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植被对莫高窟的影响

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发表于 2016-6-27 16:26:45 | 显示全部楼层 |阅读模式
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2016-06-23     郭青林  等     赛博古

在20世纪初,莫高窟窟前植被较少,为了防止风沙带来的危害,保护管理者开始在莫高窟前大量种植树木,这些树木在风沙防治和美化窟前景观方面起到了很好的作用。但莫高窟属于极为干旱的沙漠气候,蒸发量远大于降水量,如果不进行灌溉,窟前树木将无法存活,因此将大泉河水从上游引入窟区对窟区种植树木进行灌溉。


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不同时期莫高窟南端窟前植被状况对比图(左:1907年   右:2008年)


上图中,左图为斯坦因1907年在莫高窟南端所拍照片,右图为敦煌研究院数字中心2008年在同一位置所拍照片。下图中,左图为敦煌研究院1965年在莫高窟九层楼北侧所拍照片,右图为敦煌研究院数字中心2005年在同一位置所拍照片。


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不同时期莫高窟九层楼北侧植被状况对比图(左:1965年   右:2005年)


从照片中可以看出,在20世纪初莫高窟窟区有很少的树木,积沙严重,从60年代起,树木开始逐渐增多,到2008年所拍照片在窟前已经有很多树木。


1999年以前莫高窟的灌溉方式为漫灌,据对莫高窟前土壤及林带土灌水入渗进行了研究,结果显示非栽植区土壤仍以砂砾土为主,树木栽植地段在一定深度范围则以砂壤和砂土为主。非栽植区和栽植区的土壤水分入渗率都比较大,窟区前的非栽植区土壤的水分入渗率在1~3mm/min之间,距离石窟越近,水分入渗率越大。水分侧渗距离在垂直水平上存在着差异,距地面20~50cm处的侧渗范围为50cm左右,土层深处侧渗范围可达200cm。林地土壤水分下渗的速率在一定范围内较大,灌水量越大,下渗的速率越大,下渗的深度越深。如果连续超量灌水,会造成土壤深层(如250cm)的水分积累,土壤含水量接近10%,超过砂土的最大持水量。


另据调查,窟区树木根系主要分布在深度100cm以内的土层中,根据林地土壤水分入渗规律,灌水30小时以后,根系分布层的土壤含水量均在10%以上,远大于萎蔫系数。为了减少水分在深层的积累,限制深层土壤水分的侧渗及其对石窟地下土壤的润湿作用,林地灌水应采用少量、多次或滴灌结合喷灌的方式,要尽快改变大水漫灌的灌溉方式,至少应当采用格子式的田块,窟区水渠的底部应当抹上水泥或采用管道,根据土壤墒情定量定时灌概,以缩短水分在上游林地的人渗时间,减少深层水分的积累。


有人通过理论计算得出了窟前林带的每年所需水量,而当时的灌溉水量是林地正常生长所需水量的2.7倍,结果是供大于求,富余水分在土壤内积累并迁移。在土壤中累计的水分不可避免的要向林带下方和两侧渗透,向洞窟一侧渗透的水汽将会导致洞窟湿度增大。这和本章第一节窟前林带灌溉水调查的结果一致。因此窟前林带在美化环境并阻止风沙进入窟区的同时,也可能为莫高窟底层洞窟带来导致盐分运移的水汽。



本文由田媛、樊鑫摘编自郭青林等著《敦煌莫高窟壁画病害水盐来源研究》一书之第七章。内容略有删节、调整。


978-7-03-048055-2

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本书从壁画结构和病害调查入手,开展了莫高窟区域地质与洞窟地层工程地质特征方面的调查与研究,研究了莫高窟地层含水、含盐及渗透特性,分析了莫高窟水环境特征和导致窟内壁画产生病害的水盐来源关系。

本文为科学出版社考古订阅号——科学出版社赛博古(spkaogu)原创发布,转载请保持内容及公众号相关信息的完整!


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