本報(bào)記者鄧?yán)?/span>
讓沙漠開滿鮮花、收獲莊稼,這不是神話!這是重慶交通大學(xué)副校長(zhǎng)、力學(xué)教授易志堅(jiān)“沙漠土壤化”生態(tài)恢復(fù)技術(shù)創(chuàng)造的奇跡。在半年多的時(shí)間里,這項(xiàng)技術(shù)讓烏蘭布和沙漠“長(zhǎng)”出數(shù)千畝郁郁蔥蔥的綠洲,綻放生命之花,為全球沙漠治理打開了新世界的大門。
記者在烏蘭布和萬畝“沙漠土壤化”中試基地看到的景象令人驚喜。4000畝“沙改土”里,高粱舉著火把,糜子低下了頭;西瓜、西紅柿、茄子、葵花、土豆進(jìn)入了收獲季;苜蓿、枸杞、麻子長(zhǎng)勢(shì)喜人,一叢叢狼尾草又密又高,一棵棵新疆楊綠得發(fā)亮……青蛙在草地上蹦跳,蝴蝶在波斯菊花間飛舞,麻雀成群結(jié)隊(duì)飛來飛去啄食它們的最愛,老鼠則偷偷跑來地里打下了不少的洞……在一片專門進(jìn)行節(jié)水試驗(yàn)的“荒漠生態(tài)恢復(fù)區(qū)”里,沙蒿、駱駝篷、沙打旺、檸條等十多種旱生植物特別旺盛。很難想象,6個(gè)多月前,這里只有漫漫黃沙,與周遭的茫茫沙漠沒有兩樣。
“長(zhǎng)”出這片神奇綠洲的烏蘭布和沙漠,在內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾市和阿拉善盟境內(nèi)。這個(gè)蒙語意為“紅色公牛”的“移動(dòng)沙漠”東進(jìn)南移擴(kuò)展迅速,與巴丹吉林沙漠、騰格里沙漠在阿拉善形成“握手”之勢(shì)。過去40年里,它讓“黃河明珠”烏海市成為內(nèi)蒙古自治區(qū)乃至中國(guó)荒漠化、沙化最為嚴(yán)重的城市之一。
每年,它輸入黃河的沙子近1億噸。春天,它的沙粒會(huì)隨風(fēng)而起,越過內(nèi)蒙古高原,飄到千余公里外的北京上空,變成黑黃色的惡魔——沙塵暴。
當(dāng)前,荒漠化已成為中國(guó)最嚴(yán)重的環(huán)境問題之一,也是全球共同面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。全球有1/6人口的生產(chǎn)生活為荒漠化困擾,全球荒漠化正以每年6萬平方公里的速度擴(kuò)張,每年全球因此喪失耕地1000多萬公頃,經(jīng)濟(jì)損失巨大,并成為致貧和移民的原因之一。“沙漠土壤化”生態(tài)恢復(fù)技術(shù)在烏蘭布和沙漠試驗(yàn)成功,為人類治理沙漠展示了新的可能,邁出了不起的一步。
“為什么‘萬物土中生’?——因?yàn)橥寥李w粒間存在一種萬向結(jié)合約束關(guān)系。”易志堅(jiān)團(tuán)隊(duì)在研究中發(fā)現(xiàn),“萬向約束”剛?cè)峒婢撸娜嵝允雇寥辣K⒈7屎屯笟猓橹参锔瞪L(zhǎng)提供彈性空間;剛性則使之能夠“抱住”植物根系,維持植物穩(wěn)定。他們首次在土壤的力學(xué)特性與生態(tài)屬性之間建立起聯(lián)系,從力學(xué)角度解釋了土壤“生生不息”之謎。“沙粒間不具備萬向約束。實(shí)際上,找到了萬向約束,就破譯了‘點(diǎn)沙成土’的密碼。”易志堅(jiān)說。
于是,他們研發(fā)出一種改性植物纖維黏合劑,并通過向沙中加入這種黏合劑而引入“萬向約束”,讓“一盤散沙”獲得與自然土壤一樣的生態(tài)-力學(xué)屬性,在濕潤(rùn)時(shí)呈現(xiàn)稀泥般的流變狀態(tài),干燥時(shí)結(jié)成固體狀態(tài),兩種狀態(tài)之間可自由轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)自修復(fù)和自調(diào)節(jié),具有較強(qiáng)的存儲(chǔ)水分、養(yǎng)分和空氣的能力,成為適宜植物生長(zhǎng)的載體。易志堅(jiān)介紹,這項(xiàng)技術(shù)最重要的意義在于可以改良甚至人造土壤,逆轉(zhuǎn)土壤沙化,有望將沙漠“土壤化”。
歷經(jīng)7年理論研究和技術(shù)實(shí)驗(yàn)后,易志堅(jiān)團(tuán)隊(duì)于2016年、2017年在內(nèi)蒙古阿拉善盟國(guó)家沙漠生態(tài)治理示范區(qū)進(jìn)行初試和中試,獲得突破性成功。尤其2017年僅用半年時(shí)間,便讓荒涼的烏蘭布和沙漠生發(fā)出4000畝茂密綠洲,不僅固沙和生態(tài)恢復(fù)效果顯著,莊稼也獲豐收。與當(dāng)?shù)剞r(nóng)民傳統(tǒng)種植相比,試驗(yàn)地農(nóng)作物普遍產(chǎn)量更高,卻更節(jié)水、省肥,其中西紅柿、高粱畝產(chǎn)量分別達(dá)7000-10000公斤、600-800公斤,御谷狼尾草畝產(chǎn)更是高達(dá)10噸以上。
試驗(yàn)結(jié)果顯示,“沙改土”經(jīng)一次改造并種植后,土壤特性逐年加強(qiáng),“土質(zhì)”更加優(yōu)良,植物生長(zhǎng)更加茂盛,微生物、有機(jī)質(zhì)含量顯著增加,生態(tài)效果更為顯著。法定第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)今年4月和7月先后出具的兩份報(bào)告表明,植物纖維黏合劑和試驗(yàn)地沙土有機(jī)化合物和重金屬等18項(xiàng)指標(biāo)全部合格。易志堅(jiān)介紹,該技術(shù)施工工藝簡(jiǎn)單、快捷,改造成本約為每畝沙地2000元-5000元,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于多數(shù)地方每畝過萬元的土地復(fù)墾成本。因此,如果進(jìn)行推廣,將產(chǎn)生很大的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
中國(guó)工程院院士鐘志華表示,運(yùn)用力學(xué)原理實(shí)現(xiàn)沙子向土壤性能的逆轉(zhuǎn),目前國(guó)際上沒有公開報(bào)道的先例,此項(xiàng)技術(shù)有望成為沙漠變綠洲的有效手段。
“這里前前后后建了無數(shù)個(gè)試驗(yàn)區(qū),用了各種方法治理了20多年,這種景象還頭一次見到。”一直在這片試驗(yàn)地打工的烏海市烏達(dá)區(qū)烏蘭鄉(xiāng)人、56歲的薛飛斌說,具有固沙和護(hù)種作用的藻類結(jié)皮是判斷治沙成效的一項(xiàng)重要參照。“在我們這兒的自然條件下,辛辛苦苦種10年的草才能形成藻類結(jié)皮,用他們帶來的技術(shù),幾個(gè)月就實(shí)現(xiàn)了我們干10年活兒的目標(biāo)!”
烏蘭布和生態(tài)沙產(chǎn)業(yè)示范區(qū)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人王慧,在治沙一線看到過很多試驗(yàn)項(xiàng)目推進(jìn)舉步維艱。她感嘆:“‘沙漠土壤化’技術(shù)完全刷新了幾十年來的治沙思路。”
傳統(tǒng)的治沙方法通常是先用草方格之類的方法固沙,再種植沙生植物,兩三年才能起到減緩沙丘移動(dòng)速度的效果,變成固定沙丘周期更長(zhǎng),且后續(xù)沙子保水能力的形成還需要更為漫長(zhǎng)的過程。
新疆生態(tài)與地理研究所研究員李小玉表示,把沙漠快速變成種植植物的“土壤”,同步實(shí)現(xiàn)固沙和植被恢復(fù)雙重目標(biāo),是該技術(shù)與傳統(tǒng)治沙方法的最大區(qū)別。
“‘沙漠土壤化’項(xiàng)目的推廣和實(shí)施,對(duì)于阿拉善盟全面落實(shí)綠色發(fā)展理念,阻止阿拉善三大沙漠‘握手’,推動(dòng)沙區(qū)群眾脫貧致富,實(shí)現(xiàn)沙產(chǎn)業(yè)高新技術(shù)新突破,具有重要意義。”阿拉善盟發(fā)改委主任羅志鐵說。
在今年9月11日召開的《聯(lián)合國(guó)防治荒漠化公約》第十三次締約方大會(huì)高級(jí)別會(huì)議論壇上,研究團(tuán)隊(duì)成員、重慶交通大學(xué)副教授趙朝華所作《沙漠土壤化快速生態(tài)恢復(fù)技術(shù)》的報(bào)告,引起了全球的高度關(guān)注。澳大利亞媒體稱:“這一突破有可能終止世界和中國(guó)國(guó)內(nèi)的沙漠化。”
來自沙特、阿聯(lián)酋等中東國(guó)家的政府代表,紛紛向“沙漠土壤化”項(xiàng)目組發(fā)出邀請(qǐng)。澳大利亞、阿聯(lián)酋、沙特阿拉伯以及“一帶一路”沿線多個(gè)國(guó)家政府機(jī)構(gòu)、社會(huì)組織、企業(yè)代表等對(duì)項(xiàng)目表現(xiàn)出極大熱情,目前仍在持續(xù)跟蹤,希望開展深入合作。
詩(shī)人戴望舒說,“夢(mèng)會(huì)開出嬌艷的花來的。”易志堅(jiān)深信,“沙漠土壤化”生態(tài)恢復(fù)之夢(mèng),必將在人類治沙史上開出絢爛之花。
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