敦煌鳴沙山啞沙復(fù)鳴的背后

　　原標(biāo)題：敦煌鳴沙山啞沙復(fù)鳴的背后

　　鳴沙山作為敦煌勝景之一，每年吸引了全國乃至世界各地的游客遠(yuǎn)道而來，一睹其神秘風(fēng)采。然而長期以來，鳴沙山有鳴沙而無“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)過封禁保育實現(xiàn)鳴聲再起。近日，他在敦煌鳴沙山調(diào)研時發(fā)現(xiàn)鳴沙山區(qū)域內(nèi)有多處鳴沙點分布，并建議對鳴沙資源進(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，我國記載有鳴沙地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度滑沙，成千上萬的游客只滑那一個沙丘，滑沙過程中產(chǎn)生大量粉塵，破壞了鳴沙的發(fā)聲機(jī)制。”

　　“當(dāng)時我建議敦煌市把這片沙丘封禁起來。大約在2011年的時候，我發(fā)現(xiàn)這片沙坡復(fù)鳴了。人上去滑沙聲音很大，腳下有震動感。”屈建軍說，多年封禁保育，鳴沙山已實現(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。他閱讀了大量國內(nèi)外文獻(xiàn)，在反復(fù)實驗后得出結(jié)論，鳴沙表面的多孔結(jié)構(gòu)是其發(fā)聲的關(guān)鍵。

　　屈建軍取來鳴沙山的啞沙和巴丹吉林沙漠的鳴沙，對二者進(jìn)行觀察對比。“我發(fā)現(xiàn)鳴沙粒度組成均一，也就是說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，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)過反復(fù)實驗，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)聲是因為表面有多孔結(jié)構(gòu)。”屈建軍說。

　　至此，鳴沙發(fā)聲的奧秘揭開了——當(dāng)人為踩踏、滑沙或者沙丘發(fā)生崩塌造成整體位移時，大量沙粒相互摩擦碰撞振動發(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，但是為什么鳴沙現(xiàn)象如此罕見呢？實際上，地形、氣候等環(huán)境因素也會影響鳴沙發(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有鳴沙，這是因為粉塵在塔里木盆地擴(kuò)散不出去，沙子中粉塵含量高，多孔結(jié)構(gòu)被破壞，所以沒有形成鳴沙現(xiàn)象。”屈建軍說。

　　鳴沙山區(qū)域內(nèi)有多處鳴沙點分布

　　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？這個問題一直縈繞在屈建軍心頭。

　　經(jīng)過多年野外觀察，屈建軍發(fā)現(xiàn)了發(fā)聲沙丘的一些共同特點：沙子粒度相對均一；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，我陸續(xù)滑了鳴沙山西麓的幾個沙丘，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，鳴沙山是一個整體的鳴沙群，有多處鳴沙點分布。”屈建軍說。

　　屈建軍建議對敦煌鳴沙群做全面考察，摸清發(fā)聲沙丘的具體數(shù)量并對其精準(zhǔn)定位，以此為依據(jù)對鳴沙資源進(jìn)行科學(xué)保護(hù)。通過對旅游區(qū)內(nèi)的鳴沙資源統(tǒng)一規(guī)劃，多辟幾處滑沙場所，確定“輪滑”和周期性封育的旅游方式，給鳴沙自然恢復(fù)的時間，實現(xiàn)“經(jīng)宿風(fēng)吹，輒復(fù)如舊”。

　　（本報記者 王冰雅 宋喜群 本報通訊員 杜笑微）