报告总结了荒漠化治理七大模式，介绍中国科学院在国内、国际荒漠化防治领域亮点成果，并提出下一步工作思考。他指出，要聚焦新时期荒漠化防治国家站略和重大需求，以水资源为约束，破解沙漠锁边阻击战、风沙水沙防控攻坚战、沙地歼灭战等重大科技难题，提出防沙治沙与产业融合发展模式及可持续路径，实现北方沙区沙漠化精准防治与绿色发展。

报告从沙子在哪里、为啥要治沙、如何治沙，治沙效果如何、以及携手向未来五个方面展开。

沙子在哪里？用八个字可以概括，无所不在、无孔不入。大城市里觉得鸟语花香是一种芬芳，但土腥味也是一种另类“芬芳”。这是全球沙漠分布图，这是天生的，有人没人它就在那。大部分位于南北回归线附近，但在蒙古高原和中亚大陆有所不同。

来看一下中亚、其实还包括欧亚大陆。这是2019年发虎院士的一篇论文，就是把整个青藏高原隆起以后，戈壁、沙漠、沙地、黄土，一张图就讲清楚了。

2021年，星球研究所制作了一张新的、老百姓看得懂的北方沙漠与戈壁分布图。包括八大沙漠、六大戈壁和四大沙地。大家可以看到我们已经标注清楚了，这里涵盖了18个“地理坐标”。

在过去、现在和未来很长一段时间，欧亚大陆仍然有450万到460万平方公里的起尘面。

防沙治沙、防治荒漠化是万年、特别是千百年来，改变人类的不断开发利用导致沙化和沙漠地表的一种状态和过程。我们并不是在原生沙漠里开展治理工作，现在的锁边工程也是防止它扩张的结果，这是我们基本的判断。

对京津冀地区，特别是非自然沙漠分布区，最直接的感受就是沙尘暴。今年的沙沙尘暴北京反而很轻，沙尘暴长驱直下到了海南、四川盆地，这是地表强风导致的抬升。

根据报道和实测记录，最近五十、七十年，沙尘暴总体在波动中下降，这是自然规律和变量，不能拿某一年的多少、轻重来说事。气象上描述一个地区的气候状况，用的是30年的均值，而不是具体某一年的。

另外，对于沙尘暴，我们不能只看他的负面，而更多沙尘和沙尘暴天气从全球来看是一个完整的自然循环过程。沙尘暴从启动到移动，再到气溶胶，最终沉降到陆表和海洋。北半球沙尘为北太平洋提供了“铁肥效应”。三价铁是海洋浮游生物的驱动器和开工开关。在南半球，沙尘暴表达的“磷肥效应”，撒哈拉沙漠携带的磷为亚马孙雨林提供了化学补给平衡。

既然沙尘利多弊少这么好，我们为啥还要治沙？防沙治沙的目的第一是要减沙暴，不让它“暴”，尽量减弱、减轻；第二是去除沙害，因为我们要生产、生活、生态，农区、牧区、矿区要控制沙害；最后是要兴沙，要把沙用起来，治沙的最终目的是要把沙子利用起来。对天然沙漠优先保护，让子孙后代看到沙漠应有的样子，这是我们另外目标。

黄河几字湾面临沙患、水患和盐患，它们有两个错位：一个是时间错位，一个是黄绿错位。

新时期三北地区面临的“功能性缺陷”（缺水、缺地、缺绿），包括防洪形势依然严峻、流域生态环境脆弱、来水来沙量持续减少、水资源开发程度高、水资源空间失衡等。

治沙必须是固沙、用沙和兴业同步并举，贯彻完整、准确、系统和精准的理念。具体总结为三级跳、四转型、五维度和六边形战士。

三级跳就是从沙地、草地再到粮仓。四转型是从栽树、植绿到生态，再到系统。五维度就是用地、用水、用钱、用技、用人，把五个结合到一起，最终就形成了我们未来的新奇迹。

“六边形战士”首先是最高立法，最高决策，总书记亲自主持召开防治荒漠化的三北工程座谈会，这是史无前例的。科技先行之前已经讲了；定规立标、年度监测、奖励严明。

那么我用一张图来展示系统治理与未来愿景：林草等于绿色，生态等于美丽，幸福等于新城。

三北工程已经有47年了，过去47年的成就有多大？第一个是工程区的森林覆盖率，目前我们是用林草综合覆盖度，当时是用了森林覆盖率。从1978年的5.05%飙升到了13.84%，六期规划里，到2030年要在这个基础上增加0.77个百分点。61%的水土流失面积得到了有效控制，45%以上的可治理沙化土地得到了初步治理。沙漠变成绿洲，沙漠变良田，特别是河套地区。还有沙地变酒庄，沙地变草场、变牧场、变工厂等等。我国治沙效果很多达到了世界第一。我国的新绿土地和退化修复土地分别占到全球四分之一和五分之一。

中国是全球第一个专门为防沙治沙立法的国家，于2001年颁布出台，2002年正式实施。沙坡头铁路治沙体系，获得1988年国家科技进步特等奖，到目前仍是这个领域的唯一。2022年6月16日，世界上最长的环沙漠高架铁路全线通车，这个把地表铁路变成20米的高架铁路，长度达到800多公里，是世界最长。我们的防沙治沙技术还应用在青藏铁路技术体系，塔干公路，库布齐沙漠公路等。

未来，我们要将防沙固沙技术模式化，做成汽车配件，最后整车下线。人沙和谐、天人合一，是我们未来防沙治沙的最高目标。怎么实现人沙和谐，我们三北工程就是要突击打好三大战略。

我们未来愿景，就是要对标人与自然和谐共生的现代化。对于人沙和谐，要优先保护原生沙漠，趋利避害因害设防、高效利用造福一方。

我们有清晰的认识，守正创新，谋划出新思路、转变新方式、探索新路径、擎画行蓝图，一张蓝图绘到底。

最后，希望把我们三北工程、防沙治沙经验分享到全球，分享到泛非绿色长城里。把绿色、美丽、幸福传递到全地球、全世界。

本报告从三个方面展开。

总书记部署了新“三北”工程的三大标志性战役，包括黄河“几字弯”攻坚战，科尔沁、浑善达克两大沙地歼灭战，河西走廊－塔克拉玛干沙漠边缘阻击战。新疆维吾尔自治区党委、人民政府制定了塔克拉玛干沙漠边缘阻击战的总体方案，也就是一圈两区三线。一圈就是3046公里的锁边带，两区就是上风区下风区和自然保护区，三线就是河岸线、铁路线和公路线。

如何在塔克拉玛干沙漠边缘打好阻击战，沙漠锁边在哪锁？我们当时判断塔克拉玛干沙漠南缘是这次锁边的重点区域，后来自治区的总体方案更加明确了在塔克拉玛干沙漠南缘重点工程布局，包括6大防护缺口，总长达285公里。

这个是世界的一张沙漠分布图，从中可以看到塔克拉玛干沙漠的面积还是比较大的，而且是一个完整的沙漠。

中国沙漠分布，八大沙漠四大沙地，其中新疆沙漠分布又分为几十片小沙漠。这是我们最近做的一块塔克拉玛干沙漠风区沙貌区划图，这个区划图按照风动力条件、下垫面特征、沙丘形态及空间组合等进行了分区。总共划分了14个一级区和30个二级区。

沙漠边缘并不是一条非常规整的线，边缘区域存在巨大差异，是景观多样的、丰富的区域。比如说皮山县就是简单的沙漠和戈壁的结合。也有边缘很复杂的，比如说策勒的沙漠-绿洲过渡带。

最近，我们编制了塔克拉玛干沙漠数字化沙丘类型图，包括26个类型，在空间上沙丘的类型、密度变化显著。麻扎塔格山脉北部以横向沙丘类型为主，南部以纵向沙丘类型为主。塔克拉玛干沙漠中部以复合新月形沙垄为主，其东北部以高大复合沙垄为主，东南部以新月形沙丘或沙丘链为主。

沙丘的移动主要受短时大风事件的控制，而不是平均风速。大风对沙丘移动平均贡献率取决于极端事件的风力组合。10m/s以上大风事件以小于20%的时间占比贡献了70%以上的沙丘移动。

大风和强气流对沙漠形成和防沙治沙有很大影响。通过研究来流风速及灌丛沙丘形态参数与风影沙丘发育的关系，提出了风影沙丘三阶段发育模式；关于障碍物空间组合模式的研究结论对沙区基础设施建设和防沙治沙工程设计有重要的借鉴意义；发现了偏转气流是线形沙丘致灾的主要驱动力；揭示了来流风速、风向、沙丘浑圆度、沙丘高度等参数对气流偏转的作用机制。

塔克拉玛干沙漠锁边工程技术及模式。这次塔克拉玛干沙漠锁边工程采用了工程治沙、生物治沙和光伏治沙相结合的方式。

第一个是柯柯牙治沙模式。到2020年，柯柯牙绿化工程已从最初5年的1.8万亩扩展到120万亩，在阿克苏市东北部筑起了一道约700平方公里的生态屏障，其中60%是经济林。从柯柯牙荒原中孕育而成的阿克苏地区林果总面积达450万亩，成为新疆苹果、核桃的主要产区，林果产量占全疆四分之一。

第二个就是沙漠公路咸水灌溉造林模式，现在这个公路已经上升到光伏扬水智能灌溉这样一个新的场景。这个也得到了联合国环境规划署副执行主任IbrahimaThiaw的高度肯定。

第三个是以流域为单元的上中下游联防联治。基于干旱区内陆河流水资源形成、转化和消耗特征，结合流域环境问题分区特点并集成生态建设关键技术，形成适宜干旱区内陆河流域单元环境整治和生态恢复的技术模式。这里面又包括山区草地生态恢复技术体系与贫困牧民村落搬迁定居模式、绿洲外围经济型生态屏障可持续管理模式和沙区荒漠河岸植被适度利用及可持续管理模式。

1995年6月17日，策勒获得联合国两项奖状，到今年已经30年了。这次高端沙龙也是一次30周年的纪念活动。

该环节由中国林业科学研究院生态保护与修复研究冯益明研究员主持。参会专家围绕“风沙智慧诊断与治沙智能决策”议题开展交流，北京师范大学系统科学学院院长、教授陈晓松，中国科学院空天信息创新研究院研究院研究员李晓松作专题报告。

复杂系统实际上是自然界大量相互作用个体组成的系统，可以是原子分子这样的个体，也可以是地球系统中海洋、陆地、生态系统、大气系统等这样一些个体。它的复杂性是由这些个体之间广泛存在的相互作用所带来，可以是空间上、时间上的关联，从而涌现形成不同的层次结构。比如生物体，普通分子构成了生物大分子，然后形成细胞、组织、器官及生物个体，地球系统可以看作不同尺度的复杂自适应系统。我们研究了塔里木河流域生态系统，希望通过系统性研究为沙漠系统的治理提供启示。

地球系统大数据与复杂系统理论融合，为探索地球系统演化规律提供了新的机遇，也可为大尺度的环境治理提供科学基础与依据。地球系统大数据与本征微观态统计物理相结合，确立了黑河流域、青藏高原及周边区域、非洲大陆植被等的演化模态及特征。在地球等复杂系统的研究中，确立了不同层次的临界要素及临界点。对于持续了近半个世纪的成功治沙，应该开展基于大数据并涉及生态、经济、社会及气候的沙漠复杂系统研究，为治沙工程的新征程提供系统性的解决方案。

沙漠化治理工作，特别是在干旱区做生态治理面临着很多不确定的风险，但可以尝试将监测工作和治理工作相结合，共同推进工作开展。美国有一个全球森林观测系统，充分利用我们的大数据和大模型，我们也可以建设一个荒漠化全球观测系统。

其工作构想是：在数据共享方面，构建基于多源遥感数据（如Landsat、Sentinel、MODIS）的全球荒漠化监测数据库，结合气象、土壤、地形等辅助数据，实现多时空尺度/多角度的荒漠化动态集成与及时更新。在荒漠化防治大模型方面，集成地理空间大模型与语言大模型，面向用户提供基于问答式的荒漠化防治决策支持建议。同时，开发移动端APP，实现基于位置的地理空间数据与大模型的链接，为广大用户提供便捷服务。

该环节由西北农林科技大学张建国教授主持。参会专家围绕“沙漠咸水利用与治沙新模式”议题开展交流，中国地质调查局西安地质调查中心水资源与水文地质调查室副主任张俊、浙江大学建筑工程学院水利系教授王建江、新疆农业科学院农业资源与环境研究所所长徐万里、新疆非常规水资源开发产业创新研究院院长曾凡夫子作专题报告。

南疆咸水资源分布、赋存规律、水量水质动态变化等基础据尚未完全掌握，咸水水质分布、循环更新能力及开发用潜力尚未完全明了。咸水资源的分级分类未精准划定，针对咸水资源开发利用的评价技术方法尚未建立，不同区域咸水的资源可用性和生态适宜性缺乏科学评估。针对以上问题，应开展如下几项工作：

一是围绕沙漠地下咸水水位、水质、水量三大要素，开展南疆地下水资源调查、监测评价、区划工作，进一步摸清沙漠咸水资源家底，回答“有多少水(赋存分布规律)、能用多少(可采资源量)、能用多久(开发利用潜力)、有何影响(生态环境影响)”,破解咸水“能用但不敢用”的难题，避免生态“不可逆”改变的风险，为干旱沙漠区水资源评价利用、生态治理与可持续发展提供“新疆样板”。

二是完善沙漠咸水区地下水位精准探测技术，改进地下咸淡水分布探测技术，研发地-井数据反演含水层水力参数的方法，通过多技术组合策略实现水位、水质、水量参数的同步解释与交叉验证，并通过不同场景技术效能评估，形成适用于沙漠区复杂多场景的咸水资源探测“空天地井”协同探测技术体系，为干旱沙漠区地下咸水探测提供关键技术职称。

三是针对南疆苦咸水含盐范围广、组分复杂，现有淡化技术难以完全适应的问题，针对应用示范场景，形成适应沙漠咸水水质处理要求的绿色友好型苦咸水综合利用工艺与装备方案。

如何把盐碱水处理与经济社会发展和未来生态环境发展关联起来，以人工处理和自然循环相结合的水资源优化方法，减少盐碱危害，是南疆区域性水循环与淡水资源保持的难题。

在干旱少雨的南疆地区，区域性淡水蓄储能力是社会深度发展的重要因素，而现代社会用水过程实际是一个“加盐”的过程，如西北的淡水灌溉变成盐碱水、工业用水后变成工业废水等。如何做到低成本“降盐淡化”，大规模获得再生淡水资源，成为我们区域性水资源保持的新生来源。为了实现盐碱水变为淡水的技术，近十年来开展了水处理核心技术-膜技术创新研究，现在已经进入生产化。

我们创建了多尺度多梯度盐碱水淡化新理论和技术体系：一是基于离子电荷与孔径理论，应用新型多层有机—无机杂化耦联，创建微纳流离子分筛新材料；二是设计多路交叉多梯度靶向分形高效脱盐工艺；三是研究微纳管中提出类斯特拉通道技术，实现低功耗单向旋流无垢体系；四是表面波气流喷雾蒸发水盐分离结晶固盐+多孔介质吸附卤水烧结固盐+低温冰晶去卤实现水体低价的零排。现场运行的产水率可达90%到95%，脱盐率达98%以上，产水成本在0.2-0.5元/吨，目前我们在农业、工业、矿业及生态业获得广泛应用，并拥有技术的深度发展与规模化推广的无限潜力。

新疆咸水综合利用有重大的战略价值。一是有利于全面支撑河西走廊-塔克拉玛干沙漠边缘阻击战，筑牢西北生态安全屏障，助推“一带一路”绿色发展。二是缓解新疆水资源紧缺，促进盐碱地综合改造利用，保障国家粮食安全和棉花等战略物资供给。三是全面贯彻落实新时代治疆方略，有力维护新疆社会稳定和长治久安。四是对内蒙、青海、河北等咸水丰富省区咸水资源化综合利用具有重要示范引领作用。

新疆咸水综合利用面临几个问题。一是咸水储量和资源量不明，各部门提供数据差异较大。咸水时空分布不明，动态补给过程未作系统研究。二是咸水安全利用技术不成熟；农用淡化技术规模化、产业化刚起步，成本高，高浓度尾水处理难。三是咸水利用的安全性和可持续性不明。因此新疆咸水综合利用需要政府、科研机构和社会各界共同努力，通过技术创新、政策引导等逐步克服这些问题。

现在非常规水资源开发可从以下几个方向来开展：建设生活污水回用水厂、苦咸水淡化水厂、工业废水回用水厂和园区废水回用水厂。形成了一站式系统服务、高端装备、高科技系列水处理化学产品和先进膜材料。

他提出关于苦咸水的开发思考：苦咸水应用于生活，根据水质进行适当淡化后饮用。苦咸水应用于工业，如采油、光伏清洗；苦咸水应用于农业用于特殊区域微咸水种植作物，比如碱性牧草；应用于生态防沙治沙，应用于畜牧养殖，发展高端牧业养殖，进行绿色海产品养殖。新疆咸水一定可以发展成为让农民增收的产业。淡化咸水用于普通农业，不增加农民收入是不可行的。

该环节由中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司/光伏部主任助理李孟蕾主持。参会专家围绕“生态光伏与高质量治沙”议题开展交流，中国科学院兰州分院老科技工作者协会理事长/中国科学院西北生态环境资源研究院研究员屈建军，清华大学社会科学学院能源转型与社会发展研究中心常务副主任何继江，中国科学院新疆生态与地理研究所工程中心副主任/正高级工程师李生宇作专题报告。

沙、戈、荒地区发展新能源正处于机遇期。截至2022年底，西北地区光伏装机83GW，占全国21%。西北地区降水少、辐射强，是发展光伏产业的理想区域，但对区域内原本脆弱的生态系统造成潜在影响。西北地区面临的最大挑战是风沙灾害严重。沙、戈、荒地区发展光伏电站面临巨大的风沙（尘）灾害和生态环境问题：沙埋、风蚀、降尘、大风倾倒等，影响光伏发电效率及寿命，严重制约光伏电站的发展。

他介绍了在青海共和的典型案例。共和光伏基地是青海省主要沙化土地分布区，也是青海最大的光伏基地。基地建设初期主要以防沙治沙和生态修复为主，采用了多种治沙措施，效果明显。在发展光伏的同时还兼顾了生态产业，种植了牧草、玉米，西瓜，中草药。共和光伏基地建设风沙防治面积140亩，喷灌草地面积100亩（碱茅、紫羊茅、早熟禾、紫花苜蓿、沙打旺、披碱草）。通过发展光伏畜牧业，打造“光伏羊”特色产业，实现生态经济双丰收。

他介绍治沙新材料新装备的进展。在固沙方面，研发了纤维网沙障，也就是HDPE网沙障。聚乳酸纤维沙袋沙障耐紫外线抗老化性较强，使用寿命较长，一般可以达到8-10年，主要适用于固沙网格建造。机织刷状草方格沙障及装备将防沙材料进行工业化制备，并进行机械化施工，极大提高治沙效率，大幅降低成本。

对新疆沙漠光伏电站生态问题的几点思考：1.沙漠光伏电站是重要的生态保护对象。固沙防风是光伏电站的内在要求。2. 在年降水量50毫米左右的沙区，生物措施难以达到效果，而工程措施的重要性提高。3.沙漠光伏电站在水资源使用困难情况下，应避免农光一体、牧光一体等立体化利用。4.光伏治沙选址要考虑生态、经济社会等方面的协同效应，宜选址在城镇郊区、河道附近、公路铁路旁边。5.利用光伏电力开展苦咸水利用、凝结水利用以及智慧节水农业还有待科技创新。

他建议:1. 光伏电站宜选址在生态挑战较低的地区，并用生物治沙和工程治沙形式对光伏电站进行保护。2. 光伏电站宜连片选址，以利于特高压线路建设。3.光伏电站的安全是光伏治沙项目前提。4.光伏电站内部的生态工程要高标准严要求。5.光伏电站外的生态工程应建立生态补偿机制。6.光伏与水系统的协同可以通过水库建设、抽水蓄能建设、小微蓄水池建设等作为光伏发电的电力系统灵活性资源，另外可以通过光伏水泵、光伏淡化咸水等以有限的水高效保障电站生态安全。7.利用光伏电力发展智能化超节水农业，逐步替代常规节水农业。

近20年来，新疆GDP增长9.26倍，常住人增加40.05%，农作物面积增加104.76%。在经济社会高速发展背景下，经济发展与生态用水矛盾日益突出，生态用水量难以保障，对防沙治沙与生态建设约束性也不断增大。光伏+治沙作为塔克拉玛干沙漠锁边工程的重要措施，被规模应用到工程实践中（占锁边工程的5%），为阻击战提供了重要支撑。

新疆光伏+治沙实践表明，流动沙漠的光伏电站还是面临较为严重的风沙危害，需要创建适宜的光伏电站风沙灾害防治模式，将光伏发电与扬水治沙相结合，提升光伏电站的生态功能。

目前沙漠光伏电站也存在一些突出问题：一是风降沙留，清沙维护工作量大，二是电力外送难，弃电现象严重。沙漠光伏电站需要建立外围阻固沙+内部固输沙的防沙体系，发展当地特色资源加工产业，实现风降沙走，电力就地利用，促进沙漠光伏产业可持续发展。