作者:马卓敏 岳晓 来源:中国科学报 发布时间:2016/4/18 10:06:08
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敦煌戈壁荒漠生态环境研究站:守护莫高窟月牙泉

 

守候在这荒漠戈壁中,敦煌站的科学家们没有失去内心的纯真,他们始终秉持着固有的情怀。他们从不畏惧,哪怕是恒久的寂寥。正是这群可爱的科学工作者,用自己的知识守护着人类文化的宝贵遗产。

■本报见习记者 马卓敏 通讯员 岳晓

敦煌,一颗璀璨的沙漠明珠,历经千年洗礼,依旧神采奕奕。唐代诗人王维途经这里,写下了“大漠孤烟直,长河落日圆”的千古名句。这幅苍茫雄浑的图景对于都市人充满吸引力,而对于中科院寒旱所敦煌戈壁荒漠生态与环境研究站的科学家来说,则早已司空见惯。

保护刻不容缓

位于我国河西走廊西端、库姆塔格沙漠东缘极端干旱区的敦煌和阿克塞地区,是“丝绸之路经济带”核心区,文化传承意义重大,更是亟待进一步发展的少数民族地区。

走访敦煌,记者发现家喻户晓的莫高窟、鸣沙山月牙泉,千百年来依然保持着当初的那份“真容”。

“这些都是保护者们在不断坚守使命的结果。”敦煌站站长屈建军告诉记者,在敦煌,保护者来自各个领域,他们有些因对文化的虔诚而来,也有像敦煌站一样为环保志愿而终生“安家”于此,不畏寂寞。

缺氧与风沙,严酷的自然环境让记者感觉有点力不从心,但屈建军却说他们早就习以为常,科研人员几乎每天都在克服大风的威胁,在飞沙走石中行走反而成了一种乐趣。他指着身上的“行头”说:“我们每天必备的就是帽子、风衣和靴子,缺了哪一样都无法完成野外风沙观测任务。”

“我们这里由于毗邻库姆塔格沙漠东缘的高大沙山,风沙活动强烈,严重威胁到了莫高窟、鸣沙山月牙泉的原貌。你看这窟顶,每当刮风时,沙子就从窟顶往下浇。”屈建军形容,“风大的时候,沙子就像瀑布一样。”

对于这种严重影响洞窟安全,威胁洞内珍贵壁画的风沙侵蚀,屈建军认为,保护敦煌、保护传统文化已到了刻不容缓的时候。“风沙对敦煌的危害,形势急迫,需要我们准确‘把脉’并提出解决方案。”

治沙英雄

“从创建至今的1600多年中,莫高窟石窟壁画都不同程度地遭到风沙的毁坏,一方面,风沙流强烈地风蚀岩体,多处岩体成为危崖,甚至坍塌,另一方面,风沙也在造成隐患重重的严重积沙,从而‘占领’栈道,埋没洞窟。”屈建军指出,沙尘物质一旦进入洞窟,对壁画和塑像的磨蚀将会相当严重。

苦于对莫高窟地区特有的风沙运动规律了解不够,以及以往人们对其危害的认识不充足,多年来莫高窟一直采用消极的人工清沙方法。

于是,屈建军率领他的团队准备投入“战斗”。

“我们通过努力,在实验室风洞中验证出,让东风、南风和西北风交替吹,会形成金字塔形状的沙丘造型。”屈建军说。受此启发,根据这3组风向,屈建军在莫高窟东部约1公里处建成了“A”字形挡风带,建成后,莫高窟的沙量立竿见影地减少了60%以上。

在此基础上,为彻底根治敦煌莫高窟的沙害,屈建军他们根据风沙运动规律,通过多年摸索,结合已有的包兰铁路沙坡头段、兰新铁路玉门段的成功防沙经验,提出了在窟顶建立一个空间上由阻沙区、固沙区和输沙区组成,以机械、生物、化学三种措施构成的“六带一体”防护体系。实践证明,这种方式不仅有效控制了莫高窟的风沙灾害,还明显改善了窟区的生态环境。

“此方法直接控制了偏西风向洞窟搬运沙量的90%以上。”屈建军说。事实证明,此方法有效地减少了莫高窟受到的风蚀、风积和沙粉尘的危害,从而极大地改善了莫高窟窟顶的生态环境。

以知识拯救文化遗产

莫高窟的问题解决了,屈建军及他的队员们紧接着又遇到了鸣沙山月牙泉的“危机”。

自汉朝以来,月牙泉身陷流沙而不被掩埋,“沙泉共生”的奇景吸引着世人。然而,从上世纪90年代末,由于北丘南移、南丘北移,月牙泉危在旦夕。

屈建军他们根据多年定点观测、航片和遥感影像分析等方法,研究出了鸣沙山月牙泉的环流特征和沙山动态变化,并指出鸣沙山和月牙泉能够“和平共处”的主要原因是月牙泉及其周边地区偏东北风、偏西南风和偏南风频繁交替作用,从而保持了输沙动态平衡的结果。其中,东北风有效抑制南沙山向北移动的趋势,西南风可挟持北沙山的东南臂和东沙山沙物质向泉外运移,南风可有效遏制西沙山物质向泉内移动。

针对上风向核心区、控制区、外围控制地带的建筑规模、高度、布局和密度的限制指标,屈建军等人按照园林绿化树种的选择标准,制定了鸣沙山月牙泉流场恢复的方案。“首先是疏通东北风通道,并推平东北风口现有的小沙垄,进行砾石覆盖;其次是逐步复原北沙山东南臂,提高泉水水位,打通月泉阁东西两侧走廊,改善月牙泉内气流分流机制;最后在月牙泉景区北侧建立500米宽的缓冲带,带内通过林带更新、树种选择,逐步降低防护林网高度和宽度,严格限制新增建筑。”

方案得到鸣沙山月牙泉管理处采纳和实施。工程完成后,观测结果显示东北风条件下泉内风速增加了9%左右,月牙泉流场已趋于自然状态,沙丘形态得以复原。

面对诸多成绩,屈建军反而认为是他沾了敦煌的光,因为敦煌的名气让他的研究受到了更多人的关注,“这片土地给予我的,远远大于我回馈的。”

守候在这荒漠戈壁中,敦煌站的科学家们没有失去内心的纯真,他们始终秉持着固有的情怀。他们从不畏惧,哪怕是恒久的寂寥。正是这群可爱的科学工作者,用自己的知识守护着人类文化的宝贵遗产。

《中国科学报》 (2016-04-18 第6版 院所)
 
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