敦煌鳴沙山啞沙復鳴的背后
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道而來，一睹其神秘風采。然而長期以來，鳴沙山有鳴沙而無“沙鳴”，難以回應游客期待。據了解，包括鳴沙山在內，我國有記載的鳴沙地大都先后喪失發聲功能。
如果掌握了鳴沙的發聲機制，摸清了鳴沙失聲的原因，那么讓失聲的鳴沙地再現“聲振數十里”的雄壯景象，將不再遙遠。
中國科學院西北生態環境資源研究院敦煌戈壁荒漠研究站屈建軍研究員長期關注鳴沙研究，并揭示了鳴沙發聲機理。在他的建議下，鳴沙山經過封禁保育實現鳴聲再起。近日，他在敦煌鳴沙山調研時發現鳴沙山區域內有多處鳴沙點分布，并建議對鳴沙資源進行科學考察。
封禁保育使啞沙復鳴
據不完全統計，我國記載有鳴沙地8處。然而，甘肅敦煌市的鳴沙山、寧夏中衛市的沙坡頭、內蒙古達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聲功能。新疆木壘哈薩克自治縣的五峰鳴沙山群和內蒙古巴丹吉林鳴沙群因人類活動少而保有發聲功能。
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，滑沙過程中產生大量粉塵，破壞了鳴沙的發聲機制。”
“當時我建議敦煌市把這片沙丘封禁起來。大約在2011年的時候，我發現這片沙坡復鳴了。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，鳴沙山已實現自然恢復，能夠再現“初聞殷殷繼咚咚”的神奇景象。
鳴沙表面的多孔結構是發聲關鍵
鳴沙山究竟為何會發聲？早在20世紀90年代，這一自然之謎就引起了屈建軍的關注。他閱讀了大量國內外文獻，在反復實驗后得出結論，鳴沙表面的多孔結構是其發聲的關鍵。
屈建軍取來鳴沙山的啞沙和巴丹吉林沙漠的鳴沙，對二者進行觀察對比。“我發現鳴沙粒度組成均一，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，啞沙表面的多孔結構重新顯露。神奇的事情發生了，啞沙可以鳴叫了！經過反復實驗，當100克鳴沙中含有3克以上黏土時，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，鳴沙發聲是因為表面有多孔結構。”屈建軍說。
至此，鳴沙發聲的奧秘揭開了——當人為踩踏、滑沙或者沙丘發生崩塌造成整體位移時，大量沙粒相互摩擦碰撞振動發聲，經表面空腔共振放大，從而產生類似飛機轟鳴或犬吠的聲音。
鳴沙群分布還受環境因素影響
風蝕、水蝕或化學溶蝕都可能使沙子表面形成多孔結構，表面有多孔結構的沙子并不罕見，但是為什么鳴沙現象如此罕見呢？實際上，地形、氣候等環境因素也會影響鳴沙發聲。
屈建軍解釋道，沙漠地區氣候干燥，巴丹吉林沙漠、敦煌鳴沙山等地的沙丘體量高大，沙子在風的反復淘洗下能夠保持潔凈，其表面的多孔結構不被破壞，因此能夠發聲。
“敦煌鳴沙山呈金字塔形沙丘，這是在西北風、東北風和西南風的常年作用下形成的，風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散不出去，沙子中粉塵含量高，多孔結構被破壞，所以沒有形成鳴沙現象。”屈建軍說。
鳴沙山區域內有多處鳴沙點分布
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。這片區域內是否還有別的沙丘能發聲？這個問題一直縈繞在屈建軍心頭。
經過多年野外觀察，屈建軍發現了發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，我陸續滑了鳴沙山西麓的幾個沙丘，這些沙丘都能發聲。今年7月，我在鳴沙山東麓滑沙，又發現了能夠發聲的沙丘。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，摸清發聲沙丘的具體數量并對其精準定位，以此為依據對鳴沙資源進行科學保護。通過對旅游區內的鳴沙資源統一規劃，多辟幾處滑沙場所，確定“輪滑”和周期性封育的旅游方式，給鳴沙自然恢復的時間，實現“經宿風吹，輒復如舊”。
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