塔玛里克沙丘（Tamarix nebkha）的形成过程揭示了青藏高原东北部河西地区古代绿洲地区沙漠化的历史进程

《CATENA》：Chronology of Tamarix nebkha formation reveals historical desertification processes in ancient oases of the Hexi region, northeastern Tibetan Plateau

中国古代绿洲沙漠化过程与驱动机制研究。通过32个柽柳沙丘基底层年代测定，结合形态分析、气候重建与历史文献，揭示1530-1620年明代小冰期气候变冷与干旱化加剧沙丘发育。空间分布显示沙丘多分布于废弃古河道及灌溉遗址周边，与地下水可利用性相关。讨论表明，冷干气候通过增强风蚀作用触发沙漠化，而清代中游过度开垦加剧下游干旱化，揭示自然气候与人类活动交互作用机制。

　　### 解读：古绿洲沙漠化过程与气候变化及人类活动的相互作用

在干旱和半干旱地区，绿洲生态系统是维持区域生态功能和人类福祉的重要组成部分。然而，随着土地沙漠化的加剧，这些生态系统正面临日益严峻的挑战。近年来，研究者们愈发关注古代绿洲沙漠化过程，试图通过理解其历史演变，为缓解现代沙漠化问题提供科学依据。本文通过对河西走廊地区古绿洲中柽柳（*Tamarix*）沙丘的系统分析，揭示了沙漠化过程中的关键时间节点、空间分布特征以及其与气候变化和人类活动的复杂关系。

#### 一、研究背景与意义

河西走廊位于青藏高原东北部，属于典型的干旱和半干旱气候区。该地区年均降水稀少，蒸发量巨大，生态脆弱，使得绿洲在历史上成为人类活动的核心区域。古代绿洲曾为当地居民提供稳定的水源，支持农业生产与生活。然而，随着历史时期农业开发、放牧强度增加以及水资源的过度利用，这些绿洲逐渐退化为沙漠景观，如戈壁、盐碱地等，其沙漠化过程的时间节点尚不明确。因此，研究古绿洲的沙漠化历史不仅有助于理解过去的人地关系，也为当前的生态恢复和可持续发展提供借鉴。

#### 二、研究方法与材料

本文通过多种研究手段，对河西走廊古绿洲中的柽柳沙丘进行分析。首先，研究团队选取了三个测量点，分别位于黑河、疏勒河和石羊河流域的古绿洲内，对柽柳沙丘的形态特征、空间分布以及其形成年代进行了系统调查。这些测量点远离现代城镇，受到人为干扰较小，有助于准确反映古绿洲的自然状态。通过对柽柳沙丘的基底沉积物进行年代测定，研究者获得了32个年代数据，包括18个来自以往研究的记录和14个来自2023至2024年的实地调查。这些数据通过概率密度函数（PDF）和累积频率曲线进行分析，以识别柽柳沙丘的集中形成期。

此外，研究团队还对位于疏勒河上游的稳定沙丘进行了光释光（OSL）年代测定，以量化沙尘的沉积速率。通过将OSL年代与沉积层深度相结合，计算出该区域的平均沙尘沉积速率。研究还结合了树轮、冰芯、湖泊沉积物、沼泽沉积、石笋以及历史文献等多源数据，重建了历史时期的气候条件，包括温度、降水和河流径流量。这些气候数据与沙漠化过程的时间节点进行对比，揭示了气候变化对古绿洲沙漠化的影响。

#### 三、研究结果与分析

通过对柽柳沙丘形态特征的测量，研究发现其主要呈椭圆形，长轴方向从西北向东南延伸，这与河西走廊-阿拉善强风走廊的主导风向一致，表明风是形成柽柳沙丘的主要驱动力。此外，不同古绿洲中柽柳沙丘的尺寸差异可能与当地沙源的可得性有关。例如，疏勒河上游的沙丘高度和尺寸较大，而疏勒河下游的沙丘则相对较小，这可能与该地区沙源的丰富程度和植被覆盖的差异有关。

研究还发现，柽柳沙丘的集中形成期大致在1530至1620年之间，这一时期与小冰期（Ming-Qing dynasties）的寒冷和干旱气候阶段相吻合。在这一阶段，沙尘暴频率显著增加，导致沙尘沉积速率加快，为柽柳沙丘的形成提供了充足的物质基础。与此同时，气候的恶化使得植被覆盖减少，进一步加剧了风蚀作用，从而促进了沙漠化过程的加速。此外，研究还指出，在17世纪，由于人类活动的增强，尤其是中游地区的农业扩张，对水资源的需求增加，导致下游绿洲的水供应减少，进而加剧了沙漠化的发展。

#### 四、人类活动对沙漠化的影响

研究团队进一步探讨了人类活动对古绿洲沙漠化的影响。在明代（1368–1644年）和清代（1644–1911年）期间，由于政府政策的变化，大量人口迁移到中游地区，推动了农业和水利建设的发展。这种集中的人类活动导致上游地区的水资源分配失衡，使得下游绿洲的水供应受到严重影响。例如，清代政府在疏勒河中游建立大规模农业区，使得上游地区的人口和农业活动迅速增长，而下游地区则因水位下降和灌溉系统被废弃，逐渐走向沙漠化。

此外，研究还发现，在明代，由于政府对河西走廊的控制力较弱，许多古代绿洲遗址被废弃，为柽柳沙丘的集中形成提供了丰富的沙源。这些废弃的农田和灌溉系统成为风沙活动的载体，加速了沙漠化过程。而在清代，尽管气温有所回升，但人类活动的持续扩张进一步加剧了水文失衡，导致下游绿洲的进一步退化。

#### 五、气候变化与人类活动的相互作用

本文的研究表明，气候变化和人类活动在古绿洲沙漠化过程中发挥了共同作用。在小冰期的寒冷气候条件下，风沙活动增强，为沙漠化提供了物理驱动力。同时，人类活动的加剧，如农业扩张和水资源过度利用，进一步削弱了绿洲的生态稳定性，使其更容易受到气候变化的影响。因此，沙漠化过程并非单纯由自然因素或人为因素主导，而是两者相互作用的结果。

研究还指出，在某些时期，气候变化可能起到了触发作用，而在其他时期，人类活动则成为沙漠化的主要驱动力。例如，在16世纪，由于小冰期的寒冷气候，风沙活动显著增强，导致绿洲退化。然而，到了17世纪，随着人类活动的增加，特别是中游农业的扩张，水文条件进一步恶化，使得沙漠化过程得以持续。因此，沙漠化是一个动态过程，其发展受到自然条件和人类行为的共同影响。

#### 六、研究启示与可持续发展建议

本文的研究不仅揭示了古绿洲沙漠化的历史过程，还为当前的沙漠化防治提供了重要启示。首先，研究强调了优化水资源分配的重要性。在现代干旱和半干旱地区，应减少中游高耗水农业的扩张，改进灌溉技术，以确保下游生态系统的水供应。其次，研究指出，柽柳沙丘在风沙控制中具有重要作用，因此应采取措施保护这些植被的生存环境，如控制地下水开采，以维持其固沙功能。最后，研究建议在绿洲与沙漠的生态过渡带种植防风固沙植物，并建立防护带，以减少风沙对绿洲的侵蚀。

#### 七、未来研究方向

尽管本文提供了关于古绿洲沙漠化过程的重要信息，但研究者仍指出，未来需要进一步整合实地调查与遥感技术，以获取更系统和全面的柽柳沙丘年代和分布数据。此外，由于河西走廊的广阔面积和复杂的生态环境，还需要更多跨学科的研究，以更深入地理解沙漠化过程的时空演变规律。这些研究不仅有助于揭示历史上的生态变化，也为当前的生态恢复和可持续发展提供了科学依据。

综上所述，本文通过对古绿洲中柽柳沙丘的年代测定和形态分析，揭示了沙漠化过程与气候变化及人类活动之间的复杂关系。研究结果表明，小冰期的寒冷气候和频繁的沙尘暴是沙漠化的主要触发因素，而人类活动则在沙漠化过程中起到了持续推动的作用。这一发现挑战了过去认为沙漠化仅由人为因素驱动的观点，强调了自然条件与人类活动共同作用的重要性。同时，研究也为当前的沙漠化防治提供了科学依据和可行的解决方案，具有重要的现实意义。