如何看待《Nature》報道“中國西北植樹綠化可導致水資源短缺”？_風聞

先上結論：這篇文章是一個非專業記者的不專業報道。 這是篇新聞( Nature News)，並不是篇科學論文，所以見到《Nature》就膝蓋軟的先平身。

（授權轉載）

我很奇怪為什麼這篇文章上了《自然》， 更奇怪為什麼一幫外行點贊，更更奇怪為什麼我的若干同行沒有看文章沒有看引用的文獻就開始大發議論。

為什麼説這篇文章非常不靠譜？ 分四節來説

1 這個文章寫了什麼，怎麼寫的

2 究竟植樹有沒有好處？

3 幾個擴展問題。

4 這個文章怎麼寫才靠譜？

第一節： 這個文章寫了什麼，怎麼寫的

文章標題： China’s tree-planting drive could falter in a warming world。 全球變暖或將削弱中國的植樹動機。

副標題：Researchers warn that the country’s push to hold back its deserts could strain water resources. 研究者警告，中國的治沙行動可能使水資源不堪重負。

文章標題單看沒什麼問題。但副標題説治沙行動導致水資源緊張，在文章中缺乏足夠的證據。 文章的主標題和副標題分別用了“種樹”和“治沙”兩個相關卻不同的概念，文章內部指責的基本上是“種樹”。

文章配圖的圖1

配圖文字寫：中國正通過種樹來阻止沙漠擴展

上面這個配圖寫的是中國種樹來阻止沙漠擴張，圖片上沙漠和“樹"涇渭分明，廣袤的沙漠和”樹“一線之隔。但實際上，地圖上並不是樹，甚至很難説是植被，它叫”草方格“，是中國沙漠地區防止沙漠擴展非常有效的手段。  作者先入為主告訴你中國大面積種的就是樹、樹、樹、樹，一切都以種樹為靶子開始，但是配圖是草方格。本文後面有專門對治沙的草方格有介紹。

第10段The growth of forests is significant and necessary progress in the fight against desertification, says Jianping Huang, a climate researcher at Lanzhou University(蘭州大學 黃建平，種樹可以抵禦沙漠化). （注：所有翻譯都是大意。下同）第11段But it’s still too early to determine whether it has solved the problem, says Congbin Fu, director of the Institute for Climate and Global Change Research at Nanjing University. Land restoration is usually a long-term process — it can take several decades or even 100 years, he says.（南京大學符淙斌：説它已經解決沙漠化為時過早；生態恢復需要較長時期，甚至100多年

在科學研究裏面，這兩個老師的話都是正確的，各自都有堅實的研究支撐。但是作者把他們放在了一起，是想用後者的話否定前者的觀點。看似是科學家之間的否定，其實是作者想要表達的意思。 

第13段Then there are water shortages. Large parts of China — including some areas where trees are being planted — are becoming drier. A study2 published online in July found that semi-arid areas in the country grew by 33% between 1994 and 2008 compared to between 1948 and 1962. Another paper3, co-authored by Sternberg, found that arid areas in China had increased by roughly 1.6 million square kilometres, about the size of Iran, since 1980 — probably due in large part to anthropogenic climate change. 引文2：對比1948-1962和1994-2008，半乾旱面積增加33%. 引文3: 自1980年中國的乾旱面積增加160萬平方公里，主要是由於1980年來的人類活動帶來的氣候變化(anthropogenic climate change)。

第一句説部分已經植樹的地區也變幹了。引文2（study2）是引蘭州大學黃建平老師的研究，半乾旱面積從1948-1962到1994-2008增長了33%。 但是，黃老師在文章裏面明確説了“60年的變乾和亞洲夏季季風變弱有關”，沒有提過植樹造林的問題或者forest一詞沒有在文章出現過。

Huang, J., Ma, J., Guan, X., Li, Y.He, Y. Adv. Atmos. Sci. 36, 922–937 (2019).

引文3(paper3)作者的原話是：Therefore, amid the expansion of drylands and anthropogenic impact, China is already facing a massive amplification of land degrada- tion (soil water erosion, aeolian sandy desertification) in vast regions in the north-west, north and north-east, which generally overlap the Taklamakan, Badain Jaran, Tengger and Gobi deserts。 也就是引文3的作者認為人類的活動是導致當地沙漠化的原因。Nature的新聞作者沒有説是哪些年份，數據是2000之前的情況，很多中國學者都有與引文作者相同的研究和結論，80-90年代粗放式發展和氣候變化導致了沙漠化。這些年沙漠化加劇才導致國家重視退耕還林還草還牧，尤其是1999年之後恢復青山綠水的國家計劃開始，自然狀況得到明顯改善。 很多研究表示中國自然環境變好都是從2000年之後開始，其中就包括被引用的符淙斌老師的研究。

新聞作者在這裏還是犯了一個錯誤。“arid areas…increased… probably due in large part to anthropogenic climate change”. 植樹造林目的正是為了修復過度土地開發——開荒種地、城市化造成的環境惡化，歷史的過度開發就屬於人類活動引起的氣候變化anthropogenic climate change，但同時植樹造林也屬於人類活動，但是文章主題是植樹造林的問題，提到這個沙漠化是由於人類活動造成的時候，這個時候需要説明是哪一種人類活動——是破壞原生植被的人類活動還是試圖修復植被的人類活動。但是文章主題是討論種樹，這裏不説清楚是哪種，讀者自然會誤認為是植樹的人類活動造成了負面結果。

並不是植樹或者綠化工程導致變乾和沙漠化，而是氣候+人類過度開發活動導致的。但是作者也許在暗示植樹造林導致的乾旱或者沙漠化，這正符合文章的標題和副標題。

Prăvălie, R., Bandoc, G., Patriche, C.; Sternberg, T. CATENA 178, 209–231 (2019). 

引文3中的這個圖展示了全球在過去40年變乾旱的地區。美國，澳大利亞和非洲都有大面積變乾旱。Nature的記者拿這篇研究評論中國植樹造林效果論據不足。

引文3中的這個圖展示了中國哪些區域是變成乾旱地區。絕大部分的面積是在青藏高原。所以文獻作者如何定義乾旱地區是個大問號，需要科學討論。 最嚴重的乾旱發生在羅布泊，這個正常——上游斷水下游乾旱，但這和中國植樹造林沒有關係。如果有關係的話，可以看看內蒙和陝北一帶的綠色屬於三北防護林

第14段Many of the plant species introduced to the Loess Plateau use more water than native vegetation. A 2016 study5 co-authored by Ciais found that the revitalized ecosystem is already sucking up rainfall and reducing the amount of water that runs off to rivers; a drier climate could exacerbate the situation and trigger water shortages for humans. A modelling study6 co-authored by Fu and published last month reached similar conclusions, and cautioned against continuing the Grain for Green Program.

第一句説大量非原生植物被種植在黃土高原，這類植物用水更多，不知道他的證據是什麼。至少6篇文獻裏面只有引文4出現了原生和非原生植被問題（Hua, F.222, 113-124 (2018).)。但引文的論述不是針對西北部黃土高原( Loess Plateau)，而是一個專門針對中國四川北部(樂山到眉山一帶)植樹造林的問題，西南植樹的目的是經濟林，這裏年均降雨量700-1500毫米，是非常濕潤的地區，並不涉及水資源爭奪問題，也與文章主副標題關係不大。

引文5説植被多河流徑流少在水文中很符合科學的邏輯，植被能夠減少降雨快速匯入河道、增加入滲，有的情況下只是水在空間的重新分配，如果沒有地下水儲量的變化數據，我們需要謹慎的説水資源的變化。 作者生態中心Feng Xiaomin是説植被和人口的承載量接近水資源的可用量，是建議植被的最大適宜量已經達到了，不可再進一步綠化。引文5的作者的工作非常非常詳細紮實，發在nature子刊。這篇文章是最能支持新聞作者標題觀點的內容了。

Feng, X. et al. Nature Clim. Change 6, 1019–1022 (2016).

這是引文5最後的總結，大家自己翻譯自己看吧。寫的非常好，絕對是科學家的素養和表述方式。

大意：部分研究發現河流水少了。 現階段種樹已經到了承載力，再要綠化，就要仔細算賬了。為保護當地環境，黃土高遠很多地方已經種了低矮灌木。 

引文6是投在HESS上，尚未發表仍在online discussion階段，文章的第二個review（RC2）裏面就和作者討論了WRF模型能不能表達植被狀況的問題。引文6的作者的回覆和修改2019年9月24日才發到HESS上，但是《Nature》的記者9月23日就以它的結論發表了這篇新聞。

此處原來對引文6的批評太魯莽了，我需要重新整理一下。 對引文6作者收到的傷害(不理性網友對你的攻擊都是因為我的魯莽導致)表示非常抱歉。 對不起，讓你受委屈了。《自然》這篇文章涉及了種樹、防沙治沙、氣候變化、水資源短缺等等若干相關問題，但沒有理清楚相互的關係。文章主標題針對的是單純“種樹”，副標題説的是防治沙漠化措施。兩個標題説的是中國，但是幾個支持論據是僅僅針對換土高原的，把黃土高原的研究結論推廣到整個中國的政策，顯然不合理。另外，裏面談到的種樹、防沙治沙、氣候變化、水資源短缺之間的邏輯鏈條非常不完整，論據也不夠充分，各種證據的時間點也都不一致。更要命的是各種證據是根據作者的想要表達的意思選取的，那些與其觀點相反的研究內容並沒有被提及。但上面涉及的科學家們的研究文章裏面都有提及，科學家們的工作值得精讀。

第二節： 究竟植樹有沒有好處。

簡單的説，這個問題沒有單一的、放之四海皆準的答案。任何科學家的討論都是基於具體假設和問題的理性討論，但是並不適宜將單個結論放之四海。

植樹造林涉及很多個面，有些好處是確定的，有些還需要進一步研究。

如下面這張圖。

植樹造林的益處和尚有疑問的地方

上圖，左邊都是基本確定是好處的內容。右邊，是仍需要研究的內容。右邊的內容有一些是植樹造林有積極影響，有的是消極影響。但什麼時候積極什麼時候消極，要看具體問題和具體的研究區域。

我自己曾經的兩個研究區域，科學問題是“土地利用對於水資源的影響”，一個在美國東北部，一個在中美洲，兩個地方對於這個問題的答案是相反的；但研究內部的邏輯是一致的，就是水在自然空間的運動規律；將發現應用在這兩個區域的時候，所採用的方法也是有區別的。 

上面兩個是土地利用圖。紅色部分是城市。植被覆蓋不同，城市地區地下水變化結果是相反的——前者變濕潤，後者變乾旱。這和氣候、城市位置、當地地形等等有關，物理邏輯是正確的，但是表象卻不同。

所以單一的結論並不適用，不能解決複雜的自然問題，這一點在上面的每個科學家的文章裏面都提到了。事實上，中國在防沙治沙和植樹造林政策上也並沒有要求所有的確都統一種樹、種相同樹種、相同的維護模式，具體的操作都是根據當地狀況而決定的。 降雨充沛地區、荒漠地區、鹽鹼化地區所種植的樹種都是有區別的，比如巴單吉林沙漠的梭梭、部分三北防護林的高大喬木、塔里木等等的胡楊怪柳、西南地區的速生經濟作物。我自己就是西部沙漠裏面長大的，上中學(90年代末)每年都去壓草方格和種梭梭，從來也沒有聽過在沙漠裏面種樹的。

具體實踐中的錯誤很多。對於中國現階段的植樹造林實踐批評最厲害的應該是中央民族大學的曹世雄的四篇文章，非常激烈的批評，但是他具有科學家的素養，就事論事，針對不合理的實踐作出的批評，指出為什麼有些地區的人工種植植被的死亡率特別高，為什麼現在的實踐不算成功。他更多是指出這40年來的教訓，擔並沒有直接否定整個植樹的價值。參考曹世雄老師2017年在科學網的一篇博客：科學網-保護環境應不應該植樹造林 - 曹世雄的博文

科學家不盲目，盲目的只是有心的記者和沒腦子的讀者。

第三節：幾個擴展問題很多人都談論一個很空洞的氣候變化和自然環境，怕植樹破壞來原有的沙漠自然環境。

首先具體問題還是具體分析，比如西北的石羊河，黑河，和羅布泊等等，在不遠的歷史之前水量充沛，野生植被條件很不錯，後來的沙漠化和氣候和人類活動有關，植樹就是人為修復了。這裏面涉及的種樹並不是大家想象中的高大闊葉林，而是當地的特有耐寒耐旱耐鹽鹼的樹、灌木、多年草本。

種樹本身也是考慮了當地的氣候和水文條件的，比如在騰格裏沙漠和巴丹吉林沙漠的植樹，都是種梭梭，和紅柳，耐乾旱耐貧瘠耐鹽鹼。其他地方有使用檉柳和胡楊。這種植被的用水量非常低。 過去就在騰格裏沙漠就以野生的梭梭、紅柳、沙棗為主，後來逐漸這些野生植被死亡，沙塵暴加劇。 持續的沙漠化侵蝕村莊農田，當地人民種樹壓沙，也是保護自己的財產。

馬前卒在某次《睡前消息》裏面就提到，有些生態脆弱區域，應該讓那些人民搬遷，減輕生態和資源的壓力，給生態恢復讓出更多條件。上面説的兩個沙漠周圍近些年人口都在減少。有一部分是生態移民的作用（至少始於15年前），退耕還林還草還牧，將水資源尚可的一部分土地恢復成自然植被，減少人類在缺水地區的耗水量。減少人類的水消耗，轉而分配給植被恢復，這是為了更大範圍和更長遠的生態環境。 

2. 人為種樹破壞環境和氣候的自然狀況，一旦到了某個臨界點(Tipping Point)，植樹就有壞處了。

研究對於tipping point的問題不確定性很高，2019年有個《水文學未解決的23個問題》——是全球上百氣象和水文科學家總結出來的。第一個就講氣候變化和水文過程的tipping point是否存在。Is the hydrological cycle regionally accelerating/decelerating under climate and environmental change, and are there tipping points (irreversible changes)? 這個問題還懸而未決。 Tipping Point的概念也值得討論，如果有Negative Tipping Point，那麼是否存在Positive Tipping Point；也就是irreversible的條件. 

但是對於中國人而言植樹造林的好處是顯而易見的，我們傳統上遵守一個原則“坐而聯想不如奮起華為”。 讓環境更適宜生產生活才是最主要動機，除了在水和氣候問題上討論植樹的問題，應該也考慮到植樹對於水土保持、抵擋風沙侵蝕、河道湖泊的演變、荒漠化、空氣除塵、以更新森林為目的的造林等等的不同方面。這也是中央民族大學曹世雄的文章經常提到在植樹中要慎重考慮的內容。

靠植樹改變局地降雨量的影響確實是杯水車薪。不過對於減少洪峯、減少沙塵暴、改變水的時間空間分、改變水質、減少水土和養分流失方面的效果還是比較明顯的。所以問題變成我們怎麼定義植樹的好處，應該期待什麼樣的好處，以及應該面臨什麼挑戰什麼代價的問題了。

新聞作者提到替代方法； @iCer 在它的答案種提到説綠化不應該適用單一樹種，這個完全正確。實際上，這已經不是什麼新發現了，早在20年前——真的就是20年前——我上大學的時候讀過的一本書就講過西南地區的植樹都是單一樹種問題，印象深刻的一句話就是“木+木 不等於 林”，森林是種生態系統，單純的單一樹木與森林的生態功能相去甚遠。而且這也是國家一直在做的內容。2002年的《退耕還林條例》值得看一遍。上面反覆提到了曹世雄老師的文章和博客都值得讀，比網友和外國人理解得透徹。但是很可惜《Nature》的新聞記者沒有引用過曹老師的文章。

3 草方格如何阻止沙漠擴張？

一部分評論都關注在“種樹”的問題上了，我想也是被文章帶偏了。我們來看看科研人員如何指導綠化和治沙的。有沒有網友想象中的種高大闊葉樹導致“植物是抽水機，會抽乾地下水”的問題。

下面就是用草方格模式讓沙生植物自我恢復的案例。

“試驗結果證明，１×１米大小、10-20 釐米高的麥草方格的防沙效果最好。不過，麥草方格在紮下4~5年後就會風蝕腐爛，需要重新補扎。下面我們看一張時間較為久遠的草方格，我們可以看到破碎的痕跡，不過慶幸的是草本植物——砂藍刺頭已經成功入住這片沙地。”（來自沙坡頭站的介紹）

2013年《爸爸去哪兒了》裏面就有壓草方格的過程，背後的沙坡上能看到天然的沙生綠色植被。草方格是沙漠邊緣居住的人民都瞭解的便宜有效的治沙手段

隸屬中科院西北研究院對草方格和當地植物砂藍刺頭的生態作用有科學説明：

草方格發明之問——寧夏沙坡頭沙漠生態系統國家野外科學觀測研究站spd.cern.ac.cn

草方格和尼龍網沙障——寧夏沙坡頭沙漠生態系統國家野外科學觀測研究站spd.cern.ac.cn

3月破土，11月仍生長，砂藍刺頭堪稱最勤勞的“沙漠衞士”spd.cern.ac.cn

李sir：神器！草方格的來歷你知道麼？zhuanlan.zhihu.com

第四節：如何寫才靠譜。

1 先把配圖的字改一改。説是Tree-Planting，其實是防治沙漠化的草方格。

2 説清楚是要討論植樹造林，還是沙漠化防治。這兩個內容是不一樣的，措施不同，所以面臨的問題也不同。

3 説的究竟是中國還是黃土高原。如果是中國，那麼就要考慮全國不同的確的自然條件和實踐方法的變化，要得出來單一結論是非常困難的。文章證據集中在黃土高原，那麼題目就要改成黃土高原了，要説清楚黃土高原的問題，相對簡單了。

4 文章敍述了中國植被變化的幾個數據，但是沒有引用最新的NDVI數據(波士頓大學Chi Chen的文章)，上面記錄最新的世界各國植被變化狀況。與其觀點相反的研究結果也應該引用，比如《科學》上Yue Li(2019)。還有些重要研究應該參考到《自然》馬里蘭大學Xiao-Peng Song(2018)，《自然》Chi Chen(2019).

5 數據和證據的時間線要連續。比如1948-2000是環境損害最嚴重的時期，在那之後無論是防治沙漠化還是恢復青山綠水的植樹造林活動都更積極，重點比較這兩個階段的效果和環境影響，就可以説明一個科學問題了。

6 主標題説的是未來氣候變化，那麼證據種需要尋找未來氣候帶來的降雨氣温變化與植物、水環境的鏈接關係。現在的文章裏面説的氣候變化大部分是歷史氣候變化。這是個極其複雜的問題，只關心植樹對水資源的影響就敢説那麼大的兩個標題，也是心大。 

7 其中涉及經濟、生態、災害、水土保持、氣候反饋一系列因素，如果沒有打算都講講，最好是起個更具體更細節的標題。

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推薦在這問題上幾個值得參考的作者答案： 李昂， Sonambulist， Hawks Arthur， yoggcthu， capric di， 武修

文獻信息都在評論區裏面。5K讚的時候，我把文章的語言基調大改了一次，現在基調是少帶個人情緒，多往積極方向理解每個作者。

更新一句：我見到了Nature記者採訪文中提到的科學家的手稿。我知道作者對科學家的原話做了裁剪。不知道有心還是無意，總之，新聞作者敍述的意思和科學家們非常謹慎嚴謹的表述是不一致的。 暫時還沒有科學家的授權，我不能展示細節。

引用幾句話來總結吧：

1） 君子之儒，忠君愛國，守正惡邪，務使澤及當時，名留後世。夫小人之儒，惟務雕蟲，專工翰墨，青春作賦，皓首窮經；筆下雖有千言，胸中實無一策。

2）科學家不盲目，盲目的只是有心的記者和沒腦子的讀者。

3）聽蝲蝲蛄叫，還不種莊稼了？

4） 與其坐而聯想，不如奮起華為