《Land Use Policy》:Irrigating the Great Green Walls of China and Africa: Lessons, technologies, and institutional challenges
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中国与非洲绿色长城项目在水资源管理上的经验对比与适应性挑战。中国通过稻草固沙、地下水滴灌和跨流域调水等阶梯式技术解决干旱区生态恢复难题,而非洲项目因过度依赖自然降雨导致低存活率。研究指出低成本太阳能滴灌和沙障技术对非洲更具借鉴意义,但需克服土地产权制度差异和规模化干预争议。
安娜·莱克·朱 | 郭晓娜 | 陈瑞山 | 元友 | 李强 | 林霞 | 阿马杜·恩迪亚耶 | 郑莉琳 | 夏子龙 | 蔡永利
瓦赫宁根大学环境政策小组,荷兰瓦赫宁根6706KN
摘要
中国的“绿色长城”(GGW)和非洲的“绿色长城”是全球最具雄心的生态恢复项目之一。然而,水资源限制仍然是这两个项目面临的关键挑战。本文探讨了中国在干旱地区数十年来在灌溉技术方面的经验——从核心沙漠地区采用无需灌溉的稻草格子固定沙丘的方法,到干旱地区使用地下水或当地水源进行短期滴灌,再到大规模的跨流域调水项目——并思考这些经验对非洲“绿色长城”的启示。虽然大规模的干预措施在生态上存在争议且不适合非洲的实际情况,但低成本、低技术含量的方法更具可行性。稻草格子固定沙丘技术无需灌溉,已被证明能有效固定沙丘;而太阳能驱动的滴灌系统可以在树木幼苗生长初期提供所需的水分,而不依赖不可靠的电网。通过对中国-非洲合作项目的实地研究和案例分析,我们强调了知识转移的潜力,同时也指出了将中国开发的技术适应非洲实际情况所面临的挑战。除了技术因素外,土地所有权制度的不同也是一个重要问题:中国的国有土地制度使得大规模协调实施成为可能,而非洲复杂的正式与习惯性土地所有权安排则增加了土地使用的复杂性。我们认为,尽管中国的低成本太阳能滴灌技术和沙丘固定技术对非洲的“绿色长城”具有价值,但真正的合作必须解决制度上的差异。最终,中非合作的未来不仅取决于技术转移,还取决于如何应对土地所有权制度的限制,并建立能够适应当地治理环境的合作伙伴关系。
引言
撒哈拉沙漠和萨赫勒地区的“绿色长城”是迄今为止非洲最雄心勃勃的跨大陆生态恢复项目。该项目从西部的塞内加尔延伸到东部的吉布提和埃塞俄比亚,全长约8000公里,旨在恢复1亿公顷的干旱土地(粮农组织,2023年)。然而,非洲的“绿色长城”面临一个长期存在的根本性限制:水资源。这一点在塞内加尔这一主要实施国表现得尤为明显。每年雨季开始时,塞内加尔的居民、游客、活动家和军队都会聚集在该地区的北部干旱地带植树。如果当年降雨量高于平均水平(通常为每年250毫米),树木的存活率可能达到60%以上;但如果降雨量正常或低于平均水平,绝大多数苗木可能会死亡(该项目常见的存活率仅为30%或更低,Turner等人,2023年)。自2007年项目启动以来,非洲的“绿色长城”在塞内加尔及其他地区仍然主要依靠自然降雨进行植树。
在数千公里之外的另一个干旱地区,另一个“绿色长城”项目正在进行中。中国的“绿色长城”(也称为“三北防护林带”)于1978年启动,比非洲的项目早了约30年。该项目计划于2050年完成,将持续70多年,覆盖中国北部近一半的土地。尽管规模和目标相似,但中国的“绿色长城”在实践过程中积累了丰富的经验,包括成功与失败的经验教训。这一项目将塔克拉玛干沙漠变成了一个碳汇(Noor等人,2026年),但也导致了土地覆盖变化,从而以意想不到的方式重新分配了水资源(An等人,2025年)。其中最重要的经验之一是如何在植被类型多样的环境中管理水资源——而不仅仅是种植不依赖灌溉的树木屏障。
中国“绿色长城”的灌溉发展
最初,中国的“绿色长城”在灌溉方面与非洲的项目类似,主要依靠自然降雨。20世纪70年代末和80年代的植树季节,当地居民和林业工作者会在雨季开始时植树(张,2023年)。他们种植耐旱品种,完全依赖降水来维持树木生长。由于存活率很低,同一地块会连续三年种植树木。
三种灌溉方式
从沙漠核心地区(年降雨量不足100毫米,常有流动沙丘)到干旱地区(年降雨量不足200毫米)和半干旱地区(年降雨量200–500毫米),采用了不同的水资源管理方法。这些方法从相对简单的措施(如不使用灌溉,但采用人工固沙技术和挖掘)到复杂的措施(如大规模调水项目和其他新兴技术)不等(图1)。简单的方法通常更易于实施……
非洲的合作伙伴关系
虽然某些技术——尤其是大规模的干预措施和昂贵的技术——目前不适合非洲的实际情况,但许多规模较小、争议较少的方法可能会很有用。目前,通过多个中非合作项目正在探索从中国经验中学习的潜力。其中最值得注意的是,2017年中国科学院新疆生态与地理研究所(XIEG)……
土地所有权挑战
土地所有权(包括所有权和使用权)是影响中国和非洲“绿色长城”实施效果和长期稳定性的关键因素。作为一种制度安排,土地所有权为生态恢复提供了治理框架,定义了与土地相关的权利和责任,从而决定了恢复工作的成败(联合国防治荒漠化公约,2022a;联合国防治荒漠化公约,2022b;Chigbu等人,2022;Chigbu,2023;Benzeev等人)。
CRediT作者贡献声明
安娜·莱克·朱:撰写 – 审稿与编辑,初稿撰写,概念构思。
夏子龙:撰写 – 审稿与编辑。
蔡永利:撰写 – 审稿与编辑。
元友:撰写 – 审稿与编辑。
李强:撰写 – 审稿与编辑。
郭晓娜:撰写 – 审稿与编辑,初稿撰写,监督,概念构思。
陈瑞山:撰写 – 审稿与编辑。
阿马杜·恩迪亚耶:撰写 – 审稿与编辑。
郑莉琳:撰写 – 审稿与编辑。
林霞:撰写 – 原稿撰写。
关于写作过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明
在准备本文的过程中,作者使用了Doubao工具生成图1的基础地图。在同行评审阶段,还使用了DeepSeek工具进行语法和一致性的最终检查。使用这些工具后,作者根据需要对内容进行了修订和编辑,并对发表文章的内容负全责。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
本研究得到了上海交通大学内蒙古自治区科技合作项目(25Z970300314)、国家社会科学基金(20ZDA085)、上海市自然科学基金(编号24ZR1440400和25ZR1402206)、2023青年人才培养计划(2023QN029)以及荷兰科学研究组织(NWO)的资助(项目编号VI.Veni.201S.029)的支持。