劉恕：人類利用自然，實現可持續發展的科學依據——地帶性規律

【海潮天下·編者按】自然地帶性規律是地理學與生態學的根本準則，也是人類在地球陸地表層開展生產實踐與生態治理的理論基礎。劉叔恕先生的這篇新作以一系列歷史事實為依據，深入探討了這一規律在實踐中的意義與邊界。

20世紀80年代的“采種支甘”活動，因為未能充分考慮植物生長的地帶性條件，最終未能取得預期效果。這一案例表明，即使懷著良好的初衷，如果忽略了自然規律，也難以實現既定目標。與此同時，文中也展現了尊重地帶性規律的成功實踐：隴中地區近年來立足本地自然環境特點，發展馬鈴薯和中藥材種植，形成了可持續發展的特色產業；民勤綠洲通過以節水為核心的治理措施，使生態狀況得到明顯改善。這些探索為干旱半干旱地區的生態保護與產業發展提供了有益借鑒。

國際上同樣不乏相關經驗。美國“羅斯福防護林帶工程”和蘇聯“斯大林改造自然計劃”雖然規模宏大，但因超越了當地的自然條件閾值，最終未能實現長期可持續的生態效益。這些案例進一步印證了遵循自然規律的重要性。

本文所呈現的國內外經驗表明，無論是生態治理還是區域發展，都需要深入認識并尊重自然規律。只有將人的主觀能動性與客觀自然條件相結合，才能實現人與自然的和諧共生，推動可持續發展。“以史為鑒、開創未來”，特懇請劉恕先生許可、授權將本文分享，作為“水土保持與荒漠化防治一級學科建設”系列文集之一，希望讓讀者從中獲得有益的借鑒和啟迪。（編者按/Linda）

本文約6200字，閱讀約12分鐘

作者 | 劉恕

1899年，俄國土壤學家B. B. 道庫恰耶夫發表《關于自然地帶學說》一文，標志著地帶性學說的誕生。所謂“地帶性學說”，系指在地球的陸地表層，存在著自然環境各要素（如氣候、土壤、植被、動物等）保持特征相對一致性，并按照一定方向、有規律地呈帶狀排列的空間分異現象。地帶性規律的產生，源于地球球形和地軸傾角導致的太陽輻射能分布不均及熱量差異的影響。例如，太陽光熱自赤道向兩極遞減，促使地球表層出現隨緯度變化而發生的自然環境各要素（如氣候、土壤、植被、動物等）自然綜合體的空間分異，稱作“緯度地帶性”；與之相應，由大氣環流對水汽輸送沿程分異而呈現的自然綜合體分異，稱“經度地帶性”；隨山地和高原的高度增加，輻射平衡和水分變化呈現類似緯度地帶序列，稱“垂直地帶性”。由“緯度地帶性”“經度地帶性”以及“垂直地帶性”共同構建的地帶性規律，是地理環境的根本特征。

理論是實踐的先導，具有為實踐提供指導、推動實踐發展的價值。對于幅員遼闊的我國來說，尤其在自然稟賦特殊、生態平衡極為脆弱的干旱荒漠地區，通常在變量多、周期長的生態工程建設過程中，遵循地域分異規律的地帶性特點更為重要。如果在生產活動的實踐中忽略了地球表層地域分異規律，既會出現徒勞無功、令人困惑的敗筆，也會釀成破壞生存環境的苦果。回顧過往，那些親身經歷、親耳聽聞、層出不窮的真實故事浮現眼前，“前事不忘，后事之師”，讓我們從過往的事故中汲取智慧，提升認知水平。

一、并未如愿以償的好心實意活動

20世紀80年代初，改革開放的春風吹遍中華大地，激發了久郁于人們心中“要過上好日子”的熱情。此時，早已“隴中苦瘠甲于天下”的甘肅隴中地區，引起了國人極大的關心。

甘肅隴中地處黃土高原西北部，蘭州以東、秦嶺以北，屬荒漠草原和溫帶草原地帶。年降水平均300～500毫米，集中在7、8月份，常以暴雨形式出現，年際間變率大，經常出現干旱年份。隴中的黃土土壤含水量低，穩定性差，遇暴雨時水土流失嚴重，干旱時又風吹土揚，形成千溝萬壑、土浪起伏的地貌，生態平衡極為脆弱。

隴中自秦朝開始便進入中央版圖，一直是中原王朝的西陲門戶。兩千余年的歷史過程中，隴中人類活動頻繁而活躍；隨時間推移，人口數量日益增多，生態環境壓力逐年加重，隴中脆弱的生態環境變得越發難以支撐人類生存的基本保障。我們曾選取年降水量在250～450毫米之間的定西、張北、尚義、沽源四縣為例，以國際通用的滿足正常生命活動的人均日常需求熱量（12552×103焦耳）作為評估標準，探尋地處半旱區人口眾多的四縣可能滿足的每人可占有的糧食熱量（103焦耳）作比對，結果如下表。

地處半旱區人口眾多的定西、張北、尚義、沽源四縣人均占有的糧食熱量均低于國際通用的滿足正常生命活動所需熱量標準。其中處于“苦甲天下”的甘肅定西為最低“在尚無法滿足居民基本溫飽情況下導致對自然環境利用過度缺乏對自然環境的管理而最終使土地荒漠化日益嚴重”（劉恕1988；《中國沙漠》1988年第1期）。糧食短缺與貧困相互交織導致對自然環境的過度利用最終引發荒漠化。甘肅隴中正陷入“貧瘠的土地產生貧困的人群貧窮的人群制造貧瘠的土地”的泥沼一直難以擺脫“隴中苦瘠甲于天下”的窘境。

1983年起，甘肅提倡以“種樹種草、發展畜牧、改造山川、治窮致富”取代“以糧為綱、全面發展”，作為當時的一種大政方針。為助力甘肅“種樹種草、治窮致富”，隴中擺脫“苦瘠甲于天下”窘境，1983年7月共青團開展號召全國青少年為隴中貢獻樹草籽種的“采種支甘”活動。“采種支甘”得到全國各地熱情的青少年積極響應。

自此，來自幅員遼闊我國的南方邊陲、北國雪鄉以及全國各地的常青的松柏、古老的銀杏、多見的桑、槐、椿樹、泡桐還有熱帶榕樹、樟樹等等各種籽種，以及來自少先隊員所采集的身邊綠化庭院花草樹木籽種，一包包、一袋袋攜帶著愛心和實意，由全國各地紛沓而至甘肅。

我們姑且先不去討論，種樹種草是否為定西擺脫苦瘠而致富的發展方略；僅就由一個幅員遼闊，領土面積跨越幾個自然地理氣候帶的我國，各地紛沓而至的各種林、草籽種而言，顯而易見，忽略了自然地帶性規律。加之各地籽種并未經檢疫篩選，純度低下，充滿雜籽，有的并未成熟，并發現帶有病蟲，存有傳播植物病蟲害的危險，為此不得不將路遠迢迢、飽含熱情寄至甘肅定西車站的林、草籽種，就地焚毀，以防止帶入病蟲害。

當時，中國地理學會在蘭州召開理事會，與會學者專家認為，“采種支甘”群眾性活動無益于隴中擺脫貧困，勞民傷財，建議停止。專家建議以及“支甘”種子出現的問題，通過媒體向上反映，很快得到中央支持。自1986年5月，這場青少年好心實意“采種支甘”活動便停止了。

時光作證，歲月為鑒。近年來，曾“苦瘠甲于天下”的隴中人，尊重地帶性規律，順應本地自然環境特征，圍繞傳統作物馬鈴薯和中藥材發展特色經濟，走上綠色可持續發展的道路。

定西作為“馬鈴薯之鄉”（全國馬鈴薯全產業鏈發展高地），已構建起從種薯培育到深度加工的產業鏈條；隴中以黃芪、黨參、當歸等藥材之鄉聞名于世，2024年帶動55萬戶農民戶均增收。走上可持續發展之路的隴中開始治理溝壑，水土保持率逐年提高，在建設中國現代化進程中迎來新發展時期。

至今，在蘭州濱河路上，我們仍可見到一座紀念上世紀80年代初“種樹種草”的小型雕塑。它既展現上世紀80年代初人們為擺脫貧困的激情；同時也可透過它，給人以感悟和啟迪，告知人們，在從事各種經濟、生產活動，制定區域發展規劃時，不可忽視作為生產實踐活動基石的地帶性規律。

二、殘留的魚鱗坑和零星的“小老樹”

甘肅隴東地表由第四系黃土覆蓋，河流切割形成平坦的塬地和起伏交錯的梁峁。車行隴東塬上，偶見起伏交錯的梁峁地上有著殘留的魚鱗坑和零星的、孤立著的被群眾稱為酷似人生衰弱老年的“老頭樹”。

“老頭樹”，顧名思義即為林業術語中的“小老樹”，指樹齡雖大但樹體矮小、長勢衰退的樹木（據不完全統計，全國沙地上的“小老樹”數以百萬畝計）。甘肅隴東梁地上的“小老樹”，大多為枝葉稀少、長勢衰弱、瀕臨枯萎，胸徑不足10厘米、樹高不過2米，生長十分緩慢的人工栽植的二白楊。

二白楊（Populus gansuensis C. Wang）屬楊柳科楊屬植物，為喬木，高可達20米，分布于干旱的甘肅河西走廊有水灌溉的渠旁路旁。常年有水肥滋潤的二白楊，枝繁葉茂，挺拔的樹干可高至20米。顯而易見，地處暖溫帶、年降水400～700毫米間的隴東地區，當年雨水可滋養農作物，為適宜旱作農業的地區，但失去灌溉水肥滋養、生長在起伏交錯的梁峁上的二白楊，當然會衰敗死亡或停滯正常生長發育。

這些殘留的魚鱗坑和零星的二白楊小老樹景象，好似一本被翻開的教科書，頁面上記錄下當人們無視地帶性規律——這一人類認識自然的鑰匙和從事生產實踐的理論基石——而盲目地按照自我的意愿“巧妝打扮”自然界，這是在起伏梁峁地上“小老樹”出現的必然后果。

車在黃土塬上沿路繼續前行，“老頭樹”漸行漸遠、漸少，泡桐、楸樹（Catalpa bungei）、盛開著紫花的紫荊木、山杏、側柏、沙棘，迎面映入眼簾。

“實踐是檢驗真理的標準”，實踐的檢驗更能夠提升人們的智慧。經歷實踐檢驗，人們開始選用適應貧瘠坡地的鄉土樹種，將油松、國槐、山杏、側柏、沙棘、檉柳、紫穗槐等混交的人工植被鋪設在丘陵起伏、溝壑縱橫的坡地上。

“小老樹”消失，鄉土樹種——云杉、國槐、側柏、沙棘——出現，表明地帶性這一人類在地球陸地表層從事生產實踐的理論基石的真理光輝，業已清晰地呈現在人們面前。

三、衰敗的沙棗林

沙棗（Elaeagnus angostifolia），胡頹子科，胡頹子屬，落葉喬木或小喬木，根系發達，有根瘤，天然分布于荒漠及半荒漠內陸河兩岸及地下水溢出帶，為荒漠內陸河河岸林結構中的旱中生樹種。沙棗蒸騰強度高，枝繁葉茂的沙棗蒸騰耗水量很大。據俄國學者葉利謝耶夫資料，一株10年生、枝繁葉茂、約有10公斤葉片的沙棗樹，每個生長季將會蒸騰掉9.2立方米的水。如果我們按每畝生長133株的密度估算，則每畝每年蒸騰消耗水量達1226立方米。

然而這一蒸騰強度高、耗水量很大的樹種，曾在年均降水量僅150～200毫米、蒸發量近2000毫米的武威市大面積栽植。據有關資料，武威曾擁有沙棗林20萬畝以上。如此大面積沙棗林地，就好似綠色抽水機，與其他新增農業項目發展導致的灌溉用水量增加一起，共同造成地下水位下降。20世紀后半葉，武威的地下水位從10米下降至20～40米，直至沙棗根系無水可吸，沙棗片林枯梢死亡面積達13.5萬畝（占歷來栽植面積的67.5%）之多，沙棗林人工生態系統崩潰。

大面積沙棗林人工生態系統的崩潰雖事在必然，但其后果影響到了石羊河水系下游的尾閭綠洲——民勤。民勤綠洲是內陸河石羊河尾端的“最后的綠洲”，被騰格里和巴丹吉林兩大沙漠環抱，是典型的干旱荒漠地區中正在退化的人類居住地。一段時期以來，由于石羊河流域上游經濟活動用水增加，進入民勤綠洲的水量本已開始逐年減少，加之營造大面積耗水量大的沙棗林和綠洲內新墾農地對地下水的開采，地下水位日趨下降，個別地段降至40米，引發民勤綠洲土地荒漠化。

民勤綠洲的遭遇，既折射出干旱荒漠地區土地荒漠化的演進過程；同時也使民勤綠洲成為引人關注的檢測荒漠化防治能力的考場。民勤綠洲是否會成為第二個羅布泊而消失？一張嚴峻的考卷擺放在省、市和民勤的干部、群眾面前。

面對正在衰落的民勤綠洲，省、市和民勤的干部、群眾結合多方實踐，給出了“增強節水意識，以節水為核心”的答案。以“節水為核心”的措施包括：退耕、關井；變廣種薄收為農膜保墑節水，利用塑料大棚集約經營農業；調整產業結構，加快發展草食畜牧業；收縮綠洲邊遠散居住戶，集中供水；以及選用適生本地生態環境的梭梭（Haloxylon ammodendron）為營造人工植被固沙的主體植物等。這些舉措共同構成一個符合自然規律、切合實際又便于操作的可行方略。

在中央、省級相關部門支持扶植，干部群眾認識一致努力下，民勤綠洲邁出了具有開創性戰略意義的一步，一個曾衰敗著的石羊河尾端最后綠洲得以“浴火重生”。《中國綠色時報》曾刊出意大利環境國土部部長代表瓦倫蒂尼的發言：“中國政府在干旱荒漠的阿拉善農區，走出傳統生產方式，采用節約用水、多采陽光的現代化農業技術，配合種植業結構向商品化的轉變，使退化土地得以有效利用，產品產量和產品類型增多，農民收入也顯著增加”（《中國綠色時報》，2006年31日），客觀評價了“浴火重生”的民勤綠洲。

民勤綠洲的真實故事，讓人們進一步感受到：地帶性規律不僅是人們認知自然的鑰匙，更是人類在地球表層合理利用自然、實現可持續發展的科學依據，以及制定區域發展規劃的理論基礎。理論基礎是實踐的基石，人們在實踐中，不可忘卻它、忽略它！

四、“顯赫林帶工程”的千秋

被稱作“顯赫林帶工程”是指在過往的20世紀，以兩個顯赫名字冠名的林帶建設工程：一是美國的“富蘭克林·羅斯福防護林帶建設工程”（1935~1942），一是蘇聯以斯大林冠名的“改造大自然計劃”中的林帶建設工程（1948~1953）。兩大林帶建設工程都興師動眾，都曾經是時代的最強音。

“羅斯福防護林帶工程”縱貫六個大草原州，形成寬160.9千米、長1850千米的林帶，總計植樹約2.23億棵（以歐洲赤松、美洲榆、楊樹、椵樹等喬木為主，外緣有低矮灌木配置）。到1942年，這項堪稱美國林業史上最大的生態工程已隱約展現。

▲上圖：《平原農田需要樹木》，這是美國政府工作項目署（WPA）在1936~1940年間制作的一幅絲網印刷海報，旨在宣傳通過種植防護林以防止土壤侵蝕和改善農業環境。原作收藏于美國國會圖書館（Library of Congress）。圖源：Prairie States Forestry Project（林肯州）；海報設計：J. Dusek

▲上圖：1933~1942年美國防護林帶項目主要種植區域示意圖，來源于美國林務局，公有領域。

“斯大林改造自然計劃”預定的目標，除實行草田輪作制、修建水庫和池塘以增加農業用水源外，還包括在1950年到1965年的15年間，營造總長度5320公里、面積達570萬公頃、走向為東北—西南向的國家林帶建設工程，以橡樹（Quercus rubur）為主，伴有白樺、白楊等樹種。在1949—1953年的五年間，該項工程已完成營建防護林289萬公頃，保存184萬公頃。

▲上圖：前蘇聯時期的一張宣傳海報，反映了當時“斯大林改造大自然計劃”的實施情況，可以看到當時開展防護林帶建設、灌溉和草田輪作等生態工程的宏圖。該海報原作創作于1940年代，攝影：Igor Podgorny

時光流逝。1954年調查發現，“羅斯福防護林帶工程”保存率已降至近半；2002年4月，作家蒂莫西·伊根進行實地考察時，“偶爾能遇一排榆樹或毛白楊，盡管被風吹得扭曲變形，零散矗立。富蘭克林·羅斯福宏大的喬木夢而種下的樹，大都消失。”

據有關資料（趙宗哲主編，《農業防護林學》，中國林業出版社，1993），1960年，冠以顯赫名字的“斯大林改造自然計劃”的林帶工程營造的防護林面積僅保存6萬公頃，為1949—1953五年間營造面積的2％。不言而喻，一項冠以顯赫名字“斯大林”的林帶工程亦已消失。

斯大林改造大自然計劃（Сталинский план преобразования природы）是前蘇聯在1948年由斯大林發起的一項大規模生態工程計劃，旨在改善干旱和沙化地區的自然環境。該計劃通過建設防風林、植樹造林、發展灌溉系統和水利工程，防止水土流失和沙塵暴，同時提高農業生產能力。計劃涉及數百萬公頃土地，是蘇聯歷史上最早、規模最大的生態改造工程之一。上圖是當時的一張海報。圖源：https://studfile.net/preview/5808202/

誠然，兩大林帶工程的損毀有多種因素的耦合。“斯大林改造大自然計劃”的消失，與政局變換、人亡政息以及政治干預下李森科技術路線（橡樹叢植法）失誤等諸多因素有關；“羅斯福總統提出植林工程”也與小麥價格飆升、受利益所驅農民砍掉防風林帶種小麥等社會因素關聯。

但不能忽視的是，在“羅斯福總統在提出植林工程”初期，已有學者提出“人類無法改變大平原的基本自然屬性，植林工程要慎行”的警告；1955年，當“斯大林改造大自然計劃”的防護林帶營造最為轟轟烈烈的前五年時間，蘇聯林業研究所科學家已得出“在荒漠草原主要限制因素是缺少降水，在沒有引水灌溉的條件下，造林難以成功”“在干草原的平原無論用播種或栽植營造片林，都不見得是合理”（林研所第21卷論文集 Труды института леса, том XXI）的結論。

可見，兩大顯赫林帶工程失敗結局的根本原因，是超越了干草原和荒漠草原地帶的地帶性閾值和臨界。“人類無法改變自然的屬性”，違背了地帶性規律，結果必然產生事與愿違的后效，即便是顯赫的領導人命名也未能避免以敗筆結束的后果。

人類在漫長地了解自然界、認識自然過程中，逐漸明白，“地帶性規律”與人類活動有著極為密切的相關性，它是人類在地球表層合理利用自然、實現可持續發展的科學依據，以及制定區域發展規劃的理論基礎。

▲上圖：科學家精神。?Linda Wong攝影 | 海潮天下（Marine Biodiversity）

聲明：本文僅代表資訊和作者本人觀點，供讀者參考。

作者 | 劉恕

成文 | 2026年1月于熙康云舍

編輯 | Linda

▲上圖：本文作者劉恕先生

本文是水土保持與荒漠化防治學一級學科建設系列之“40年荒漠化防治策略的創新與提升”系列文。感謝中國荒漠化領域研究帶頭人、中國科協原副主席劉恕先生的精彩分享！

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