如何看待《Nature》报道声称中国西北荒漠绿化可能导致水资源枯竭?

图片:sohail na / CC0 舒乐乐,水文学,空间数据挖掘

先上结论:这篇文章是一个非专业记者的不专业报道。 这是篇新闻( Nature News),并不是篇科学论文,所以见到《Nature》就膝盖软的先平身。


为什么说这篇文章很是不靠谱? 分四节来说

  1. 这个文章写了什么,怎么写的
  2. 事实植树有没有益处?
  3. 几个扩展问题。
  4. 这个文章怎么写才靠谱?

第一节: 这个文章写了什么,怎么写的

文章题目: China’s tree-planting drive could falter in a warming world。 全球变暖或将减弱中国的植树念头。

副题目:Researchers warn that the country’s push to hold back its deserts could strain water resources. 研究者警告,中国的治沙步履可能使水资本不胜重负。

文章题目单看没什么问题。但副题目说治沙步履导致水资本严重,在文章中缺乏足够的证据。 文章的本家儿题目和副题目别离用了“种树”和“治沙”两个相关却分歧的概念,文章内部求全谴责的根基上是“种树”。

文章配图的图1

上面这个配图写的是中国种树来阻止戈壁扩张,图片上戈壁和“"泾渭分明,广袤的戈壁和”树“一线之隔。但现实上,地图上并不是树,甚至很难说是植被,它叫”草方格“,是中国戈壁地域防止戈壁扩展很是有用的手段。 作者先入为本家儿告诉你中国大面积种的就是树、树、树、树,一切都以种树为靶子起头,可是配图是草方格。本文后面有专门对治沙的草方格有介绍。

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
(兰州大学 黄建平,种树可以抵御戈壁化). (注:所有翻译都是大意。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.(南京大学符淙斌:说它已经解决戈壁化为时过早;生态恢复需要较长期间,甚至100多年

在科学研究里面,这两个教员的话都是准确的,各自都有坚实的研究支撑。可是作者把他们放在了一路,是想用后者的话否认前者的不雅点。看似是科学家之间的否认,其实是作者想要表达的意思。

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:对比1948-1962和1994-2008,半干旱面积增添33%. 引文3: 自1980年中国的干旱面积增添160万平方公里,本家儿如果因为1980年来的人类勾当带来的天气转变(anthropogenic climate change)

第一句说部门已经植树的地域也变干了。引文2(study2)是引兰州大学黄建平教员的研究,半干旱面积从1948-1962到1994-2008增加了33%。 可是,黄教员在文章里面明白说了“60年的变干和亚洲夏日季风变弱有关”,没有提过植树造林的问题或者forest一词没有在文章呈现过。

引文3(paper3)作者的原话是: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的作者认为人类的勾当是导致本地戈壁化的原因。Nature的新闻作者没有说是哪些年份,数据是2000之前的环境,良多中国粹者都有与引文作者不异的研究和结论,80-90年月粗放式成长和天气转变导致了戈壁化。这些年戈壁化加剧才导致国度正视退耕还林还草还牧,尤其是1999年之后恢复青山绿水的国度“退耕还林工程”启动,全国的天然状况获得较着改善,后面良多数据和研究都能撑持这转变一。 良多研究暗示中国天然情况变好都是从2000年之后起头,此中就包罗被引用的符淙斌教员的研究。

新闻作者在这里仍是犯了一个错误。“arid areas...increased... probably due in large part to anthropogenic climate change”. 植树造林目标恰是为了修复过度地盘开辟——开荒种地、城市化造当作的情况恶化,汗青的过度开辟就属于人类勾当引起的天气转变anthropogenic climate change,但同时植树造林也属于人类勾当,可是文章本家儿题是植树造林的问题,提到这个戈壁化是因为人类勾当造当作的时辰,这个时辰需要申明是哪一种人类勾当——是粉碎原生植被的人类勾当仍是试图修复植被的人类勾当。可是文章本家儿题是会商种树,这里不说清晰是哪种,读者天然会误认为是植树的人类勾当造当作了负面成果。

并不是植树或者绿化工程导致变干和戈壁化,而是天气+人类过度开辟勾当导致的。可是作者也许在暗示植树造林导致的干旱或者戈壁化,这正合适文章的题目和副题目。

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.

第一句说大量非原生植物被莳植在黄土高原,这类植物用水更多,不知道他的证据是什么。至少6篇文献里面只有引文4呈现了原生和非原生植被问题(Hua, F.et al.Biological Conservation222, 113-124 (2018).)。但引文的阐述不是针对西海说神聊部黄土高原( Loess Plateau),而是一个专门针对中国四川海说神聊部(乐山到眉山一带)植树造林的问题,西南植树的目标是经济林,这里年均降雨量700-1500毫米,长短常潮湿的地域,并不涉及水资本争夺而是水土连结和丛林生态系统,也与文章本家儿副题目关系不大。

引文5说植被多河道径流少在水文中很合适科学的逻辑,植被可以或许削减降雨快速汇入河流、增添入渗,有的环境下只是水在空间的从头分派,若是没有地下水储量的转变数据,我们需要谨严的说水资本的转变。 作者生态中间冯晓明在文章中说植被和生齿的承载量接近水资本的可用量,是建议植被的最大适宜量已经达到了,不成再进一步绿化。引文5的作者冯晓明的工作很是很是具体扎实,发在nature子刊。这篇文章是最能撑持新闻作者题目不雅点的内容了。

这是引文5最后的总结,大师本身翻译本身看吧。写的很是好,绝对是科学家的素养和科学的表述体例。

引文6是投在HESS上,尚未颁发仍在online discussion阶段,文章的第二个review(RC2)里面就和作者会商了WRF模子能不克不及表达植被状况的问题,还对文章的结论提出了质疑。引文6的作者的答复和点窜2019年9月24日才发到HESS上,可是《Nature》的记者9月23日就以它的结论颁发了这篇新闻。

引文6做了很是艰难的模子模拟工作,工作量应该很是大。但就是论证的逻辑有点问题,第二审稿人很负责,提了良多定见。 尽管按照模子成果,在黄土高原,地盘操纵转变后,有的处所降雨增添了,有的处所削减了,可是投稿人认为作为整体降雨没有增添,所以结论也是没有增添降雨。 我感觉方式上都没有问题,就是科学诠释上需要改善,第一要成立退耕还林与模子内地盘操纵转变之间的表征关系; 第二,总体上增减主要,可是更要阐发空间上为什么呈现分歧转变,转变是什么身分造当作的;第三,输出变量(气温、降雨、径流)和输入变量(天气驱动、地盘操纵、地形)尤其是地盘操纵空间特征之间的关系。 所以改一改文章要会商的本家儿题、梳理一下结论,这个会是篇很好的文章。

总之,《天然》这篇文章涉及了种树、防沙治沙、天气转变、水资本欠缺等等若干相关问题,但没有理清晰彼此的关系。文章本家儿题目针对的是纯真“种树”,副题目说的是防治戈壁化办法。两个题目说的是中国,可是几个撑持论据是仅仅针对黄土高原的,把黄土高原的研究结论推广到整个中国的政策,显然不合理。别的,里面谈到的种树、防沙治沙、天气转变、水资本欠缺之间的逻辑链条很是不完整,论据也不敷充实,各类证据的时候点也都纷歧致。更要命的是各类证据是按照作者的想要表达的意思拔取的,那些与其不雅点相反的研究内容并没有被说起。但上面涉及的科学家们的研究文章里面都有说起,科学家们的工作值得精读。

若是非要会商种树的问题,我们可以参考引文1的图5。图上红色是丛林扩张区域,蓝色是丛林退化的区域。看得出来大部门的丛林扩展发生在漠河-腾冲分界线的东南侧,也就是水资本相对充实的地域。其他几个文献提到的黄土高原的丛林扩张面积几乎没有。


再总结一下这个新闻里面引用的6个文献的研究,包罗研究的时候段、研究区域和结论。

第二节: 事实植树有没有益处。

简单的说,这个问题没有单一的、放之四海皆准的谜底。任何科学家的会商都是基于具体假设和问题的理性会商,可是并不适宜将单个结论放之四海。

植树造林涉及良多个面,有些益处是确定的,有些还需要进一步研究。

如下面这张图。

上图,左边都是根基确定是益处的内容。右边,是仍需要研究的内容。右边的内容有一些是植树造林有积极影响,有的是消极影响。但什么时辰积极什么时辰消极,要看具体问题和具体的研究区域。

我本身曾经的两个研究区域,科学问题是“地盘操纵对于水资本的影响”,一个在美国东海说神聊部,一个在中美洲,两个处所对于这个问题的谜底是相反的;但研究内部的逻辑是一致的,就是水在天然空间的活动纪律;将发现应用在这两个区域的时辰,所采用的方式也是有区此外。

所以单一的结论并不合用,不克不及解决复杂的天然问题,这一点在上面的每个科学家的文章里面都提到了。事实上,中国在防沙治沙和植树造林政策上也并没有要求所有简直都同一种树、种不异树种、不异的维护模式,具体的操作都是按照本地状况而决议的。 降雨充沛地域、荒凉地域、盐碱化地域所莳植的树种都是有区此外,好比巴单吉林戈壁的梭梭、部门三海说神聊防护林的高峻乔木、塔里木等等的胡杨柽柳、西南地域的速生经济作物。我本身就是西部戈壁里面长大的,上中学(90年月末)每年都去压草方格和种梭梭,从来也没有听过在戈壁里面种树的。

具体实践中的错误良多。对于中国现阶段的植树造林实践攻讦最厉害的应该是中心平易近族大学的曹宿世雄的四篇文章,很是激烈的攻讦,可是他具有科学家的素养,就事论事,针对不合理的实践作出的攻讦,指出为什么有些地域的人工莳植植被的灭亡率出格高,为什么此刻的实践不算当作功。他更多是指出这40年来的教训,担并没有直接否认整个植树的价值。参考曹宿世雄教员2017年在科学网的一篇博客:科学网庇护情况应不该该植树造林曹宿世雄的博文

科学家不盲目,盲目标只是有心的记者和没脑子的读者

第三节:几个扩展问题

  1. 良多人都谈论一个很浮泛的天气转变和天然情况,怕植树粉碎来原有的戈壁天然情况。

起首具体问题仍是具体阐发,好比西海说神聊的石羊河,黑河,和罗布泊等等,在不远的汗青之前水量充沛,野生植被前提很不错,后来的戈壁化和天气和人类勾当有关,植树就是报酬修复了。这里面涉及的种树并不是大师想象中的高峻阔叶林,而是本地的特有耐寒耐旱耐盐碱的树、灌木、多年草本。

种树自己也是考虑了本地的天气和水文前提的,好比在腾格里戈壁和巴丹吉林戈壁的植树,都是种梭梭,和红柳,耐干旱耐贫瘠耐盐碱。其他处所有利用柽柳和胡杨。这莳植被的用水量很是低。 曩昔就在腾格里戈壁就以野生的梭梭、红柳、沙枣为本家儿,后来逐渐这些野生植被灭亡,沙尘暴加剧。 持续的戈壁化侵蚀村庄农田,本地人平易近种树压沙,也是庇护本身的财富。

马前卒在某次《睡前动静》里面就提到,有些生态懦弱区域,应该让那些人平易近搬家,减轻生态和资本的压力,给生态恢复让出更多前提。上面说的两个戈壁四周近些年生齿都在削减。有一部门是生态移平易近的感化(至少始于15年前),退耕还林还草还牧,将水资本尚可的一部门地盘恢复当作天然植被,削减人类在缺水地域的耗水量。削减人类的水耗损,转而分派给植被恢复,这是为了更大规模和更久远的生态情况。

2. 报酬种树粉碎情况和天气的天然状况,一旦到了某个临界点(Tipping Point),植树就有坏处了

研究对于tipping point的问题不确定性很高,2019年有个《水文学未解决的23个问题》——是全球上百景象形象和水文科学家总结出来的。第一个就讲天气转变和水文过程的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)? 这个问题还悬而未决。 Tipping Point的概念也值得会商,若是有Negative Tipping Point,那么是否存在Positive Tipping Point;也就是irreversible的前提.

可是对于中国人而言植树造林的益处是显而易见的,我们传统上遵守一个原则“坐而联想不如奋起华为”。 让情况更适宜出产糊口才是最本家儿要念头,除了在水和天气问题上会商植树的问题,应该也考虑到植树对于水土连结、招架风沙侵蚀、河流湖泊的演变、荒凉化、空气除尘、以更新丛林为目标的造林等等的分歧方面。这也是中心平易近族大学曹宿世雄的文章经常提到在植树中要稳重考虑的内容。

靠植树改变局地降雨量的影响确实是杯水车薪。不外对于削减洪峰、削减沙尘暴、改变水的时候空间分、改变水质、削减水土和养分流掉方面的结果仍是比力较着的。所以问题酿成我们怎么界说植树的益处,应该等候什么样的益处,以及应该面对什么挑战什么价格的问题了。

新闻作者提到替代方式; @ 在它的谜底种提到说绿化不该该合用单一树种,这个完全准确。现实上,这已经不是什么新发现了,早在20年前——真的就是20年前——我上大学的时辰读过的一本书就讲过西南地域的植树都是单一树种问题,印象深刻的一句话就是“木+木 不等于 林”,丛林是种生态系统,纯真的单一树木与丛林的生态功能相去甚远。并且这也是国度一向在做的内容。2002年的《退耕还林条例》值得看一遍。上面频频提到了曹宿世雄教员的文章和博客都值得读,比网友和外国人理解得透辟。可是很可惜《Nature》的新闻记者没有引用过曹教员的文章。

3 草方格若何阻止戈壁扩张?

一部门评论都存眷在“种树”的问题上了,我想也是被文章带偏了。我们来看看科研人员若何指导绿化和治沙的。有没有网友想象中的种高峻阔叶树导致“植物是抽水机,会抽干地下水”的问题。

下面就是用草方格模式让沙生植物自我恢复的案例。

附属中科院西海说神聊研究院对草方格和本地植物砂蓝刺头的生态感化有科学申明:

草方格发现之问宁夏沙坡头戈壁生态系统国度野外科学不雅测研究站草方格和尼龙网沙障宁夏沙坡头戈壁生态系统国度野外科学不雅测研究站


月破土月仍发展砂蓝刺头堪称最勤奋的戈壁卫士李神器草方格的来历你知道么

第四节:若何写才靠谱。

  1. 先把配图的字改一改。说是Tree-Planting,其实是防治戈壁化的草方格。
  2. 说清晰是要会商植树造林,仍是戈壁化防治。这两个内容是纷歧样的,办法分歧,所以面对的问题也分歧。
  3. 说的事实是中国仍是黄土高原。若是是中国,那么就要考虑全国分歧简直的天然前提和实践方式的转变,要得出来单一结论长短常坚苦的。文章证据集中在黄土高原,那么标题问题就要改当作黄土高原了,要说清晰黄土高原的问题,相对简单了。
  4. 文章论述了中国植被转变的几个数据,可是没有引用最新的NDVI数据(波士顿大学Chi Chen的文章),上面记实最新的宿世界列国植被转变状况。
  5. 与其不雅点相反的研究成果也应该引用,好比《科学》上Yue Li(2019)。还有些主要研究应该参考到《天然》马里兰大学Xiao-Peng Song(2018),《天然》Chi Chen(2019).
  6. 数据和证据的时候线要持续。好比1948-2000是情况损害最严重的期间,在那之后无论是防治戈壁化仍是恢复青山绿水的植树造林勾当都更积极,重点比力这两个阶段的结果和情况影响,就可以申明一个科学问题了。
  7. 本家儿题目说的是将来天气转变,那么证据种需要寻找将来天气带来的降雨气温转变与植物、水情况的链接关系。此刻的文章里面说的天气转变大部门是汗青天气转变。
  8. 这是个极其复杂的问题,只关心植树对水资本的影响就敢说那么大的两个题目,也是心大。 此中涉及经济、生态、灾难、水土连结、天气反馈一系列身分,若是没有筹算都讲讲,最好是起个更具体更细节的题目。

下面这个视频是我用遥感数据处置后的2002-2017年间全国NDVI的逐月转变,上面打了我的水印(有想合作研究的请直接联系我)。NDVI可以表征植被的笼盖率、植物发展状况,越绿植物状况越好笼盖率越高。 左上角的绿线是全国每月均值,红线是趋向,有较着的上升趋向,尤其是2010年今后。前面的被引用的研究很少涉及这个时候段。比拟之下,同时候段,美国就没有近似的上升趋向——不外美国人家降雨丰硕生成的丛林前提就比中国好。

年间中国转变
上面的视频和下面的图都是直接用R代码做出来的,处置数据、投影、出图、生当作视频,趁热打铁。 
若是想要代码的同窗私信我,可是用此代码的处所至少给我称谢。

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我很奇异为什么这篇文章上了《天然》, 更奇异为什么一帮外行点赞,更更奇异为什么我的若干同业没有看文章没有看引用的文献就起头大发群情。

文献信息都在评论区里面。5K赞的时辰,我把文章的说话基调大改了一次,此刻基调是少带小我情感,多往积极偏向理解每个作者。

更新一句:我见到了《天然》记者采访几位科学家的答复。我知道作者对科学家的原话做了裁剪。不知道有心仍是无意,总之,新闻作者论述的意思和科学家们很是谨严严谨的表述是纷歧致的。 临时还没有科学家的授权,我无法展示细节。

引用几句话来总结吧:

1)科学家不盲目,盲目标只是有心的记者和没脑子的读者

2)听蝲蝲蛄叫,还不种庄稼了?

3) 与其坐而联想,不如奋起华为

  • 发表于 2019-09-30 21:33
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