环着沙漠看新疆|塔克拉玛干沙漠里的胡杨林

胡杨是地球上最古老的树种之一,如果说沙漠中能看到森林,那一定是天然胡杨林。对于新疆南疆的大片绿洲而言,天然胡杨林也是最古老的生态防线,千百年来为绿洲上生活的人们抵挡着塔克拉玛干沙漠的风沙侵蚀。
全世界61%的胡杨分布在中国,主要分布在新疆、甘肃、青海、宁夏、内蒙古等省份。而全国91%的胡杨分布在新疆,新疆89%的胡杨分布在南疆塔里木河流域两岸。
2400余公里长的塔里木河是我国最长的内陆河,这条河汇集了从天山、昆仑山、喀喇昆仑等山脉涌出的百十条河流后,奔向塔克拉玛干沙漠,流经之地的河岸两侧则长出大片天然胡杨林。目前塔里木河流域也是世界上胡杨林分布最为集中、保存最为完整的天然胡杨林区。
胡杨本是一种抗旱性较强的植物,然而一段时间内,因为人类活动干扰、塔里木河缺水等原因,胡杨林一度大面积减少。2005年以后,胡杨林保护措施以及塔里木河流域沿岸胡杨林区补水工程的实施,使得塔里木河流域的胡杨林面积趋于稳定,并于近些年逐渐增长。
澎湃新闻记者近日在新疆采访了解到,不论是给胡杨林补水,还是胡杨育苗、胡杨基因研究等方面,新疆已有诸多突破,目前人工胡杨种植在南疆也已经有显著成效。
新疆阿克苏地区沙雅县的天然胡杨林。 沙雅县委宣传部供图
给胡杨林补水
阿克苏地区的沙雅县在天山南麓、塔克拉玛干沙漠的北部。沙雅全县总面积3.2万平方公里,而塔克拉玛干沙漠就占了沙雅县总面积的81.2%。
2400余公里长的塔里木河流经沙雅县约有266公里。塔里木河本身以及河两岸的470万亩胡杨林,天然成为沙雅县的防沙屏障。
今年45岁的艾山·艾依提在沙雅县胡杨林保护中心阿合库尔管护所已经工作了9年。
在这9年的巡护工作中,艾山·艾依提感觉有两个很大的变化,一个是每天巡护走的路越来越好,以前是土路,现在60%的路都是柏油路。另一个大的变化,就是最近几年里保护区内几乎看不到枯死的胡杨树了。而刚到阿合库尔管护所工作时,外出巡护的艾山·艾依提还总是能看到枯死的胡杨树。
胡杨是一种非常耐旱的植物。千百年来,塔里木河两岸生长、繁衍了大片的胡杨林。不过因为塔里木河改道、断流等原因,沙雅县的天然胡杨林也一度因为缺水出现大面积枯死的情况。
新疆林业科学院副研究员、新疆塔里木河胡杨林生态系统定位观测研究站副站长王新英回忆,塔里木河流域两岸的胡杨林因自然因素与人为因素叠加效应,导致大面积天然胡杨林出现干枯死亡等退化情况,自治区人民政府高度重视,从2000年开始组织实施向塔里木河下游生态输水,为塔里木河流域沿岸的胡杨林补水。
在王新英记忆中,也就是从这时起,新疆胡杨林的面积开始逐步增加。“根据新疆2014年森林资源二类调查数据,新疆胡杨林面积约有870万亩,近些年新疆天然胡杨林的面积已经增长至1000余万亩。2019年新疆启动实施塔里木河流域胡杨林拯救行动,进一步保障了胡杨林的生态用水,要求每年必须有一定量的生态水浇灌胡杨林。”
沙雅县塔里木河两岸的天然胡杨林。沙雅县委宣传部供图
“在沙雅县,现在还可以看到塔里木河的古河道上还有胡杨树。目前沙雅县内一处有名的胡杨林景点魔鬼林,就是因塔里木河改道缺水而枯死的一片胡杨林。”沙雅县胡杨林保护中心主任强利民说。
2016年起,沙雅县协调塔里木河生态用水灌溉胡杨林之余,清理引洪渠超过200公里,修建拦洪坝近50公里,累计灌溉胡杨林总面积140余万亩。
沙雅县胡杨林保护中心副主任王开彦表示,塔里木河古河道和塔里木河现在的河道直线距离约有30公里,2016年起沙雅县实施的清理引洪渠、修建拦洪坝等工程,更多是给古河道两岸的胡杨林补水。而初步测算,截至目前,沙雅县胡杨林幼林面积增加约5万亩。
强利民还提到,近些年来,沙雅县先后对3.2万亩胡杨林进行抚育,比如给枯死的胡杨枝修枝等,湿地内胡杨林长势明显改善,覆盖率不断增加。沙雅县还采用飞播和人工撒播相结合的方式,在洪水漫溢区播种胀果甘草、驼绒藜等抗逆性较好的草种,恢复裸地植被,提高植被覆盖率,进一步保护胡杨林。
2025年,沙雅县计划争取塔里木河生态水0.71亿立方,拟灌溉胡杨林面积20万亩。与此同时,通过引洪灌溉,沙雅县内的湿地面积也逐步扩大,湿地内的野生动物种群和数量明显增加。据不完全统计,野生塔里木马鹿数量达4000余头,林区内经常能见到野生马鹿、野猪、赤狐等野生动物的踪影。
沙雅县塔里木河上游湿地旅游景区。胡杨林拯救行动对当地的旅游业亦有助益,每年的旅游旺季虽仅为10月初到11月中旬这一个多月,但游客依旧爆满。2024年该景区接待游客达32万人次。本文图除注明外 均为澎湃新闻记者 高宇婷 摄
沙漠边的塔里木大学,胡杨种质基因已保存4799份
胡杨林缺水的问题得以改善,在胡杨育苗、胡杨种质基因研究等方面,新疆当地也有重大突破。
塔里木大学位于阿拉尔市,是一所以农科、生命科学为特色优势学科的综合性大学。阿拉尔市紧挨着塔克拉玛干沙漠,阿克苏河、叶尔羌河、和田河三河交汇于此,最终汇集而成塔里木河向东流去。
李志军是塔里木大学生命科学与技术学院的教授,从事胡杨研究已有二十余年,因为在胡杨领域的突出成绩,李志军也被誉为“胡杨公主”。
6月中旬,塔里木大学智能温室里培育的胡杨幼苗。
今年4月、5月,李志军及其团队在智能温室里培育了约30万株胡杨幼苗。“在温室里长4个月,这样地上、地下部分都有20公分左右,然后全根苗移栽,成活率可以达到99%。”李志军说,这样一来大大缩短了胡杨育苗、成苗的周期,也降低了生产成本,这是重大突破。
李志军提出,以往胡杨苗移栽的过程成活率不高和主根被切断有直接关系,管理不到位胡杨苗很难成活。这种智能温室培育的4月龄幼苗已在阿拉尔市成功试种了3亩,成活率很高,至今长势很好。
在水分充足的情况下,天然胡杨林自身就能完成更新迭代:种子成熟后落地,自然萌发生长。“现在的情况是,天然林里缺少地表水,没有地表水,就是再多的种子落到地表,还是不能实现种子繁殖,不能繁殖就不能更新。天然胡杨林保护里一个最重要的问题就是胡杨林要进行更新,所谓更新就是要有小苗,否则天然胡杨林会逐渐衰退。但现在没有小苗,直接因素就是胡杨种子散布时缺乏地表水。”李志军说,如果育好胡杨小苗,等到塔里木河洪水来临的时候,或者有零星的水,比如通过滴灌等方式,就可以在天然林里补植胡杨幼苗,辅助天然胡杨林更新。
当塔里木河洪水来临的时候,临近河岸的胡杨林会因洪水漫溢,水位可以达到1米到1.2米,1米多的水位需要一到两个月才能消退、渗到地下,而这一个多月里也正是大量胡杨种子飘落的时候。如果等到水落之后,即便有湿润的地表条件,胡杨种子成功萌发成小苗可能已经是9-10月了。由于幼苗生长阶段太短,不足以让幼苗成功越冬。
“所以我们的调查结果是,在自然条件下,即便是有洪水漫溢这样的条件,它的更新也是非常弱的,甚至是没有。但如果采取人工育苗,然后采用节水滴灌的方式,就可以不受季节、不受洪水的限制,随时去补植,这样的话就能够提高胡杨更新的效率,真正实现保护胡杨林。”李志军说。
李志军进一步解释,胡杨有两种繁殖方式,一种是种子繁殖,一种是根蘖繁殖。种子繁殖需要地表水,地表至少20公分的土层,水分含量要在17%以上,而且要持续至少一个月。根蘖繁殖相对来说是一种环境适应性较强的方式,不需要地表水,但是有地表水也不影响其繁殖。不过根蘖繁殖有其劣势,繁殖出的新胡杨和它的母本一模一样,也就是通常说的“复制”。种子繁殖的话,其后代会发生变异,变异后代异适应性会更强,如果胡杨林长期仅依靠根蘖繁殖,这片胡杨林对环境的适应能力也会逐渐衰退。
值得一提的是,在胡杨的基因库及遗传多样性研究方面,李志军及其团队也有重大发现。
“胡杨的抗逆性非常好,抗旱抗盐抗风沙,曾被世界粮农组织列入世界优先保护的林木资源中。我国的胡杨林面积占世界胡杨林的61%,我们具有绝对的资源优势。”李志军说,新疆有1000余万亩的胡杨林,这么多的林木资源,哪些是遗传多样性水平高的,哪些是比较低的,我们要保护应该是全面精准有效的保护。
多年来,李志军团队大量采集胡杨种子,进行分子水平研究,精准确定了655份代表中国胡杨97%遗传多样性的核心种质。这些核心种质分布在新疆南部、北部,青海、甘肃、内蒙古等地。
2024年4月、5月,李志军及其团队又到哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦、吉尔吉斯斯坦等国,历时51天采集了胡杨遗传材料1100份。这1100份遗传材料和国内收集的3000余份遗传材料放在一起,李志军及其团队对共4799份材料作了遗传多样性分析。结果显示,中国遗传多样性水平最高的胡杨分布在新疆南疆麦盖提县,它也是世界胡杨遗传多样性水平最高的地方。
目前,这4799份胡杨种质基因都已提取DNA,并保存到国家林木种质资源库新疆分库中。
经济效益和生态效益的平衡
澎湃新闻记者注意到,阿克苏地区、喀什地区的多个塔克拉玛干沙漠边的县市,防风固沙生态林中多以梭梭、沙枣、新疆杨、柽柳等植物为主,胡杨在其中的占比并不算多。一方面源于胡杨短期内经济价值难以体现,另一方面也和更早期时,人工种植胡杨的难度相对高于其他耐旱耐碱的灌木植物有关。
不过最近几年,人们对胡杨价值的认识逐渐深入,胡杨育苗和胡杨种植技术也不断提升,防风固沙生态林中的胡杨身影也逐步增多。
6月中旬,阿瓦提县艾西曼区域中水灌溉的一片生态林。
阿克苏地区的阿瓦提县在塔克拉玛干沙漠北部。在阿瓦提县的西部有一块被绿洲包围的沙漠,当地称为艾西曼区域。
沙漠种树最重要的问题是水从哪来,阿瓦提县率先决定用中水浇灌树木。2019年春季,阿瓦提县开始修建中水管道;2020年秋季,中水已经开始浇灌艾西曼区域的部分生态林。2021年,全县各单位组织干部在艾西曼区域种树时,中水则大面积用于艾西曼区域的生态林建设工程中。
截至2025年,在阿瓦提县内的艾西曼区域已完成生态修复面积78.85万亩,其中人工造林14万亩,这其中的30%是胡杨林。
阿瓦提县林草局副局长蒋丽丽说:“咨询过新疆林科院治沙办的一位博士之后,我们选择了一年生的胡杨树苗,因为小苗根系完整,后期管理得当,胡杨就会长得很好,也很好成活。”
今年春季,阿瓦提县又移栽了4万株一年生的胡杨苗,成活率很高,至今长势很好。
不过人工种植胡杨林目前还并没有大面积推开。蒋丽丽解释,因为对于老百姓来说,他们更喜欢能产生经济效益的沙枣、梭梭等沙生植物。“比如老百姓非常喜欢种杨树这种速生树木,虽然杨树的寿命约有50年,但长到10年—15年就可以成材,成材的杨树可以销售。”蒋丽丽说。
蒋丽丽提到,现在也在普及“适地适树”的重要性,让大家选择树种时,尽量选择适合的、成活率高的树种。“我们也给各乡镇做好工作,在水土不好的条件下,栽植胡杨或者沙枣。”
6月中旬,喀什地区麦盖提县塔克拉玛干沙漠边缘的一片锁边固沙生态林。
2021年起,在世界胡杨遗传多样性最高的地方——喀什地区麦盖提县也开始大面积人工种植胡杨树。
麦盖提县防沙治沙中心党支部书记殷红海表示,目前麦盖提县已种植生态林50万亩,其中人工种植的胡杨林约有六七万亩。除此之外,麦盖提县还有一片面积1000亩的胡杨苗圃地。
殷红海提到,上述六七万亩胡杨林都是最近5年时间种植的,早些年种植胡杨树成活率并不高,也是逐渐在实践中摸索出了种植方法。胡杨的根系结构和杨树、沙枣等不同,在移栽胡杨树苗的过程中,一定要保证根系不受伤,受伤的根就要剪掉。胡杨苗运输过程中,时间不能太长,当天起苗当天就要种下去,这样根系不会缩水,成活率就会高很多。除此之外,胡杨的根茎不能埋太深,地上具体保留多少公分都有要求。修剪胡杨树时,要把修剪后胡杨树身上的“伤口”密封起来,否则胡杨树水分蒸发量过大,成活率还会降低。待胡杨成长约5年之后,基本可以将其驯化为野生的树,不用管理。杨树等树木的存活时间约为50年,但是对于胡杨而言,50年正是胡杨的壮年时期。
在王新英看来,只要管理得当,人工种植胡杨的成活率很高。虽然短期看胡杨林的经济价值难以体现,但其更重要的还是生态价值。通常在防沙治沙工程设计中,胡杨林可以作为外围第一层防护林,抵御风沙。“长远来看这种生态价值也可以折算为经济价值,例如它的防风固沙效益、固土保肥、固碳释氧等生态功能,都可以折算成生态价值,也就是绿色GDP。”
李志军则也提到,在治沙锁边工程中,立体的防护林往往效果更好。单一的胡杨林结构可能是不完美的,防风固沙的作用也会减弱。“最好是有胡杨,还有其伴生种,搭配灌木、草本在一起,形成一个立体的结构。这样它的防风固沙、土壤营养、固氮能力等就会整体提高。”
目前李志军团队围绕天然胡杨林的更新问题,以及如何构建更为优化的防沙固沙群落结构正在深入研究。“我们不光是保护胡杨,还要去保护和它能长在一起的灌木或者是草本这样的植物,让胡杨群落变得更好,这样的胡杨林生态系统结构才能得以优化、功能不断地提升。”
李志军还提到,未来期望通过持续创新与多学科融合,进一步创新胡杨林保育修复技术,最终形成可复制推广的全球干旱区生态治理中国方案,为全球干旱区生物多样性保护与生态安全贡献科技力量。