摘要：毛乌素沙地治理是我国干旱半干旱区荒漠化防治由简单植被工程走向山水林田湖草沙一体化系统治理的典型样本。殷玉珍40余年扎根毛乌素腹地乌审旗井背塘，形成“草方格固沙‑灌草先锋‑乔灌复合‑生态产业协同”梯度修复模式，累计治理沙地7万余亩，栽植树木800余万株。该实践并非单纯个体英雄式治沙，而是家庭个体、社区群众、地方政府、三北工程多主体协同的社会‑生态演化过程。本文引入绿水‑蓝水‑灰水‑水足迹分析工具，将案例置于水‑土‑植被‑气候‑风沙‑农业‑社会七元耦合系统开展解析，构建自然‑生态‑社会三元水循环与W‑C‑E‑S‑G（水‑碳‑生态‑社会‑治理）综合分析框架。研究表明，干旱半干旱沙地生态修复核心不是最大化植被覆盖，而是在水资源刚性约束下实现植被结构、生态功能、生产活动与社会福祉协同优化；提出“以绿水定生态格局、以蓝水调生态缺口、以灰水控环境风险、以水足迹衡量生态代价、以水资源承载力确定植被上限”治理准则。殷玉珍治沙实践揭示我国荒漠化治理的理论跃迁路径，传统治沙→植被恢复→绿水管理→蓝‑绿水协同→水足迹核算→水‑生态‑社会耦合治理→生态文明，可为三北工程攻坚战、黄河“几字弯”沙区综合治理提供理论参考与实践借鉴。

关键词：殷玉珍；毛乌素沙地；荒漠化治理；生态修复；绿水‑蓝水‑灰水；水足迹；水‑生态‑社会耦合；以水定绿；生态文明

0 引言

荒漠化是全球干旱、半干旱地带突出生态环境危机，我国北方沙地是国土生态安全屏障关键组成单元。传统治沙以固定流沙、增加植被覆盖率为首要目标，评价指标集中于造林面积、植树株数、森林覆盖率，把生态修复简化为“种树扩绿”工程任务。伴随生态文明建设推进与地球系统科学发展，学界逐步认识到荒漠化本质属于水‑土‑植被‑气候‑人类活动多重反馈的社会‑生态耦合问题，水资源是干旱区生态修复第一刚性约束。

植被恢复能够削弱风蚀、改良土壤、提升生物多样性，但植被蒸腾同时持续消耗区域水分；当人工植被耗水强度超过降水‑地下水补给承载力，会诱发土壤干层、地下水位衰减、林分衰败，出现“绿色悖论”——植被盖度提升而整体生态系统稳定性下降。因此现代沙地生态修复需要回答一系列关键科学问题，植被依靠哪一类水资源维系？绿水、蓝水消耗占比如何？修复带来何种水环境压力？生态水足迹多大？植被规模是否突破区域水资源安全边界？单位水资源投入获得多大生态系统服务？

殷玉珍40余年毛乌素治沙实践，完整呈现从生存驱动治沙，到植被重建，再到生态‑生产‑社会协同演化全过程，是研究干旱半干旱区社会‑生态系统演变的典型案例。以往研究多侧重人物事迹、治沙技术与精神价值，较少从水文耦合、水足迹、系统治理视角解析其内在科学逻辑。本文基于殷玉珍实地实践记录，结合绿水‑蓝水‑灰水‑水足迹理论，建立七元耦合系统与W‑C‑E‑S‑G框架，阐释从“治沙”迈向水‑生态‑社会耦合治理的内在机理，提炼面向生态文明建设的干旱区生态修复科学启示。

1 研究区与实践概况

1.1 毛乌素沙地自然背景

毛乌素沙地地处黄河“几字弯”腹地，跨内蒙古、陕西、宁夏，属于半干旱大陆性气候，年均降水300‑400 mm，潜在蒸散强烈，地表径流微弱，包气带沙土孔隙大、持水能力弱，浅层潜水是重要蓝水来源；历史上受气候波动与人为开垦叠加，形成大面积流动、半流动沙丘，风沙灾害频发，是我国三北工程重点治理区域。乌审旗属于毛乌素腹地，治理前流沙广布，“沙进人退”威胁当地人居与农牧业生产。

1.2 殷玉珍治沙实践演进

1985年殷玉珍嫁入乌审旗，居所是半埋沙中的地窨子，流沙掩埋房屋、草场，生存环境恶劣。1986年购置第一批600株树苗，初次造林成活率不足2%，在多次失败中迭代固沙修复技术，先沙蒿草方格布设沙障固定流动沙丘，沙层稳定后栽植沙柳、柠条、紫穗槐等本土灌木，立地条件改善再局部配置杨树、榆树乔木，同步开展育苗、沙区农业、特色产业开发，形成梯度修复路径。

该实践分为四个演化阶段：（1）生存驱动阶段：抵御风沙威胁，以家庭生存改善为目标，人力背苗背水，自主投入治沙；（2）生态恢复阶段：草方格‑灌‑乔梯度固沙，流动沙丘逐步固化，风沙危害减弱；（3）生产拓展阶段：沙地改良后适度发展旱作农业、育苗，探索沙区产业；（4）社会‑生态协同阶段：依托三北工程、地方政策，获得苗木、道路、项目支持，个体实践扩展为社区带动模式，带动周边治沙大户群体成长。

截至2026年，殷玉珍周边累计治理沙地7万余亩，栽植树木800余万株；乌审旗毛乌素沙地治理率达85%，森林覆盖率提升至32.92%。

2 理论概念与分析框架

2.1 绿水‑蓝水‑灰水概念辨析

依据FAO与水足迹网络定义：

• 绿水：降水储存于包气带非饱和土层的土壤水，通过土壤蒸发、植物蒸腾返回大气，是半干旱沙地自然植被最基础水源，毛乌素治沙的主体依靠绿水资源；

• 蓝水：地表水、河湖、浅层地下含水层水资源，在沙地多用于苗木保活补水、人畜生活、农业生产，属于生态修复补充水源，不能无限替代绿水供给；

• 灰水：水足迹体系中，稀释人类活动产生污染负荷至水质标准所需要的理论水量；沙区重点指向盐分迁移、农业化肥‑畜牧带来的水环境压力，表征生态修复伴随的水环境风险；

生态修复总水足迹公式：WF_{ER}=WF_G+WF_B+WF_{Gr}，式中：WF_{ER}为生态修复总水足迹；WF_G绿水足迹；WF_B蓝水足迹；WF_{Gr}灰水足迹。

进一步定义生态水生产率EWP，表征单位水资源投入产生的综合生态效益：EWP=\frac{E_B}{WF_G+WF_B} E_B为综合生态效益，可分解防风固沙效益、碳汇效益、土壤改良效益、生物多样性效益、水文调节效益、社会经济效益六大组分。生态水生产率可以回答“单位耗水获得多少生态服务”，弥补仅考核造林面积的传统评价缺陷。

2.2 七元耦合系统W‑S‑V‑C‑D‑A‑Soc

毛乌素沙地治沙属于多要素反馈系统，七个子要素相互嵌套：W(水)：水资源系统，刚性约束；S(土壤)：介质与储水载体；V(植被)：生态修复载体；C(气候)：外部驱动；D(风沙)：核心退化过程；A(农业)：生产接口；Soc(社会)：治理主体（家庭、社区、政府、工程政策）。系统存在多重正负反馈：水支撑植被，植被改良土壤，土壤改变入渗储水，形成生态恢复正反馈；而植被盖度过高，蒸散ET上升，土壤水下降，植被衰退，构成干旱区最关键水分负反馈。

2.3 三元水循环与W‑C‑E‑S‑G系统治理框架

将水循环划分为相互嵌套的三层：1）自然水循环。降水‑径流‑地下水‑蒸发‑降水；2）生态水循环。降水‑土壤水‑植被‑蒸腾；3）社会水循环。取水‑生产‑生活‑污水‑再生回用。

在七元耦合基础上构建W‑C‑E‑S‑G综合治理框架：W（Water，水系统：降水、土壤水、地下水、生态用水）；C（Carbon，碳系统：植被碳、土壤有机碳、碳汇‑碳排放）；E（Ecology，生态系统：植被群落、土壤、生物多样性、生态韧性）；S（Society，社会系统：人口、产业、收入、社区福祉）；G（Governance，治理系统：国家生态工程、地方政策、生态补偿、生态产品价值实现、多元主体参与）。水→生态→碳→社会→治理→水，现代沙地治理就是通过治理体系调节系统内部正负反馈，实现多目标协同。

2.4 生态修复安全边界

生态修复不是“越绿越好”，存在安全生态空间，约束条件集合：\begin{cases} W_{min}<W<W_{max}\GW>GW_{critical}\SoilWater>SW_{critical}\ET_{eco}\leqW_{available}\WF_{blue}\leq B_{sustainable}\GreyWF\leq GreyWF_{threshold} \end{cases}，土壤水、地下水维持临界阈值；生态蒸散不超过区域可利用水资源；蓝水消耗不超过可持续供给；灰水足迹控制在环境阈值之内。植被上限V_{max}是降水、潜在蒸散、土壤属性、地下水埋深、温度共同决定的动态函数。

3 殷玉珍治沙实践的多系统耦合解析

3.1 水文‑植被耦合：梯度修复背后绿水‑蓝水调控逻辑

殷玉珍“先固沙、后植灌、再栽乔木”技术路径本质是适配三元水循环的水分策略。修复前流动沙丘，降水快速下渗，以无效裸沙绿水蒸发为主，几乎没有有效植被蒸腾；布设草方格沙障之后，降低近地表风速，抑制无效土壤蒸发，提高降水入渗，把无效绿水蒸发转化为植被有效蒸腾，绿水利用效率提升，而不是无节制增加耗水。

灌木先锋阶段，优先依靠绿水维系群落；干旱年份少量蓝水（水窖集雨、地下水）用于保苗，蓝水足迹维持较低水平，蓝水仅作为缺口调节，而不是生态系统主要水源。待沙丘固定、土壤有机质缓慢积累，土壤水库得到重建之后，才局部栽植乔木；严格规避裸流沙直接高密度栽植乔木，避免过度耗水造成土壤干层。

如果违背该逻辑，盲目高密度造林，会出现植被盖度上升→总蒸散增大→土壤水透支→深根植物大量开采地下水→地下水位持续下降→植被成片死亡，沙丘再度活化，即“绿色悖论”。殷玉珍实践自觉遵循绿水优先，蓝水调节，严控蓝水过度开采的干旱区水文规律。

3.2 水‑碳耦合：固碳的水分成本

植被恢复实现光合固碳，增加地上生物量碳与土壤有机碳，提升沙地碳汇能力，但碳汇需要付出明确水分代价。本文提出指标单位碳汇水足迹WCF=WF_{eco}/C_{sequestered}，表征每固定单位碳需要消耗多少水资源。毛乌素沙地不同植被类型WCF差异巨大，灌木群落水‑碳协同效率优于高密度人工乔木林。殷玉珍模式优先本土灌草，适度局部乔木，兼顾固碳效益与水分承载力，避免片面追求高碳汇而透支水资源。

3.3 水‑生态‑社会耦合：从个体行动走向多元共治

殷玉珍的治理过程，是自然水循环、生态水循环、社会水循环不断交互的典型案例。家庭生存压力是初始驱动力；三北工程提供苗木、政策、道路基础设施，属于社会系统对生态系统输入；后期沙区农业、育苗产业，是生态改善反哺社会经济。形成正向社会‑生态反馈链，社会投入→植被恢复→风沙减弱、土壤改良→农业与产业发展→收入提升→持续生态管护投入。

同时产业扩张也带来潜在风险，农业规模扩大，会增加蓝水取水压力，施肥、养殖活动抬升灰水足迹，诱发盐分表聚等土壤盐渍化风险，因此沙区产业化发展同样需要置于水资源安全边界之内，不能以牺牲生态稳定性换取经济产出。

4 科学启示

4.1 评价体系转型：从“重数量”转向“重过程与功能”

传统评价侧重造林面积、植树株数、植被覆盖率；殷玉珍案例启示干旱沙地生态修复必须增加过程类指标，土壤含水量动态、地下水位变化、蒸散量、绿水‑蓝水‑灰水足迹、生态水生产率、生物多样性、风沙输移量。生态成功不等于绿化面积大，而是系统长期稳定性、生态系统服务与水资源消耗之间取得平衡。

4.2 从“以水定绿”升级到“以水定生态”

“以水定绿”强调植被规模不能突破水资源承载力；而“以水定生态”内涵更加丰富，不仅确定“种多少”，还回答种什么物种、空间配置、群落结构、灌溉来源、产业规模、管护模式。即在降水‑绿水主导前提下，蓝水仅用于生态缺口调节，灰水约束产业开发水环境风险，以水足迹核算综合代价，以地下水‑土壤水临界阈值划定植被上限。形成完整准则，以绿水定生态格局、以蓝水调生态缺口、以灰水控环境风险、以水足迹衡量生态代价、以水资源承载力确定植被上限。

4.3 坚持乡土经验与系统科学融合，推广近自然解决方案

殷玉珍草方格‑灌‑乔梯度模式来源于一线试错的乡土生态知识，与荒漠化演替、生态水文学理论高度契合。干旱区治理不能单纯依靠实验室理论，要吸收实践者本土经验；但乡土经验也需要水文监测、水足迹核算工具校验，避免经验模式被无差别复制到降水、地下水条件迥异区域。坚持宜乔则乔、宜灌则灌、宜草则草、宜荒则荒，推广近自然修复，拒绝“一刀切”大规模乔木造林模式。

4.4 生态保护与民生协同，构建内生管护动力

生态文明的核心是人与自然和谐共生，沙地治理不是简单将沙区变成无人保护区。殷玉珍模式证明，只有生态改善能够转化为群众生计收益，才能够形成长期管护内生动力；但产业开发必须设置水资源红线，防止产业扩张反过来破坏已经修复的沙地系统，规避“先修复后破坏”风险。

4.5 理论跃迁路径：治沙→水‑生态‑社会耦合治理→生态文明

从殷玉珍40余年实践可以梳理我国干旱区荒漠化治理认识演进链条，“治沙”→生态修复→绿水管理→蓝‑绿水协同→水足迹核算→水‑生态‑社会耦合治理→生态文明。传统治沙聚焦风沙灾害消除；耦合治理将水、碳、生态、社会、治理纳入统一闭环，调节系统正负反馈，追求在水资源约束下最大化综合生态系统服务，而不是最大化植被盖度。这正是山水林田湖草沙一体化保护修复在沙区的理论落地。

4.6 面向气候变化实施适应性治理

未来气候变化背景下降水、潜在蒸散存在波动，沙地修复方案不能固化不变。气候偏湿情景下，可适度扩大自然恢复、生态农业；气候干旱化情景，则需要降低人工植被密度，提高耐旱灌木占比，减少蓝水灌溉依赖，守住关键生态斑块，防控地下水透支风险。治理规划由静态方案转向多情景动态监测‑响应的适应性治理模式。

5 结论

殷玉珍40余年毛乌素沙地生态修复，是我国干旱半干旱区典型社会‑生态案例，其价值不局限于治沙精神与造林成效，更体现从生存导向治沙走向水‑生态‑社会耦合系统治理的完整演化过程。

干旱半干旱沙地生态修复的本质，不是一味增加植被，而是在降水、土壤水、地下水共同构成的水资源刚性约束下，协调植被群落结构、生态功能、生产活动、社会福祉。绿水是沙地生态恢复基础水源，蓝水承担生态缺口调节功能，灰水表征产业带来的水环境压力；水足迹与生态水生产率提供了从“统计种树数量”到“核算水分代价与生态产出”的量化评价路径。

本文构建七元耦合系统、自然‑生态‑社会三元水循环以及W‑C‑E‑S‑G综合分析框架，提出沙地生态修复水资源治理准则，以绿水定生态格局、以蓝水调生态缺口、以灰水控环境风险、以水足迹衡量生态代价、以水资源承载力确定植被上限。该案例揭示荒漠化治理理论跃迁路径，可为三北工程攻坚战、黄河“几字弯”沙区治理、山水林田湖草沙一体化保护修复提供理论参考。

参考文献

（略）

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