莫高窟创建1650周年系列报道：全自动气象站的守护

　　题记：一个安全温馨的家，总是有着一个干净舒服的庭院。如此，才相宜。

　　如果说，莫高窟洞窟是壁画、彩塑等精美艺术品的家;那么，周边环境就是相依相偎的庭院了。

　　处在沙漠深处的莫高窟，庭院里多的就是沙。

　　环境保护绕不开的自然也是沙——那细微的、经年的、握不住的流沙。

　　尽管，这已不是艺术研究范畴。但，却与艺术密切相关。

　　而影响莫高窟艺术生命的一切困难，都必须“攻克”，没有余地。

　　清理积沙

　　“自乐僔开窟以来，就面临风沙问题。而风沙对莫高窟的危害可以追溯到五代时期，有清沙功德碑为证。”敦煌研究院保护研究所副所长汪万福告诉记者，莫高窟地处我国八大沙漠之一的库姆塔格沙漠东南缘和鸣沙山东麓，又因其独特的风沙运动规律，较一般沙漠区更具危害性，已严重影响文化遗产的保护，“我们对莫高窟环境治理的核心，就是营造适宜文物保护的外部环境，时髦点说就是预防性保护。”

　　“几十年来，对莫高窟的风沙防治从未间断过，而且不同时期都有新的进展。”

　　汪万福根据不同时期的风沙危害、治理研究的主要特点及突出问题，将防沙治沙发展历程归结为三个时期。

　　“20世纪70年代以前为第一个时期。”汪万福告诉记者，这一阶段以清除窟内和窟区积沙为主，同时，还编制了以工程措施为主的防沙规划，在窟顶崖面及窟区等实施了以阻为主的零星试验工程。

　　1951年，为100多个洞窟安装木门，还清理了300多个下层洞窟的积沙，以防止流沙继续进入洞窟。

　　1959年，国家文物局邀请陈明道、李鸣刚等治沙专家会同省内林业方面的人士在莫高窟召开治沙会议。李鸣刚还提出建立气象监测站收集气象资料、设置高立式沙障、布设草方格沙障、试验性种植梭梭等耐旱植物的规划意见，可惜实施没多久，就中断了。

　　早在制定《1956-1966年敦煌艺术研究所全面工作规划草案》时，就把防沙、清沙工作列入重点工程项目;1961年编制的《莫高窟治沙规划》，还提出在窟顶进行“工程治沙”试验，在窟顶崖面修筑挡沙墙、开挖输沙沟、扎设防沙栅栏等，但由于种种原因，防沙效果不佳，甚至一些工程措施由于位置设置不当造成新的隐患，后来被迫拆除。

　　直到1987年，莫高窟被联合国教科文组织列入“世界文化遗产名录”之后，尤其是1989年，敦煌研究院、中国科学院兰州沙漠研究所以及美国盖蒂保护研究所的合作，莫高窟的风沙危害防治研究才真正步入正轨，从“人工清沙”迈向“科学治理”。

　　综合治理

　　“风沙危害的主要类型为积沙、风蚀、风沙尘。”汪万福指着自己电脑里的两张照片说，“变化一目了然也令人心痛。”

　　的确，同样是217窟南壁壁画，1908年伯希和拍摄的照片清晰可辨，2002年拍摄的照片已是模糊不清了，差距之大令人惊心。

　　沙的威力不可小觑。但沙又不听“人”的话，它喜欢听“风”的话。

　　风，是治沙的钥匙，要先把风的事弄明白。“20世纪80年代末至90年代末为第二个时期，在窟顶安装全自动气象站，开始对莫高窟区域环境特别是风况资料进行系统检测。”汪万福说，根据现场调查研究，发现莫高窟所处地区的沙物质主要来源属于“就地”起沙，且在不同频率和不同强度的多向风的作用下，沙的搬运呈现“往复摆动”的特点，研究人员根据长年监测，绘出了类似花瓣形的“莫高窟风向玫瑰图”。

　　摸清了“风”与“沙”的各自习性以及内在关联，就好办多了。

　　1990年，敦煌研究院与中国科学院兰州沙漠研究所合作，在美国盖蒂基金会的支持和盖蒂保护所的直接参与下，通过全自动气象站风况资料统计分析，结合窟顶戈壁风沙流运动规律，在莫高窟窟顶戈壁区设置了“A”字形尼龙网栅栏防沙措施。

　　“这有效控制了偏西风向洞窟搬运沙量的95%左右，洞前夜间积沙减少60%，起到了一定的防治风沙危害的作用。”汪万福告诉记者，突破性采用尼龙网不仅工艺简便、易移动，耐老化、使用年限长，且“A”字形结构，一改过去栅栏仅能“阻沙”的单一功能，既能在主风向上“阻沙”，还能在次风向上“导沙”。但“A”字形尼龙网栅栏也有缺点：一是容易形成积沙，对石窟构成新的潜在的威胁;二是遇多雨年份，在积沙体上易生沙生植物，减弱导沙功能。

　　1989年，开始在窟顶崖面附近进行“化学固沙”试验。1993年，著名敦煌学者李雄等成功筛选出以PS物质为主的化学固沙材料，有效防止了对洞体的进一步风蚀。

　　1992年和1993年，敦煌研究院还引进滴灌技术，选择梭梭等耐寒抗旱的沙生植物，尝试植物固沙试验，但由于规模小，林带内积沙严重，滴管设备常被流沙掩埋。

　　构建体系

　　“20世纪末至今为防沙治沙的第三个时期。”汪万福说，这一时期，对莫高窟风沙危害有了新的认识。同时，针对第二个时期出现的戈壁区积沙严重、植物固沙规模过小的实际，开始扩大植物固沙范围，开展草方格沙障固沙试验等研究。

　　莫高窟窟顶分固定戈壁带、砂砾质戈壁带、平坦沙地、沙山四种地貌类型，在不同地貌类型地域依次生长着泡泡刺、沙拐枣、梭梭、白茨、白沙蒿、羽毛三芒草等植被，但因干旱少雨的沙漠气候，都是零星般点缀一二。

　　敦煌研究院保护研究所结合河西地区流沙治理的实践经验，选择红柳、花棒、梭梭、沙拐枣和柠条五种沙生植物进行栽培试验，通过分析其发芽、出叶落叶、开花落花、结果成熟、生长停止的规律以及这五种植物三年期的成活率、地径、株高和冠幅的测量，发现这五种植物均适宜在莫高窟窟顶栽种，但以花棒生长快，红柳次之，再次为梭梭、柠条和沙拐枣。

　　试验有效，开始扩大延伸防沙林带。至20世纪90年代末，已逐渐形成长1850米、宽分别为14米和12米的两条灌木林带。茂盛的枝叶和强大的根系有力阻固了来自鸣沙山的大量沙源，取得明显的防风固沙效益。但也有不足，由于灌木林带前缘没有任何防护措施，林带内仍然积沙严重。于是，2002年至2003年，又在灌木林带前沿设置了麦草方格沙障，粗化地表，随后又开展了砾石防护试验。

　　“通俗点讲，砾石防护试验就是用颗粒大点的沙砾覆盖颗粒小的沙面，先洒水，再碾压，让风刮不起来。”汪万福说，“窟顶地表人工砾石铺压为风沙工程增添了新的思路与新技术。”

　　这一时期，众多学者就彻底根治莫高窟风沙危害提出了许多见解。“把沙漠当情人”的屈建军还提出在莫高窟窟顶建立一个“六带一体”的综合防护体系。

　　截至目前，在莫高窟窟顶依次建立了长6000米的高立式栅栏“阻沙区”，设置了100多万平方米草方格、10万平方米沙生植物、160多万平方米砾石压沙带组成的“固沙区”……以固为主，固、阻、输、导结合，以工程治沙、化学治沙、生物治沙三种措施构成的“六带一体”综合防护体系雏形出炉，也让只听“风话”的流沙开始乖乖地听“莫高人”的话了。

　　以前，风一起，洞窟前就是“黄色沙瀑布”;如今，游客进入窟区，就像进入一个世外桃源，几乎感觉不到沙的存在。“莫高人”就这样，一点点、一步步，用智慧、用情、用心创造了一个沙漠深处的奇迹。

　　“莫高窟局部环境确实得到好转，但必须整体考虑。”汪万福告诉记者，要真正彻底解决莫高窟环境治理，就必须从敦煌地区、河西走廊乃至中国西部的大环境出发;其次，一定要统筹考虑，否则解决一个问题，还会出现另一个问题甚至导致新的问题出现;再次，对文化遗产的人为措施，应以“非百分百的把握不能动”为原则，“否则，就可能会成为千古罪人。”