【地理生态】地球漏水了？！中国大规模造林难以越过胡焕庸线？

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地球漏水了

地球漏水？还漏了几十亿年？！这可不是水龙头滴答滴答的小问题，而是关乎地球“生命体征”的大发现！最近公布的这项研究，简直颠覆了我们对地球内部运作的认知。水，生命之源，竟然一直在悄悄地渗入地球深处，在地核和地幔的边界玩起了“变形记”。这究竟是怎么回事？对我们又有什么影响？

一直以来，我们都认为地核和地幔之间像隔着一道“天堑”，物质交换少之又少。但这项研究却打破了这个固有观念。地表的水，竟然能一路渗透到2900公里深处，与硅发生反应，形成二氧化硅，甚至还形成了一个新的薄层！这就好比我们发现地球内部竟然藏着一个巨大的“水工厂”，一直在默默地进行着我们不知道的“生产活动”。

这个发现，不仅仅是满足了我们的好奇心，更重要的是，它让我们重新认识了地球深水循环的重要性。水在地球内部扮演的角色，可能比我们想象的要重要得多。它不仅参与了地球内部的物质循环和能量交换，甚至可能对地球的磁场、板块运动等都产生着影响。想想看，我们脚下的这颗星球，内部竟然如此活跃，如此神秘，是不是感觉很奇妙？

那么，地球为什么会“漏水”呢？这其实是一个复杂的地质过程。简单来说，地表的水通过板块俯冲等途径进入地球内部，并在高温高压的作用下，与地幔中的物质发生化学反应。这个过程就像一个巨大的“过滤器”，将水中的某些成分“过滤”掉，并将其转化成其他物质。这个发现也挑战了我们以往对地球内部结构和物质组成的理解，让我们意识到，地球内部的运动和变化，远比我们想象的要复杂和精妙。

除了“漏水”这件事本身，这项研究还衍生出许多值得我们思考的问题。例如，地球内部的水循环是如何进行的？它对地球的演化和生命起源又有什么影响？这些问题，都需要科学家们进行更深入的研究。不过，我们可以确定的是，这项研究为我们打开了一扇了解地球深部奥秘的新窗口，也让我们对这颗赖以生存的星球，有了更深刻的认识。

让我们回到“地球漏水”这个话题。虽然听起来很吓人，但其实我们不必过于担心。地球的“漏水”是一个极其缓慢的过程，对我们的日常生活并没有直接的影响。相反，这个发现让我们对地球的运作机制有了更深入的了解，也提醒我们，要更加珍惜和保护我们这颗美丽的蓝色星球。

胡焕庸线（Hu Line，或Heihe-Tengchong Line，或Aihui-Tengchong Line），即中国地理学家胡焕庸（1901-1998）在1935年提出的划分中国人口密度的对比线，最初称“瑷珲—腾冲一线”，后因地名变迁，先后改称“爱辉—腾冲一线”、“黑河—腾冲一线”。 这条线从黑龙江省瑷珲（1956年改称爱辉，1983年改称黑河市）到云南省腾冲，大致为倾斜45度基本直线。线东南方36%国土居住着96%人口（根据2000年第五次全国人口普查资料，利用ArcGIS进行的精确计算表明，按胡焕庸线计算而得的东南半壁占全国国土面积43.8%、总人口94.1%），以平原、水网、丘陵、喀斯特和丹霞地貌为主要地理结构，自古以农耕为经济基础；线西北方人口密度极低，是草原、沙漠和雪域高原的世界，自古游牧民族的天下。因而划出两个迥然不同自然和人文地域。

“胡焕庸线”在某种程度上也成为城镇化水平的分割线。这条线的东南各省区市，绝大多数城镇化水平高于全国平均水平；而这条线的西北各省区，绝大多数低于全国平均水平。那就是自黑龙江之瑷珲（今黑河）向西南直到云南之腾冲的直线。根据作者当时的分析，在此线之东南，全国36%的土地，养活全国96%的人口。反之，在此线之西北，在全国64%的土地上，只有全国4%的人口。这就是说，同全国平均密度相比，东南部高出2.67倍，而西北部仅及其1/16。在二者之间，平均人口密度成42.6与1之比。地理图文综合整理

胡焕庸线是适宜人类生存地区的界线，其两侧还是农牧交错带和众多江河的水源地，是玉米种植带的西北边界。同时，中国的贫困县主要分布在胡焕庸线两侧。胡焕庸线与400毫米等降水量线重合，线东南方以平原、水网、丘陵、喀斯特和丹霞地貌为主，自古以农耕为经济基础；线西北方人口密度极低，是草原、沙漠和雪域高原的世界，自古是游牧民族的天下。中科院国情小组根据2000年资料统计分析，胡焕庸线东南侧以占全国43.18%的国土面积，集聚了全国93.77%的人口和95.70%的GDP，压倒性地显示出高密度的经济、社会功能。胡焕庸线西北侧地广人稀，受生态胁迫，其发展经济、集聚人口的功能较弱，总体以生态恢复和保护为主体功能。

年降雨量400毫米，是树木能够生存的最基本条件。 Nature Sustainability上发表的“China and India leadin greening of the world through land-use management”一文，基于2000-2017年MODIS影像数据，揭示了中国和印度在这一期间明显变绿；其中，中国占全球叶面积净增加的25%。森林对中国变绿的贡献占42%，农田占32%。从该文展示的图中可以看出，中国变绿总体没有越过胡焕庸线。

总体上，无论是森林覆盖还是叶面积指数，胡焕庸线以西均无显著变化。森林动态在本世纪以来中国变绿中的作用主要出现在秦岭-淮河以南的地区。

最近有研究单独考虑了“三北”地区1981-2013年植被覆盖度的变化趋势，指出黄土高原、东北地区和天山周边是三个植被覆盖增加最为显著的地区；认为1981-2013年植被覆盖度显著增加的区域范围与前文得出的本世纪以来农田叶面积指数显著增加的区域范围大体一致。从其结果可以看出，变绿最为显著的黄土高原东南部和东北平原地区处于胡焕庸线以东。胡焕庸线以西的变绿仅限于天山周边的绿洲农区，且本世纪以来并未出现森林覆盖和叶面积指数显著增加的趋势。

胡焕庸线是森林区和草原区的分界线。进一步发现只有在年均降水量大于400mm的地区森林覆盖度才能够接近饱和；而在年均降水量小于400mm的地区，森林覆盖度一般在30%以下，且多数在10%以下(图1)。这一事实说明，成规模的森林分布难以逾越胡焕庸线。

图1 基于Hansen等全球木本植物覆盖度产品的中国区域木本覆盖度随年均降水量的变化

季风降雨是中国森林分布的主要保障。前人的研究也表明，东亚夏季风北界的位置在不断变动中，1980年以来也曾向西北方向推进过。东亚夏季风的年际波动能够影响对降水反应迅速的草原植被覆盖和生长，其短暂北移不可能导致森林覆盖度的增加。由于森林的寿命长达近百年、数百年以至更长的时间，森林覆盖响应的更多是长时间尺度的气候波动。

中国人工造林也受到胡焕庸线的限制。在胡焕庸线以西的干旱半干旱区，尽管1981-2013年间出现了年降水量的显著增加，人工造林不仅没有导致大范围森林面积的显著变化，也没有导致叶面积的显著变化。相反，这一地区人工造林的死亡率高，对变绿的贡献可以忽略。

在全球变暖的大背景下，干旱的区域正在变得更加干旱，而湿润的地区则变得更加湿润，未来干旱半干旱区的范围存在进一步扩张的风险。总体上，未来气候变化不利于胡焕庸线以西的干旱半干旱区植被生长和森林扩展。

未来干旱半干旱区的植被建设需要考虑气候的适宜性和气候变化的趋势性，总体目标应该定位为大尺度上的植被自然恢复，仅可在水分供给有保障的地点开展局地尺度的人工林建设和维护，而大规模造林不是应对气候变化的良策。

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