“选择题”,但却是全新的课题,大面积戈壁保护修复在国内外尚无成熟经验可借鉴。

戈壁,另一种未来

“万物各得其和以生,各得其养以成。”山水林田湖草沙是不可分割的生态系统。

在大生态观的视域内,既要着眼于戈壁这个小生态系统,更要着眼于人与戈壁、人与自然互动形成的大生态系统,保护戈壁就是保护生存和发展的根基,就是保护各族人民的福祉。

2023年8月15日,首个全国生态日。哈密市委、市人大、市政府郑重宣布启动戈壁生态调查评价及保护修复项目。从最脆弱、最难处入手,这是对市域生态风险的敏锐识别、前瞻感知,是敬畏历史、文化、生态的战略清醒,是在新时代全方位、全市域、全过程开展生态文明建设的战略抉择。自治区党委赋予哈密打造“新疆经济高质量发展的标杆”、建设“中国式现代化的典范城市”“西北五省区经济社会高质量发展的典范城市”的定位要求,高质量发展的标杆、典范必然是高水平生态文明建设的标杆、典范。

哈密河国家湿地公园(无人机拍摄)。融媒体中心记者 李华摄

这一抉择,是以战略思维谋全局。理念决定方向,思想决定行动。我们要深刻把握习近平生态文明思想蕴含的道理学理哲理,牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,站在人与自然和谐共生的高度谋划治本之策,做到谋划时统揽大局、操作中细致精当,用绣花功夫绘制生态画卷。

这一抉择,是以历史思维观大势。历史大势,浩浩荡荡,顺应时代潮流者赢。“只有把绿色发展的底色铺好,才会有今后发展的高歌猛进。”我们要强化历史担当、生态自觉,升级生态保护思维,坚定走好生态优先、绿色发展之路,“从保护自然中寻找发展机遇”,使高质量发展行稳致远。

这一抉择,是以辩证思维探路径。“事必有法,然后可成。” 我们要从全域生态系统的完整性、稳定性和功能性出发,摒弃片面、孤立、静止的观念,深入把握保护与利用、当前和长远、目标与底线的辩证关系,深化规律性认识,算大账、算长远账、算整体账、算综合账,在权衡利弊中趋利避害,在发展与保护之间求得最大公约数,形成整体生态和谐格局。

这一抉择,是以系统思维建体系。坚持系统施治,从生态调查、生态体检着手,完整构建环境保护、环境整治、产业准入等标准,科学划定戈壁生态保护红线、环境质量底线、资源利用上线,建立分级分类管控治理体系,统筹设计任务书、时间表和路线图,打造全域协同推进落实体系,打好法治、市场、科技、政策“组合拳”。大力培育生态文化,弘扬戈壁生态责任意识、生态价值意识、生态发展意识,把理念认同固化为行动自觉,让全民共建共治共享。

这一抉择,是以创新思维解难题。从政策、措施、办法等各个层面突破既有的思维惯性,积极探索戈壁生态保护与修复治理模式,因地制宜建立戈壁生态环境预警监测机制、生态保护补偿制度和生态产品价值实现机制,强化科技赋能,推动戈壁生态治理数字化,着力发展绿色矿山、绿色能源、绿色旅游,提高戈壁产业绿色化、生态化程度,以全方位协同创新支撑戈壁生态保护利用大计。

这一抉择,是以法治思维立根本。“立治有体,施治有序”。戈壁生态保护,不是一时之需、权宜之计,更不会一蹴而就、一劳永逸。要以良法促善治。用好地方立法权,构建最严格的生态文明体制机制和最有约束力的生态文明法治体系,强化刚性约束“一以贯之”,让生态法治成为哈密高效能治理的标志性成果、高质量发展的核心竞争力。

这一抉择,是以底线思维赢主动。《道德经》曰:勇于不敢,则活。我们要主动把资源环境承载力作为前提和基础,自觉把经济活动、人的行为限制在自然资源和生态环境能够承受的限度内,千方百计“托底”“守底”“保底”,守住戈壁自然生态安全边界,“以自然之道,养万物之生”,为社会主义现代化新哈密建设厚植更牢靠的生态底色,为各族人民提供更优美的“生产、生活、生态空间”。

“志不求易者成,事不避难者进。”我们要秉持“风物长宜放眼量”的远见,用坚韧之力、下恒久之功,打通“戈壁荒漠也是金山银山”的转化通道,让戈壁永续成为生之依存、美之存在!

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