学生作者：李奕煌 杨宇童；指导教师：朱潇剑、方 城

（汕头市金山中学, 广东 汕头 515000）

2018年暑假，我们小组有幸参加了学校组织的河西走廊地理研学夏令营。对于一群南方人而言，西北地区不论是在温度还是湿度上都与家乡汕头截然不同。尤其在敦煌，干旱的气候及绵延的沙漠不禁让我们想起一个地理名词——荒漠化。河西走廊之行另外一个令我们印象深刻的点就是交通了，从兰州到敦煌的交通线延绵1000多公里，连接起一个个戈壁和绿洲。那么，作为中国荒漠化最严重的地区之一，河西走廊地区的交通线是如何防治风沙危害，沿途观察到的一些防风沙设施是如何起作用，不同的地区防治风沙设施又有什么不同？针对以上问题，我们根据沿途观察到的一些现象，结合所学知识与文献资料，对河西走廊地区交通线防治风沙措施开展初步研究。

一、河西走廊概况

（一）地理位置及其意义

河西走廊，位于黄河之西，夹在祁连山脉和阿拉善高原之间，西连大沙漠，东西长约一千公里，南北宽从十到百公里不等，含今天的酒泉、嘉峪关、张掖、金昌、武威市全境以及兰州、白银市、临夏回族自治州在黄河以西地区，因形似走廊而得名。河西走廊既是中原连接新疆以及中亚的交通孔道，又是蒙古高原与青藏高原的接合地带，地理位置重要，称之为东亚陆上马六甲海峡一点不为过。在古代，丝绸之路途经河西走廊，成为中国对外联系的重要纽带。

图1河西走廊地区重要交通干线分布

在现代，河西走廊是国家交通网与经济发展中的大动脉也是我国和中亚、俄罗斯交通的大动脉；另一方面，河西走廊大通道是内地连接新疆的首要通道，而新疆则关系着国家的战略安全。涉及国家领土安全、资源安全以及国家未来发展。像连接新疆的高速公路、铁路、高铁，石油管道、西气东输，“一带一路”，西部大开发等关系国计民生的工程都要经过河西走廊，因此它也享有极高的战略地位。

（二）途径的陆上交通线

公路方面，有两条重要交通公路横穿河西走廊地区。312国道(沪霍线)途径华东、华中和西北地区，起点为上海市黄浦区，终点为伊犁自治州霍尔果斯市，全程4967千米，经过上海、江苏、安徽、河南、陕西、宁夏、甘肃、新疆八个省份。G30连霍高速是连接江苏连云港市和新疆霍尔果斯市的高速公路，全长4395千米，经过江苏、安徽、河南、陕西、甘肃、新疆等省份。它既是交通运输部规划的国道主干线“五纵七横”中的“第四横”也是中国最长的高速公路。近年来围绕着两条公路的自驾游也开展得如火如荼，人们在这条横贯东西部的线路上欣赏着祖国的大好河山，感受着各地区的风土人情

铁路方面，兰新铁路途经此地区。兰新铁路东起甘肃省兰州市，西至新疆维吾尔自治区边境城市阿拉山口市，兰新铁路是中华人民共和国成立后修建的最长的铁路干线，是构成西北地区铁路网络的重要组成部分，也是第二亚欧大陆桥的重要路段。兰新高速铁路也途经此地区，该铁路线又名兰新客运专线，是一条连接甘肃省兰州市与新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市的高速铁路，是世界上一次性建成通车里程最长的高速铁路，是中国《中长期铁路网规划》的重点项目，也是亚欧大陆桥铁路通道的重要组成部分。值得一提的是，兰新高铁兰州至张掖段的走向不同于老的兰新铁路，西出兰州后连接青海省西宁市，再转而穿越祁连山回到河西走廊地区的张掖。两条线路的使用也刺激了火车旅行项目的诞生，让乘客们在舒适的火车中欣赏祖国西部风光。

经过河西走廊的路上交通线，均是中国内地连接新疆—中亚的重要通道，西北的各类矿产以及农产品可通过它们输往东部满足需求，中东部的工业也可沿交通线转移，实现区域的协调发展。同时“一带一路”的实施也使得西北交通需求增加，河西走廊密集的交通线也在一定程度上满足的这一需求。同样从国防角度而言，河西走廊是内地通往西北边境最为便捷的通道，对于国防安全有着不可替代的作用。在刺激旅游业发展的同时也增强了东西部地区的人文交流，欣赏沿线城市的绿水青山，为建设美丽中国发挥重要作用。

二、河西走廊的荒漠化

（一）成因

荒漠化是由于干旱少雨、植被破坏、大风吹蚀、流水侵蚀、土壤盐渍化等因素造成的大片土壤生产力下降或丧失的自然（非自然）现象。河西走廊虽然土地面积辽阔，但不适宜利用的戈壁、沙漠、山地和寒漠等荒漠却占了很大的面积。在内蒙古自治区最西端，河西走廊北部，分布着中国第二大沙漠——阿拉善大沙漠。河西走廊许多地段深入到阿拉善高原中部，多有沙碛，间有绿洲相连，如额济纳河（即黑河）、居延海（黑河下游终端湖）等。

历史上河西走廊沙漠戈壁面积并不像今天这么大。自明清以后，随着移民不断增加，农业活动的加剧，导致今天内陆河上游地区祁连山水源涵养林减少，冰川面积缩小，雪线上升，草场退化，水土流失；中游的绿洲地区，农田盐渍化、荒漠化，水质污染，古城址废弃；下游地区，终端湖消失，沙生植物枯萎，物种减少，沙尘暴肆虐。一度水草丰美的民勤地区今天的已有50万亩天然灌木林枯萎、死亡，有30万亩农田弃耕，部分已风蚀为沙漠。全县荒漠和荒漠化土地面积占94.5%。生活在“绿水青山”中一度成为当地人民的奢望，更何谈建设美丽祖国？

而造成河西走廊荒漠化的成因也是多种多样的，除了过度开垦和过度放牧等不合理利用土地的情况外，上世纪对河西走廊地区的工业化也使得河流中上游用水量剧增，使得本身就是内流区的河流不堪重负。而该地区大部分地处半湿润半干旱气候区，降水少。在全球气候变暖的大背景下，中低纬度内陆地区降水就更少了。

图2 正受荒漠化威胁的居延泽绿洲（图片来源：地球知识局微信公众号）

（二）危害

首先，荒漠化会淹没村庄及各种基建，新形成的沙漠又会在冬季风的吹拂下形成沙尘暴，而风搬运过来的沙子又会覆盖还有生产力的土壤，降低生产力。对于交通线，风力带来的沙子会淹没铁路或公路，磨损路面，降低使用寿命增加维护成本。对铁路而言会有造成列车脱轨的危险。就公路而言，就比如在上世纪五十年代的时候，有过修建一条公路横穿我国最大的沙漠——塔克拉玛干沙漠的尝试。然而，当年轻的筑路工兵们在白天忍受着烈日炙烤，修了两三百米后，一夜的沙暴已把他们修完的路面淹没在地下。而这势必威胁到当地的生态环境，不利于绿水青山与美丽中国的建设。

三、交通线防治风沙的措施

河西走廊交通干线对于连接内地与西北，巩固国防，促进“一带一路”战略的实施有不可替代的作用，然而荒漠化带来的风沙对这几条重要的交通干线也产生了不利的影响，严重影响车辆的行驶安全与道路的维护工作，更不利于当地保护绿水青山，建设美丽中国，因此在相关路段采取防治风沙的措施势在必行。根据实地考察结合文献资料，主要防治风沙的措施有以下几种。

（一）荒漠灌木

西北地区常见的防风沙植被是荒漠灌木，如沙枣，骆驼刺等。这些耐旱植被叶片小，有利于减小蒸发，

保存体内水分，有利于干旱条件下的生存。同时，为了能够汲取到深层的地下水，这些植被往往拥有发达的根系，能够将沙粒固结在地面上，起到固沙的作用。

（二）黑戈壁

黑戈壁也称为砾漠，它的特点是砂砾颗粒粒径大、质量较大，风不易搬运，覆盖在沙子上能够降低风下层沙粒的搬运，有效地起到防止风力吹扬的作用，以达到防风固沙的目的。它的另一特点是维护成本低（几乎没有）在灌木难以生存的地区可以有效地代替它行使防风固沙的作用。

图4 穿过黑戈壁的公路（来源：现场拍摄）

（三）防风林

西北地区地处干旱带，单单依靠生物的固沙作用依然难以取得成效。所以还需要一些工程措施的配合。防风林是常见的防风固沙工程措施，它是一种利用森林的防护、绿化、净化、防风固沙、水土保持、涵养水源等功能，以防御自然灾害、维护基础设施、保护生产、改善环境和维持生态平衡等为主要目的的森林群落。河西走廊地区是“三北防护林”工程的重要组成部分——西北防风林区的建设重点，该区的防风林主要以各个水源充足的绿洲为核心，向四周延伸。

图5 G30高速沿线的防风林（来源：现场拍摄）

（四）草方格沙障

草方格沙障是一种防风固沙，涵养水分的治沙方法，用麦草，稻草，芦苇等材料在沙漠中扎成方格形状,对于保护交通干线非常有效.缺点是使用寿命较短，维护成本高，费工大，一般为五年更换一次。草方格沙障最著名的应用是宁夏沙坡头的治理工程。

图6 草方格沙障（来源：地球知识局微信公众号）

（五）尼龙沙障

尼龙沙障作用和草方格沙障差不多,该沙障材质是尼龙塑料。其相比起草方格沙障最大的优点是使用寿命长，成本低，易于大规模生产。

图7 尼龙沙障（来源：现场拍摄）

四、河西走廊交通线防治风沙措施的选择

河西走廊地区跨多个气候区，如果不结合施工地段的实际情况，极有可能事倍功半。比如在修建新疆克拉玛依公路时，由于施工方不顾实际情况，将该地原有的砾漠破坏，修建沙障带。然而那里气候过于干旱，种植在沙障中的植物难以生存，加上管理不善，反而造成了对该段公路更大的破坏。基于因地制宜的原则，首先需要了解河西走廊地区的自然地理条件。

（一）交通线沿线地理条件

1.气候条件

河西走廊地区的气候属大陆性干旱气候，但细分下来的话以河西走廊冷温带干旱区: 包括武威、金昌、张掖、嘉峪关、酒泉5地市的走廊地带 (疏勒河下游谷地除外)河西走廊西部暖温带干早区: 包括安西、软煌两县中部地区。如果加上常常作为河西走廊出发站的兰州，就主要有三种气候区（陇中北部冷沮带半干早区）

图8 甘肃省气候区划图

河西走廊地区的降水差异也十分明显，从兰州的年降水量200～500毫米，到武威——酒泉五个地级市的250～200毫米，最后到安西，软煌两县的不足50毫米。也跨过了半干旱，干旱两区。

图9 甘肃省年降水分布图

2.水文条件

祁连山地，包括祁连山、阿尔金山等几条平行分布的山脉，东起乌鞘岭并横贯于绵延的甘青交界，是甘肃省河西地区的重要水源地，河西地区的诸多内流河大都发源于此。石羊河河系以雨水补给为主，兼有冰雪融水成分，年径流量15.91亿立方米。黑河是我国的第二大内流河，在山区形成的地表径流总量为37.55亿立方米 ，其中东部子水系出山径流量24.75亿立方米 ，其他沿山支流6.58亿立方米。北大河则是黑河的重要支流。疏勒河，年径流量8.39亿立方米，而作为其支流的党河年径流量2.89亿立方米。青山孕育绿水，绿水滋润绿洲，绿洲养育人民，人民建设国家。四者相互依赖，相辅相成。这正是河西走廊地区守护绿水青山建设美丽中国的重要出发点。

图10 祁连山脉发育的河流（图片来源：地球知识局微信公众号）

图11疏勒河绿洲（图片来源：谷歌地图）

（二）交通线防治风沙措施的选择

绿洲可供调配的水资源较多，可支撑以防风林为主的耗水量大的固沙工程，再向外拓展的话便是水汽较少的戈壁，在这里将采取以荒漠灌木为主的生物措施，必要时可设置沙障辅助植物的生长。随着交通线的延伸进入沙漠地段时，通过利用现有的砾漠或者人工铺设石子进行固沙。以下是在几个城市间适宜采用的防风固沙措施：兰州-张掖段，位于半干旱区但有大河流经，适宜采用“防风林+灌木固沙”：张掖-嘉峪关段，水汽相对充足，适宜采用“戈壁灌木+沙障固沙”；嘉峪关-敦煌段，年降水约为50mm，干旱少雨，有党河流经，但年均流量小，适宜采用“黑戈壁+沙障+戈壁灌木固沙”。

（三）防治风沙措施建设过程中应注意的问题

对于防风林的建设要选取适合当地生长的树种，如在敦煌可选择以胡杨林为主要树种。同时多树种搭配种植以防止由于生物种类过于单一而造成无力抵抗自然灾害的情况，如单一树种易导致病虫害蔓延，灌木的选用也是这个道理。而对于沙障也并不是说在所有地区都适用，在过于干旱的地区最好配置滴灌系统以帮助植物度过最初的生长期，同时在管理上也要定期维护和更换沙障。总之，一定要以当地的原生植被作为当地防风固沙措施的首位选择，切忌为了美观或便于管理破坏原有植被，这样会使得荒漠化更加难以治理。

五、结论与展望

通过实地考察及查阅文献资料，发现河西走廊地区交通干线分布有：“草方格沙障，尼龙沙障，砾石覆盖，防风林等多种防治风沙措施。影响这些措施分布的因素包括：“该区域降水情况、水文状况等”。进而得出在州至张掖段交通线宜采取防风林与灌木固沙相结合的方式、在张掖至嘉峪关段宜采取戈壁灌木与沙障两种措施相搭配的方式，在嘉峪关至敦煌一线宜采取黑戈壁，沙障与戈壁灌木相组合的方式进行固沙的结论。

在今后的研究的中，为了更好的说明影响河西走廊交通干线防风固沙措施选择与布局的因素，可以以一段小尺度的交通线为例，采用访谈工程人员、现场实验等方法深入对比研究不同防治风沙措施的利弊，同时了解不同防治风沙方式在经济领域的适用性，形成一套评估不同防治风沙措施在不同地区适应性的评价模式，为我国西北荒漠地区交通线建设与维护提供参考，守护绿水青山，建设美丽中国。

学生作者：李奕煌、杨宇童

指导教师：朱潇剑、方  城

学  校：汕头市金山中学

邮寄地址：汕头市濠江区礐石风景区海关顶金山中学

联系电话：13670453875（方城老师）