游客在甘肅省敦煌市鳴沙山月牙泉景區(qū)游覽。新華社發(fā)張曉亮攝
鳴沙山作為敦煌勝景之一,每年吸引了全國(guó)乃至世界各地的游客遠(yuǎn)道而來(lái),一睹其神秘風(fēng)采。然而長(zhǎng)期以來(lái),鳴沙山有鳴沙而無(wú)“沙鳴”,難以回應(yīng)游客期待。據(jù)了解,包括鳴沙山在內(nèi),我國(guó)有記載的鳴沙地大都先后喪失發(fā)聲功能。
如果掌握了鳴沙的發(fā)聲機(jī)制,摸清了鳴沙失聲的原因,那么讓失聲的鳴沙地再現(xiàn)“聲振數(shù)十里”的雄壯景象,將不再遙遠(yuǎn)。
中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院敦煌戈壁荒漠研究站屈建軍研究員長(zhǎng)期關(guān)注鳴沙研究,并揭示了鳴沙發(fā)聲機(jī)理。在他的建議下,鳴沙山經(jīng)過(guò)封禁保育實(shí)現(xiàn)鳴聲再起。近日,他在敦煌鳴沙山調(diào)研時(shí)發(fā)現(xiàn)鳴沙山區(qū)域內(nèi)有多處鳴沙點(diǎn)分布,并建議對(duì)鳴沙資源進(jìn)行科學(xué)考察。
封禁保育使啞沙復(fù)鳴
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)記載有鳴沙地8處。然而,甘肅敦煌市的鳴沙山、寧夏中衛(wèi)市的沙坡頭、內(nèi)蒙古達(dá)拉特旗的銀肯響沙灣、新疆巴里坤哈薩克自治縣的鳴沙山都先后喪失發(fā)聲功能。新疆木壘哈薩克自治縣的五峰鳴沙山群和內(nèi)蒙古巴丹吉林鳴沙群因人類活動(dòng)少而保有發(fā)聲功能。
屈建軍回憶,大約1994年前后,鳴沙山就不再鳴叫了。“鳴沙山失聲的主要原因是過(guò)度滑沙,成千上萬(wàn)的游客只滑那一個(gè)沙丘,滑沙過(guò)程中產(chǎn)生大量粉塵,破壞了鳴沙的發(fā)聲機(jī)制。”
“當(dāng)時(shí)我建議敦煌市把這片沙丘封禁起來(lái)。大約在2011年的時(shí)候,我發(fā)現(xiàn)這片沙坡復(fù)鳴了。人上去滑沙聲音很大,腳下有震動(dòng)感。”屈建軍說(shuō),多年封禁保育,鳴沙山已實(shí)現(xiàn)自然恢復(fù),能夠再現(xiàn)“初聞殷殷繼咚咚”的神奇景象。
鳴沙表面的多孔結(jié)構(gòu)是發(fā)聲關(guān)鍵
鳴沙山究竟為何會(huì)發(fā)聲?早在20世紀(jì)90年代,這一自然之謎就引起了屈建軍的關(guān)注。他閱讀了大量國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn),在反復(fù)實(shí)驗(yàn)后得出結(jié)論,鳴沙表面的多孔結(jié)構(gòu)是其發(fā)聲的關(guān)鍵。
屈建軍取來(lái)鳴沙山的啞沙和巴丹吉林沙漠的鳴沙,對(duì)二者進(jìn)行觀察對(duì)比。“我發(fā)現(xiàn)鳴沙粒度組成均一,也就是說(shuō)這些沙子的顆粒大小基本一致;而啞沙粒度組成不均一,大大小小的都有,并且黏土含量較高。”
接下來(lái),屈建軍把啞沙放入振蕩器中淘洗,洗凈烘干后,啞沙表面的多孔結(jié)構(gòu)重新顯露。神奇的事情發(fā)生了,啞沙可以鳴叫了!經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn),當(dāng)100克鳴沙中含有3克以上黏土?xí)r,鳴沙就不能鳴叫。“粉塵把沙子表面的孔洞堵住了,鳴沙就不響了。這證明,鳴沙發(fā)聲是因?yàn)楸砻嬗卸嗫捉Y(jié)構(gòu)。”屈建軍說(shuō)。
至此,鳴沙發(fā)聲的奧秘揭開(kāi)了——當(dāng)人為踩踏、滑沙或者沙丘發(fā)生崩塌造成整體位移時(shí),大量沙粒相互摩擦碰撞振動(dòng)發(fā)聲,經(jīng)表面空腔共振放大,從而產(chǎn)生類似飛機(jī)轟鳴或犬吠的聲音。
鳴沙群分布還受環(huán)境因素影響
風(fēng)蝕、水蝕或化學(xué)溶蝕都可能使沙子表面形成多孔結(jié)構(gòu),表面有多孔結(jié)構(gòu)的沙子并不罕見(jiàn),但是為什么鳴沙現(xiàn)象如此罕見(jiàn)呢?實(shí)際上,地形、氣候等環(huán)境因素也會(huì)影響鳴沙發(fā)聲。
屈建軍解釋道,沙漠地區(qū)氣候干燥,巴丹吉林沙漠、敦煌鳴沙山等地的沙丘體量高大,沙子在風(fēng)的反復(fù)淘洗下能夠保持潔凈,其表面的多孔結(jié)構(gòu)不被破壞,因此能夠發(fā)聲。
“敦煌鳴沙山呈金字塔形沙丘,這是在西北風(fēng)、東北風(fēng)和西南風(fēng)的常年作用下形成的,風(fēng)力作用使得鳴沙山沙面很干凈。塔克拉瑪干沙漠那么大卻沒(méi)有鳴沙,這是因?yàn)榉蹓m在塔里木盆地?cái)U(kuò)散不出去,沙子中粉塵含量高,多孔結(jié)構(gòu)被破壞,所以沒(méi)有形成鳴沙現(xiàn)象。”屈建軍說(shuō)。
鳴沙山區(qū)域內(nèi)有多處鳴沙點(diǎn)分布
鳴沙山東起莫高窟,西至黨河口,東西連綿約40公里,南北寬約20公里。這片區(qū)域內(nèi)是否還有別的沙丘能發(fā)聲?這個(gè)問(wèn)題一直縈繞在屈建軍心頭。
經(jīng)過(guò)多年野外觀察,屈建軍發(fā)現(xiàn)了發(fā)聲沙丘的一些共同特點(diǎn):沙子粒度相對(duì)均一;沙丘高大陡峭;沙丘坡度在28度到32度之間,也就是沙坡的休止角。“2011年以來(lái),我陸續(xù)滑了鳴沙山西麓的幾個(gè)沙丘,這些沙丘都能發(fā)聲。今年7月,我在鳴沙山東麓滑沙,又發(fā)現(xiàn)了能夠發(fā)聲的沙丘。于是我推斷,鳴沙山是一個(gè)整體的鳴沙群,有多處鳴沙點(diǎn)分布。”屈建軍說(shuō)。
屈建軍建議對(duì)敦煌鳴沙群做全面考察,摸清發(fā)聲沙丘的具體數(shù)量并對(duì)其精準(zhǔn)定位,以此為依據(jù)對(duì)鳴沙資源進(jìn)行科學(xué)保護(hù)。通過(guò)對(duì)旅游區(qū)內(nèi)的鳴沙資源統(tǒng)一規(guī)劃,多辟幾處滑沙場(chǎng)所,確定“輪滑”和周期性封育的旅游方式,給鳴沙自然恢復(fù)的時(shí)間,實(shí)現(xiàn)“經(jīng)宿風(fēng)吹,輒復(fù)如舊”。
(記者王冰雅 宋喜群 通訊員 杜笑微)
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