歷史時期黑河流域沙漠化和鹽堿化研究

史志林

（1.蘭州大學 敦煌學研究所，甘肅 蘭州 730020；2.蘭州大學 資源環境學院，甘肅 蘭州 730000）

黑河流域地處我國西北干旱、半干旱區，是我國第二大內陸河流域。黑河流域是西北地區灌溉農業大規模開發最早的流域，也是中亞內陸干旱區形成演化和西部水土資源開發利用具有良好代表性的流域①程國棟等 《黑河流域水—生態—經濟系統綜合管理研究·前言》，北京：科學出版社，2009年，第1頁。。隨著近2000年以來的強度開發和利用，出現了許多嚴重的生態問題，直接威脅著流域社會經濟的進一步發展。其中，較為典型的環境問題就是沙漠化和鹽堿化問題，本文在前人研究的基礎上，對黑河流域典型區域沙漠化和鹽堿化問題進行探討，不當之處，尚祈方家指正。

一 黑河流域典型區域的沙漠化

關于黑河流域歷史時期的沙漠化過程，李并成先生的 《河西走廊歷史時期沙漠化研究》是第一部集中討論黑河流域沙漠化問題的著作，該書對黑河流域歷史時期形成的民樂李寨菊花地、張掖 “黑水國”、古居延綠洲、馬營河、擺浪河下游、金塔東沙窩等5片典型沙漠化區域的形成過程、形成原因等問題進行了探討，作者認為歷史上的沙漠化階段主要集中在漢代后期 （有的延及魏晉）、唐代中后期 （有的延及宋代）和明清時期。①李并成 《河西走廊歷史時期沙漠化研究》，北京：科學出版社，2003年，第32-69頁。程弘毅的博士論文 《河西地區歷史時期沙漠化研究》是繼此之后又一研究沙漠化過程的著作。②程弘毅 《河西地區歷史時期沙漠化研究》，蘭州大學博士學位論文，2007年，第74-123，165-214頁。下圖是根據兩位學者關于黑河流域的沙漠化古綠洲研究成果編繪的古綠洲與古綠洲內代表性古城信息表 （表1）：

表1 黑河流域沙漠化古綠洲與沙漠古城③ 本表據程弘毅、王乃昂、李育等 《河西地區沙漠古城及其環境指示意義》表1“河西地區沙漠化古綠洲與沙漠古城”制作，載 《歷史環境與文明演進：2004年歷史地理國際學術研討會論文集》，北京：商務印書館，2005年，第123-124頁。同時根據李并成先生的研究成果增補了沙漠化過程一列。

另外，赫明林等人利用武威流泉溝Qy2鉆孔、張掖上秦J1-1鉆孔、敦煌大半園東試坑上部所取孢粉分析資料對黑河流域古綠洲存在時期生態環境狀況進行了分析，下表是根據赫明林的黑河流域古綠洲變遷簡況改制的 “黑河流域古綠洲生態環境變遷簡表”（表 2）。

表2 黑河流域古綠洲生態環境變遷簡表① 此表據赫明林、曹興山、曹炳媛 《河西走廊地質歷史中宋遼干冷期災變事件及其影響》 （《甘肅地質》2006年第1期）第13頁中表2“黑河流域古綠洲變遷簡況”改制。

遺憾的是，作者列表中的存在年代和廢棄年代并沒有給出具體的依據。另外，民樂李寨菊花地古綠洲的生態環境狀況作者文中也沒有涉及，需要與李并成先生的研究成果參考使用，但是其中根據孢粉分析結果所得的 “古綠洲存在時期生態環境狀況”卻相對比較可信，可以彌補歷史文獻記載的不足。可惜作者對整個河西地區歷史時期的劃分僅僅包括漢唐溫暖濕潤期、宋遼寒冷干旱期和明清溫暖濕潤期，劃分時段跨度較大。

關于這5塊典型地區的沙漠化綠洲，通過李并成、程弘毅和赫明林等人的研究成果可以知道大概的沙漠化過程、面積及古綠洲當時的生態環境狀況。但是具體的深入和細化卻有所困難，需要在他們的基礎上借鑒其他研究成果來對其深入和細化，此處我們僅以額濟納居延海古綠洲為例，參考目前自然科學界已有的研究成果，對其沙漠化過程進行分析，同時與歷史文獻資料進行對比。

對于額濟納地區的沙漠化過程，溫小浩等對額濟納綠洲剖面 （41°46.36′N，101°09.26′E）的地層中綠洲沙丘的粒度特征分析，將額濟納綠洲2500年以來所經歷的環境變化過程劃分為8個階段 （表3），這其中在階段Ⅰ、Ⅲ、V、Ⅶ是沙漠化主周期，階段Ⅱ、VI、Ⅵ、Ⅷ為綠洲化主周期。將這些周期性的沙漠化和綠洲化變化與相鄰地區的祁連山敦德冰芯δ18O曲線①姚檀棟、L.G.Thompson《敦德冰芯記錄與過去5ka溫度變化》，《中國科學：化學生命科學地學》1992年第10期，第1089-1093頁。進行對比，發現兩地在氣候變動的節奏上基本一致，額濟納剖面的沙漠化和綠洲化主周期分別與敦德冰芯δ18O的低值和高值在時間上具有很好的對應。另外，與昆侖山古里雅冰芯過去1700年以來的δ18O曲線②施雅風、姚檀棟、楊保 《近2000a古里雅冰芯10a尺度的氣候變化及其與中國東部文獻記錄的比較》，《中國科學》1999年第S1期，第79-86頁。進行同期對比，情況也基本一致 （表3）。

表3 額濟納綠洲2500年生態環境變遷過程③ 溫小浩等 《2.5ka BP以來額濟納綠洲沙丘的粒度特征及其反映的沉積過程》，《地質學報》2005年第5期，第710-718頁。表3據此文數據整理。

從表3中可知，額濟納地區歷史時期的沙漠化過程主要包括三次，西漢至西晉時期（階段V：距今2092-1700年）、隋唐五代時期 （階段Ⅲ：距今1485-950年）和清朝前期以來 （階段Ⅰ：距今260年以來）。李并成先生認為額濟納古綠洲歷史時期主要經歷了兩次沙漠化過程，第一次是漢代后期，第二次是明代初期以來的沙漠化，而溫小浩先生的研究成果總體上與李并成先生的結論一致，而且將李并成先生的結論進一步精確和細化。與此同時，我們也能在歷史文獻中找到相應的證據。

在額濟納漢簡中有關于 “除沙”的記載，當時的排沙活動以殄北侯官管轄的地域為中心，因此可以認定漢代這一地帶的沙丘堆積已經趨于嚴重化。具體而言，在殄北侯官管轄地域的某個地方，至少在居延綠洲北端，從漢代開始就被沙害困擾，從而開始進行排沙活動①額濟納漢簡講讀會 《額濟納漢簡選釋》，載 《中國出土資料研究》第10號，2006年，第176頁。。具體資料見漢簡E.P.T51：117：“定作十三人，除沙三千七百七十石，率人除二百九十石”，這段資料說明一人一天平均排沙290石。這條漢簡說明漢代居延地區是存在沙漠化問題的，這與溫小浩論文中的階段V（距今2092-1700年）相對應。

唐代，居延地區也有沙塵暴。如唐代岑參有詩云：“燕支山西酒泉道，北風吹沙卷白草。”②岑參 《過燕支寄杜位》，載 《全唐詩》（增訂本）卷201，北京：中書書局，1999年，第2104頁。燕支山在張掖市山丹縣，北風是從漠北到來的風，白草即白刺，是多年生草本植物，根深數尺。吹起沙塵的北風，把白刺都連根刮起來，可見沙塵暴之強。岑參還有詩云：“琵琶橫笛和未匝，花門山頭黃云合”③岑參 《田使君美人舞如蓮花北鋋歌》，《全唐詩》（增訂本）卷199，第2064頁。、“花門山燕支北，張掖城頭磧云黑”④岑參 《送張獻心充副使歸河西雜句》，《全唐詩》（增訂本）卷199，第2066頁。，詩中所說 “花門山”即花門山堡，在居延之北。“黃云合”即沙塵暴，“磧云黑”就是黑風。清代紀昀在 《閱微草堂筆記》：“族叔楘庵言：嘗見旋風中有女子張袖而行，迅如飛鳥，轉瞬已在數里外。又嘗于大槐樹下見一獸跳擲，非犬非羊，毛作褐色，即之已隱。余曰：叔生平專意研經，不甚留心于子、史。此二物古書皆載之。女子乃飛天夜叉。《博異傳》載唐薛淙于衛州佛寺見老僧，言居延海上，見天神追捕者是也。”⑤［清］紀昀 《閱微草堂筆記》卷13《槐西雜志三》，上海：上海古籍出版社，1980年，第311頁。這里所說居延海上天神追捕夜叉，便是強沙塵暴，即黑風。這說明唐代居延便有強沙塵暴。⑥張中式 《黑河古今》，載 《甘州文史資料》第9輯，2004年，第42-44頁。這些資料可以與溫小浩論文中的階段Ⅲ （距今1485-950年）相對應。

清朝以來，關于沙漠化的記載更是屢見不鮮。清順治 《重刊甘鎮志·歲計志》中引明巡撫都御史戴才的 《條陳邊務以裨安攘疏》曰：“又據暫代平川守備吳鸞呈稱：以北邊墻一道……外口沙淤，與墻平漫，不堪阻遏。應于里面改筑邊墻一道，阻遏賊沖。”舊墻則專門用于遮蔽淤沙。此役 “合用軍夫三千名，約共五十日，其犒勞錢糧數目未敢輕議”⑦［明］翁萬達撰，朱仲玉、吳奎信校點整理 《翁萬達集》卷8，上海：上海古籍出版社，1992年，第229-236頁。。可見其危害之重。乾隆 《甘州府志》卷14載，雍正十一年 （1733）開墾高臺三清灣等處土地、引水黑河，“十六名渠至板橋堡分水入渠，……渠口至魏家寨二十余里，土沙相伴，中有河沙，何闊一百三十二丈，飛沙迷目。平日并無滴水，天雨則百川匯集，頓成巨浸，渠不能容，屢次沖決”。足見這一帶沙害之烈。”⑧李并成 《河西走廊歷史時期沙漠化研究》，第292-293頁。乾隆二十七年 （1762）肅州金塔寺 《夾墩灣開墾田畝碑序》記載了當時金塔地區的有不少被“沙壓”的土地，“其中若有水沖、沙壓、堿潮不毛之地，稟明查驗開除。”⑨俞興海、王世雄、桂發榮主編 《修編金塔方志》，內部印刷品，2005年，第182頁。宣統三年（1911）二月，袁大化去新疆赴任，二月二十四日經平涼、三月二十六日經永昌至四月初三到達鹽池堡 （高臺縣西北130里），沿途一直是揚沙撲面，風霾蔽日。⑩［清］袁大化 《撫新紀程》，《中國西北文獻叢書》103冊，蘭州，1990年。這里的鹽池堡位于今高臺縣西北130里處，其中 “揚沙撲面”、“風霾蔽日”等都是沙漠化的具體體現。民國 《甘肅省鄉土志稿》載：

甘肅各地每逢春季，時有狂風暴作，黃沙蔽天，咫尺不辨。……河西一帶春季

大風特多，風勢愈西愈烈，飛沙走石，樹木為拔，習以為常，尤以安西為甚。①民國 《甘肅省鄉土志稿》第三章 “甘肅省之氣候”。

民國三十一年 （1942）張其昀、任美鍔 《甘肅人文地理》中也記載河西的風沙災害：

河西一帶農田常苦風沙，尤以塞外諸縣為甚，侵泛村莊，壓埋良田，為害亦烈。如金塔縣最近二十年來，黑風時作，蒙古南遷村落被其壓倒者達十一處之多，良田亦被湮沒……鼎新一縣 （合并至金塔縣）因沙壓不能耕種之田達八百余畝。②轉引自甘肅省檔案館編 《甘肅生態環境珍檔錄：清代至民國》，蘭州：甘肅文化出版社，2013年，第292頁。

可見，明清以來黑河流域較為嚴重的地區是臨澤、高臺、金塔三地。以金塔縣為例，酒泉市檔案館藏有4份民國二十七年 （1938）當地的百姓胡成業、許相半、馬占才、王發孝等人懇請地被沙壓豁免糧草的呈文報告，后面還有金塔縣長徐家瑞的批復③酒泉檔案館編號：448-B，感謝酒泉檔案館謝長英老師提供檔案的掃描件。，茲以其中一份報告為例：民國二十七年 《金塔梧桐鄉民眾胡成業等十二人懇請地被沙壓豁免糧草的呈文》（圖1）：

具懇恩第二區梧桐鄉民眾征收員胡成業、張好學、田多俊、朱文舉、王得全、張治林、石興隆、王在邦等為地被沙壓糧已報。免人民逃離催征無著，祈請恩鑒憐恤民生，請呈。

省憲豁免沙壓糧草，以濟民艱而免民眾苦賠事緣梧桐鄉地處邊瘠沙漠之區，頻年以來天旱歉收，民力實有不逮，加以每歲驟遭狂風之災，將田地被沙淤壓者固多乃地主難濟生活流離失所，糧款無主承納。事關國賦要政，民眾等議決既稍有實力之家公共代賠歷有年所近十余年公款頗鉅乏人代納前于民國二十三年呈報周前縣長親履查勘轉呈。

省憲豁免在案，梧下計查報沙壓地糧六石三斗一升。今已四載糧未入倉，前經催征，致地主奔逃他方，向誰去催本年秋間蒙。

縣長鈞鑒洞悉民間痛苦 電請

省憲指示豁免現奉催征，地主早已逃亡。？征收員束手無策，非有意抗耶茲奉。

鈞府嚴加比追仍無著落，是以民眾等思維至再惟有懇乞縣長電鑒愛民如子、憐恤寒艱。祈懇。

駕臨勘驗，繪圖造冊。請呈。

省府暨

民財丙廳核辦豁免沙壓地畝、糧草，以救民生，可否先準之處出自鴻？靜候。

祗遵謹呈

金塔縣縣長 公鑒

具懇恩梧桐鄉梧下民眾征收員：鄭有業 王得全 朱文舉 王莊邦 田多俊張好學 胡成業 張治林 馬得讓 石興隆 張好文 關生瑞 鄭天保

民國二十七年元月①酒泉檔案館編號：448-B。

呈文中說金塔地處邊瘠沙漠之區，每歲驟遭狂風之災，田地被沙淤壓的很多。百姓糧食歉收，很多地主都奔走他方，因而難以征收稅糧。因而懇請豁免沙壓地畝的糧草。金塔縣府接到呈文后批復是 “呈文已閱，待再行核財可也。”

由上述地方志及檔案資料可知，明清以來黑河中下游的臨澤、高臺、金塔等地區的沙漠化問題很嚴重。為了有效的防治日益嚴重的風沙問題，黑河流域各縣開始實施植樹防沙計劃。如，如民國三十一年 《創修臨澤縣志》記載臨澤縣長章金瀧擬定植樹防沙計劃，該計劃包括：擴大植樹 （提倡命樹、普設苗圃、道旁植樹、植樹防沙、培植環城林）；嚴定保護林木辦法；繼續履行公共造產；提倡植葦；嚴禁砍伐森林。②甘肅省檔案館編 《甘肅生態環境珍檔錄：清代至民國》，第303-304頁。類似的計劃還有：《甘肅省森林保護辦法》③甘肅省檔案館館藏，檔號：27-1-26；又見 《甘肅生態環境珍檔錄：清代至民國》，第148-149頁。《甘肅省森林采伐規則》④甘肅省檔案館館藏，檔號：27-1-26；又見 《甘肅生態環境珍檔錄：清代至民國》，第148-149頁。《民國三十一年甘肅省護渠植樹暫行辦法》⑤甘肅省檔案館館藏，檔號：4-6-38；又見 《甘肅生態環境珍檔錄：清代至民國》，第158頁。《高臺縣三十六年春季植樹造林實施辦法》⑥甘肅省檔案館館藏，檔號：27-1-319；又見 《甘肅生態環境珍檔錄：清代至民國》，第130頁。《張掖縣三十七年度春季造林實施辦法》⑦甘肅省檔案館館藏，檔號：27-5-67；又見 《甘肅生態環境珍檔錄：清代至民國》，第139-140頁。《民樂縣三十七年度植樹造林計劃》⑧甘肅省檔案館館藏，檔號：27-5-67；又見 《甘肅生態環境珍檔錄：清代至民國》，第142-143頁。。

民國 《金塔縣志》記載了金塔縣人工造林的基本情況：

金塔林木，其栽植與土質最相宜者，惟榆、柳、白楊各種，但隙地雖多，民多懶于種植，必有人董勸之，強迫之，而后地利可盡，而林業得以興焉。如清光緒五年 （1879年）左文襄公駐肅，教民多種樹木，發給桑籽，更令民種桑，頒有勸民種樹歌。［光緒］十九年 （1893年）甘肅部堂陶又散給桑籽，飭金塔王子莊州同詹廷繡播民種桑，亦有成活者。自民國改造以來，其視林業尤為重。民國六年（1917年）縣長徐家瑞奉省令于植樹節率領官紳學生在縣城外附近南有荒灘空地，植樹數百株，成活者甚多，是為造林之始。以后地方有設農林會，歷年植樹節前縣政府率領各界在此地親手繼續栽植若干株，以重林業。（民國）十七年 （1928年）縣長黃文中改此地為中山林，現時大有可觀。所載之樹，今年雖然亢旱，以人力時加培養成活者亦不少。現十余年城鄉之樹，大見增多。縣城東門之外學田之西在大壩渠沿旁畔，有空地一處，植樹一百四十株，懸以木牌書 “學校林”三字，作為紀念。歷年又在此渠沿兩旁繼續植之，成活者亦屬不少。①甘肅省檔案館編 《甘肅生態環境珍檔錄：清代至民國》，第272-273頁。

通過各項造林計劃的實施，流域內各縣開始培育樹苗，據 《河西志》記載，1944年黑河流域境內的民樂、山丹、張掖、臨澤、高臺、鼎新、金塔、酒泉8縣的苗圃總面積是1451畝，一共育苗847123株，植樹株樹745186株 （表4）。

表4 1944年黑河流域各縣苗圃面積及育苗株數和植樹株數② 中共張掖地委秘書處編 《河西志》（內部印刷本），1960年，第8章第3-8頁。

二 黑河流域典型地區的鹽堿化

在歷代水土資源開發利用的基礎上，迨及清代，黑河中游地區的土地鹽堿化問題已經十分嚴重。造成這種現象的原因，一方面是因為這些地區地處祁連山山前傾斜平原前緣泉水溢出地帶，屬洪沖積細土盆地，是黑河、山丹河、梨園河三水交匯區。地勢平坦而較低洼，綠洲與鹽荒地、沙漠斷續分布，灌溉面積不斷擴大，地下徑流排泄不暢，潛水埋藏深，引灌補給增加，使得次生鹽漬化隨之擴展。①王元第主編 《黑河水系農田水利開發史》，蘭州：甘肅民族出版社，2003年，第321頁。另一方面，清代排堿渠方面的水利設施不健全，老百姓對于排堿的經驗方法欠缺，使得越來越多的土地因為土壤本身就屬板結硬土，改良方法不足，導致板結程度日益嚴重，加之在開墾時缺乏足夠的識辨土壤的科學知識，只求墾田畝數，并不考慮土壤是否宜于耕種。特別是當時高臺縣的三清灣一帶，據清朝官員慕國琠記載，三清灣在高臺縣界，其附近的土壤情況如下：

山皆沙積、地盡堿土不毛，計新墾三百余頃，其中上蓋有土沙尺許，下系堿地，經水則堿氣泛上，不能播種者有；雖非堿地，而土薄沙重者有，堅如石田，難以鋤犁，號曰版土，即令加工耕種，一經水泡，凝結如故，不能秀發者有，堿氣雖輕，而需水較多于他地，周圍約二十余丈，經水低陷七八尺，土稀，非晴曬數月不千，以故上干下濕，誤入其中，頗為費力，若牛騾被陷，則無法可救，聽其自薨而己。蓋在成熟之地，堿氣已消，土性已定，雨滋培長，自可坐致秋成。若新墾之土，縱苗穗茂發，一雨之后，堿氣升，遍地皆白，日色蒸曬，根爛苗枯，終于無成。探手入土，其熱如火，稍入三四寸，即皮縐發泡，所謂堿燒者是也。②慕國琠 《開墾屯田記》，《甘州府志》卷14，蘭州：甘肅文化出版社，2008年，第575-576頁。

以上是關于板塊地、鹽堿地的大致情況。其實鹽堿地情況還有一種，就是同一塊田地之內，土性也不一樣，同時播種之后，區別就很明顯，不含鹽堿的地方田苗發育正常，生長良好，含鹽堿的地方，則種子毀爛成灰，這種夾雜在田地里含鹽堿的土壤，只有莊稼出苗后才能發現。治理的辦法也只有把這些不出苗的土壤挖去，換以無堿新土 （又稱客土），莊稼方可生長。

上述僅舉高臺一地為例，實際上板土鹽堿土田地在各縣都有，數量不少，因為不堪耕種，只能棄之不種。前揭乾隆二十七年肅州金塔寺 《夾墩灣開墾田畝碑序》記載的當時金塔地區的有不少被 “沙壓”的土地，“其中若有水沖、沙壓、堿潮不毛之地，稟明查驗開除。”③《修編金塔方志》，第182頁。乾隆三十一年 （1766），張掖縣令張若瀛奏稱：“黑河水勢寬大，遷徙靡常，所灌田畝歲有沖坍，又一種板荒鹽堿之地不堪耕種，共勘得地381頃25畝5分7厘5毫”，共勘查出板荒地和鹽堿地 （已經不能耕種的）多達381頃25畝多④《甘州府志》卷3《國朝輯略》，第98頁。。為此，清政府也經常對張掖全境內板荒地及鹽堿地畝應繳納的稅糧、稅草予以蠲免。

新中國成立以來，黑河流域中游平原的鹽堿地分布范圍也很廣泛。據 《黑河水系農田水利開發史》記載，東起張掖 （今甘州區）堿灘鄉，西至高臺縣山水河，鹽堿地涉及張掖、臨澤、高臺三縣 （區）23個鄉鎮和張掖、臨澤兩個國營農場，14個灌區，52795.7公頃農田，18942.8公頃林地及26226.44公頃宜農荒地，其中鹽堿地面積達到21951公頃。據有關部門1987年的統計，這些地區在耕地中的鹽堿化土壤面積達到12646.32公頃，荒地鹽堿化面積30088.37公頃。早在歷史上這一帶就有 “春天水汪汪，夏天苗不長，秋收不打糧，冬天白茫茫”的鹽堿災害景象。①王元第主編 《黑河水系農田水利開發史》，第321頁。

關于治理板土地與鹽堿地，是張掖農田開發中比較困難且漫長的事，治鹽堿問題一直延續至現代。②王元第主編 《黑河水系農田水利開發史》，第145-146頁。20世紀50年代以來，高臺縣、甘州區、臨澤縣小屯等地就開始把建設排水工程作為改良鹽堿地的主要有效措施。并不斷總結經驗，吸取教訓，堅持從實際出發，采取行政、技術管理等保證措施，實行全面規劃、綜合治理、科學管護，促進排水工程建設，并不斷鞏固和發展，在排水工程建設上取得了豐碩成果和顯著的效益。③王元第主編 《黑河水系農田水利開發史》，第321-341頁。