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中国农业新闻网:我国“沙漠土壤化”生态恢复技术获得重大突破

日期:2017年10月26日 14:10 作者:农业新闻网 来源:农业新闻网 点击率:

破译点沙成土密码创造沙漠生态奇迹

我国沙漠土壤化生态恢复技术获得重大突破

本网讯(邓俐文/图)让沙漠开满鲜花、收获庄稼,这不是神话!——这是重庆交通大学副校长、力学教授易志坚“沙漠土壤化”生态恢复技术创造的奇迹。在半年多时间里,这项技术让乌兰布和沙漠“长”出数千亩郁郁葱葱的绿洲,绽放生命之花,为全球沙漠治理打开了新世界的大门。

金秋十月,记者在乌兰布和万亩“沙漠土壤化”中试基地看到的景象令人惊喜。4000亩“沙改土”里,高粱举着火把,糜子低下了头;西瓜、西红柿、茄子、葵花、土豆进入了收获季;苜蓿、枸杞、麻子长势喜人,一丛丛狼尾草又密又高,一棵棵新疆杨绿得发亮……青蛙在草地上蹦跳,蝴蝶在波斯菊花间飞舞,麻雀成群结队飞来飞去啄食它们的最爱,老鼠则偷偷跑来地里打下了不少的洞……在一片专门进行节水试验的“荒漠生态恢复区”里,沙蒿、骆驼篷、沙打旺、柠条等十多种旱生植物特别旺盛。很难想象,6个多月前,这里只有漫漫黄沙,与周遭的茫茫沙漠没有两样。

“长”出这片神奇绿洲的乌兰布和沙漠,在内蒙古自治区巴彦淖尔市和阿拉善盟境内。这个蒙语意为“红色公牛”的“移动沙漠”东进南移扩展迅速,与巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠在阿拉善形成“握手”之势。过去40年里,它让“黄河明珠”乌海市成为内蒙古自治区乃至中国荒漠化、沙化最为严重的城市之一。每年,它输入黄河的沙子近1亿吨。春天,它的沙粒会随风而起,越过内蒙古高原,飘到千余公里外的北京上空,变成黑黄色的恶魔——沙尘暴。

当前,荒漠化已成为中国最严重的环境问题之一,也是全球共同面临的严峻挑战。全球有1/6人口的生产生活为荒漠化困扰,全球荒漠化正以每年60000平方公里速度扩张,每年因此丧失耕地1000多万公顷,经济损失巨大,并成为致贫和移民的原因之一。

习近平总书记指出,土地荒漠化是影响人类生存和发展的全球重大生态问题,防治荒漠化是人类面临的共同挑战,需要国际社会携手应对。治理沙漠、防治沙害,功在当代、利在千秋。

“沙漠土壤化”生态恢复技术在乌兰布和沙漠试验成功,为人类治理沙漠展示了新的可能,迈出了不起的一步。

“为什么‘万物土中生’?——因为土壤颗粒间存在一种万向结合约束(简称ODI)关系。”易志坚团队在研究中发现,“万向约束”刚柔兼具,它的柔性使土壤保水、保肥和透气,并为植物根系生长提供弹性空间;刚性则使之能够“抱住”植物根系,维持植物稳定。他们首次在土壤的力学特性与生态属性之间建立起联系,从力学角度解释了土壤能够“生生不息”之谜。“沙粒间不具备万向约束。实际上,找到了万向约束,就破译了‘点沙成土’的密码。”易志坚说。

于是,他们研发出一种改性植物纤维黏合剂,并通过向沙中加入这种黏合剂而引入“万向约束”,让“一盘散沙”获得与自然土壤一样的生态-力学属性,在湿润时呈现稀泥般的流变状态,干燥时结成固体状态,两种状态之间可自由转换,实现自修复和自调节,具有较强的存储水分、养分和空气的能力,成为适宜植物生长的载体。易志坚介绍,这项技术最重要的意义在于可以改良甚至人造土壤,逆转土壤沙化,有望将沙漠“土壤化”。

历经7年理论研究和技术实验后,易志坚团队于2016年、2017年在内蒙古阿拉善盟国家沙漠生态治理示范区进行初试和中试,获得突破性成功。尤其2017年仅用半年时间,便让荒凉的乌兰布和沙漠生发出4000亩茂密绿洲,不仅固沙和生态恢复效果显著,庄稼也获丰收。与当地农民传统种植相比,试验地农作物普遍产量更高,却更节水、省肥,其中西红柿、高粱亩产量分别达7000-10000公斤、600-800公斤,御谷狼尾草亩产更是高达10吨以上。

试验结果显示,沙改“土”经一次改造并种植后,土壤特性逐年加强:“土质”更加优良,植物生长更加茂盛,微生物、有机质含量显著增加,生态效果更为显著。法定第三方检测机构今年4月和7月先后出具的两份报告表明,植物纤维粘合剂和试验地沙土有机化合物和重金属等18项指标全部合格。易志坚介绍,该技术施工工艺简单,快捷,改造成本约为每亩沙地2000元至5000元,远远低于多数地方每亩过万元的土地复垦成本。因此,如果进行推广,将产生很大的环境和经济价值。

中国工程院院士钟志华表示,运用力学原理实现沙子向土壤性能的逆转,目前国际上没有公开报道的先例。此项技术有望成为沙漠变绿洲的有效手段。

“这里前前后后建了无数个试验区,用了各种方法治理20多年了,这种景象还头一次见到。”一直在这片试验地打工的乌海市乌达区乌兰乡人、56岁的薛飞斌说,具有固沙和护种作用的藻类结皮是判断治沙成效的一项重要参照。“在我们这儿的自然条件下,要辛辛苦苦种十年的草才能形成藻类结皮,用他们带来的技术,几个月就实现了我们干十年活儿的目标!”薛飞斌激动地说。

乌兰布和生态沙产业示范区项目负责人王慧,在治沙一线看到过很多试验项目推进得举步维艰。她感叹:“‘沙漠土壤化’技术完全刷新了几十年来的治沙思路。”

传统的治沙方法通常是先用草方格之类的方法固沙,再种植沙生植物,两三年才能起到减缓沙丘移动速度的效果,变成固定沙丘周期更长,且后续沙子保水能力的形成还需要更为漫长的过程。

新疆生态与地理研究所研究员李小玉表示,把沙漠快速变成种植植物的“土壤”,同步实现固沙和植被恢复双重目标,是该技术与传统治沙方法的最大区别。

“‘沙漠土壤化’项目的推广和实施,对于阿拉善盟全面落实绿色发展理念,阻止阿拉善三大沙漠‘握手’,推动沙区群众脱贫致富,实现沙产业高新技术新突破,具有重要意义。”阿拉善盟发改委主任罗志铁说。

在今年9月11日召开的《联合国防治荒漠化公约》第十三次缔约方大会高级别会议论坛上,研究团队成员、重庆交通大学副教授赵朝华所作《沙漠土壤化快速生态恢复技术》的报告,引起了全球的高度关注。澳大利亚媒体称:“这一突破有可能终止世界和中国国内的沙漠化。”

来自沙特、阿联酋等中东国家的政府代表,纷纷向“沙漠土壤化”项目组发出邀请。

澳大利亚、阿联酋、沙特阿拉伯、以及“一带一路”沿线多个国家政府机构、社会组织、企业代表等对项目表现出极大热情,目前仍在持续跟踪,希望开展深入合作。

“梦会开出花来的。”诗人戴望舒说,“梦会开出娇艳的花来的。”易志坚深信,“沙漠土壤化”生态恢复之梦,必将在人类治沙史上开出绚烂之花。

http://www.farmer.com.cn/xwpd/jjsn/201710/t20171026_1332472.htm?from=singlemessage&isappinstalled=0

 

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编辑:徐洁

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