李保国(右)带领课题组在罗布泊实地考察。
罗布泊在20世纪30年代末或40年代初就已干涸。这一震撼学界的研究成果被发表在《科学通报》2008年第3期上。
罗布泊诞生于第三纪末至第四纪初，距今已有百万年的历史，作为整个塔里木盆地的汇水中心，历史时期湖泊面积曾达2万平方公里，史前就有人类活动的痕迹。近2000年来，罗布泊所在地区气候、环境变化剧烈，成为干旱区环境演变的一个典型案例，也是新疆乃至中亚地区历史、地理、环境演变的缩影。
罗布泊什么样？它是如何消失的？自19世纪下半叶以来，一大批国内外探险家、科学家分别从地理、地质、气候、历史、考古等不同专业角度在罗布泊及其临近地区开展考察、测绘和发掘，提出了种种见解和假设，引发了长达一个多世纪的学术争论。
在国家自然科学基金的资助下，中国农业大学资源与环境学院教授李保国和新疆农业大学资源与环境学院教授蒋平安带领的课题组，在罗布泊地区进行了5年的科学考察和实地测量。日前，在综合野外考察的基础上，结合历史资料、航测资料、遥感影像和地形图，对近代罗布泊不同时期湖泊演化过程进行了讨论，指出1963年地形图在罗布泊“大耳朵”湖区标注地物特征不正确，并绘制出了罗布泊“大耳朵”湖盆典型断面相对高程变化图。课题组推断，罗布泊“大耳朵”湖心区域干涸时间大约在20世纪30年代末或40年代初，这比目前国内其他研究人员最近得出的干涸时间还向前推移了20年。
高程测量
揭示“大耳朵”湖盆地形特征
目前凭借遥感及空间定位技术，罗布泊位置与周边洼地的相邻关系都已十分明了，但罗布泊的地形特征仍然模糊。由于罗布泊地处偏远，自然条件十分恶劣，对于湖泊系统基本参数之一的湖盆地形特征现在仍缺少系统的研究。
为获取罗布泊“大耳朵”地区湖盆地形特征，2004年～2006年的每年9月，课题组在罗布泊地区开展了一系列实地高程测量工作。2004年9月和2005年9月，课题组分别采用水准仪、全站仪对研究区典型地段进行了高程测量，但测量结果重复性较差，在3～4公里范围内，重复误差能达几倍。李保国认为，这种情况的出现可能是由于研究区地处极端干旱区，天气晴朗时气温上升较快，近地面2～3米内空气密度变化剧烈，影响光线的直线传播，从而影响到测量结果的精度。
2006年，在总结前两年野外工作的基础上，课题组第3次来到罗布泊，带来了高精度的差分全球定位系统（DGPS），其测量精度可达厘米。此次考察的结果印证了那句老话——事不过三。课题组在罗布泊“大耳朵”干盐湖区选取了3条典型断面，并应用DGPS进行了实地高精度高程测量，神秘的罗布泊终于向他们撩开了面纱，真实地呈现在他们面前。
测量结果表明，罗布泊“大耳朵”湖盆深约5.2米，形态不对称，西南陡，东北缓，为一偏心的浅水湖盆，湖盆的最低处位于湖心（90.455 N，40.186 E），从湖盆外缘到湖心，高程依次降低，并没有发现湖心高岛的存在。
也就是说，罗布泊是一个面积十分广阔但高差极其微小的浅碟形湖泊。经与罗布泊干涸湖盆卫星遥感图像对照，课题组的测绘结果表明，“大耳朵”的“耳孔”部位所示白色区域原本被大多数学者认为是伸入湖中的半岛，但实际上应是湖心所处的位置，也就是湖泊的最低点。
这个结果也同样说明1963年地形图在罗布泊“大耳朵”湖区标注地物特征不正确。1963年地形图是在没有开展实地高程测量的基础上，仅依据1958年航片进行解译的，估绘地物地貌，将“耳孔”的白色区域标注为出露水面的盐碱地，而其他区域均标注为水体，因此，长期以来，罗布泊湖心区域存在高岛的说法都源于这张地形图，且影响至今。
李保国告诉记者，由于这个结果整个颠覆了以往的研究成果，相关领域的专家起初都对此持怀疑态度。但在课题组不断补充有力数据和资料后，他们的稿件最终通过了《科学通报》的审查。
揭密“耳纹”成因
1972年，我国科学家看到了美国地球资源卫星发回的影像，显示干涸后的罗布泊中心区域在空间形态上酷似一只“大耳朵”，这些环状分布的“耳轮线”所反映的地表特征是什么？又是如何形成的？目前尚无定论，有湖岸堤说、盐壳环说等多种观点。不过，现在主流的观点认为是湖水在干涸、退缩过程中形成的消退韵律线。
李保国指出，在从湖泊演变为干盐湖的过程中，罗布泊水体的消退序列和演化方向是受湖盆地形影响的，因此，在了解了罗布泊“大耳朵”湖盆地形特征后，确定罗布泊不同时期湖水消退过程及水域范围，解释“耳纹”成因就有了基本依据。而且，课题组另一项研究还表明，这些“耳轮线”与干盐湖表层的大地电导率有较好的相关性，说明“耳轮线”的形成与盐壳物质的组成特征有一定关系。
在罗布泊地形特征的考察过程中，课题组发现“大耳朵”湖盆“耳轮线”从湖盆外缘至湖心高程依次降低，且同一“耳轮线”高程值相等。“耳轮线”的疏密和坡度变化存在统一的对应关系，“耳轮线”越密，坡降越陡；“耳轮线”越疏，坡降越缓。这就为“耳轮线”是湖水干涸消退韵律线的推论提供了一定科学依据。
而且，不论是大尺度还是小尺度范围，“耳轮线”疏密与地面高程变化存在惊人的一致关系。这让他们认为，“耳轮线”的成因和湖泊的消退有着必然的联系。李保国说：“在我看来，‘耳轮线’就是湖水退缩、干涸过程中所遗留下的特征线，在一定程度上可视为此地区的等高线。”
关于湖泊干涸时间的全新结论
罗布泊干涸时间是近年来颇有争议的一个焦点，目前大多文献记述为1972年。中国科学院新疆生态与地理研究所研究员夏训诚等认为罗布泊干涸于20世纪60年代初。
李保国告诉记者，他们关于罗布泊干涸时间的推断是基于我国早期地理学家陈宗器先生实地考察罗布泊的结果及DGPS实测湖盆高程数据得出的。
1930年末至1931年初，我国学者陈宗器、德国地质学家霍涅尔对1921年塔里木河改道以来在罗布泊新形成的水域范围进行了实地考察，并于1931年完成了整个湖区的测量工作，绘制了孔河与罗布泊地图，由斯文·赫定整理，用瑞典文和英文公开发表。这张地图对罗布泊地区湖泊、水系以及古河道都有很好标注，进行了大量的野外实测工作，其中包括很多实测点（露营地）高程及经纬度信息，有很高的科学参考价值。李保国课题组将陈宗器绘制的湖区地图与现在地形图及遥感影像进行了叠加分析，发现两者吻合度较好。而且，陈宗器实测罗布泊水域面积、湖泊形态、空间分布特征与课题组在2006年使用DGPS实测湖盆地形也吻合。
李保国认为，陈宗器1931年实地考察罗布泊时见到的水域，已经是罗布泊“大耳朵”湖心区域最后有水的记录。当时罗布泊覆水面积2000多平方公里，最大水深1米左右，如果按盐湖卤水蒸发速率，并兼顾可能有少量入湖来水计算，罗布泊“大耳朵”湖心区域干涸时间应在20世纪30年代末或40年代初。
“这个结果表明，罗布泊的干涸和建国后塔里木河流域的各种开发活动并没有必然联系。”李保国笑道：“因为，在20世纪50年代开始开发农业以前，罗布泊早就干涸了。”
采访即将结束的时候，李保国告诉记者，目前整个研究工作还在继续，相关资料和数据收集仍有待完善，课题组希望能够拿出更多的科学依据来证实自己的研究成果。（来源：科学时报 陈晨）
（《科学通报》，2008 53 (3): 327-334，李保国, 蒋平安, 武红旗）
