用科技给沙漠披绿的人

中国林业网 http://www.forestry.gov.cn/2018-07-19来源:宁夏日报
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用科技给沙漠披绿的人

——记“生物土壤结皮形成机理、生态作用及在防沙治沙中的应用”项目研发团队

沙坡头沙漠研究试验站科研人员在研究沙漠土壤(资料图片)

 

沙坡头沙漠研究试验站科研人员在野外开展调研活动(资料图片)


  7月16日,站在全区科学技术奖励大会领奖台上,中国科学院沙坡头沙漠研究试验站研究员刘立超感到非常紧张,代表团队发言时连连“卡壳”。“这么多年,我们习惯了在沙漠里、在实验室里,面对沙漠、微生物‘说话’,当着这么多人说话真有点不习惯了。”
  当天,刘立超所在的中国科学院沙坡头沙漠研究试验站的科研成果“生物土壤结皮形成机理、生态作用及在防沙治沙中的应用”项目获得宁夏科学技术进步一等奖。
  治沙中发现科学奇迹
  刘立超在沙坡头沙漠研究试验站工作了26年,这26年来,与之打交道最多的,就是腾格里沙漠的漫漫黄沙。
  在中国沙坡头沙漠研究试验站,有30多名科研人员,都和他一样,将毕生精力投在了广袤无垠、杳无人烟的沙漠。半个世纪以来,正是这群耐得住寂寞的科研工作者一次又一次创造出我国治沙历史上的奇迹。
  建国初期,在铁道部、林业部和中国科学院联合号召下,各路科研和建设大军在沙坡头这个小而古老的黄河渡口附近安营扎寨,成立了中国第一个沙漠研究试验站。在这里,研究站科学家们成功研制出了“麦草方格治沙法”,迈出了人类征服沙漠的关键性一步。
  在长期野外观测和试验中,研究站科研工作者发现,麦草方格沙障里出现的生物土壤结皮能够将流沙牢牢“钉住”,固沙效果非常神奇。但遗憾的是,这种自然形成的生物土壤结皮形成的时间很长,至少需要二、三十年。
  他们小心地提取结皮土壤,进一步分析、实验,发现让沙化土壤结皮的重要“功臣”是陆地藻类和各种微生物。于是,他们从各种藻类、地衣、藓类结皮中提取最适宜的藻类,在实验室内人工培养,将其制成释剂,喷洒在草方格沙障内的沙子上以形成土壤结皮。
  “经过几年的反复实验,我们成功培育出了适合人工培养的藻类,把它们喷洒在荒漠中,大概用3年左右时间,就能形成土壤结皮了。这如同我们给沙漠披上了一件绿色‘地毯’,这样能把流沙牢牢‘锁在’下面。”中国科学院西北生态环境资源研究院生态与农业研究室主任、沙坡头沙漠研究试验国家站站长李新荣说,沙坡头沙漠研究试验站团队系统研究的生物土壤结皮在荒漠生态系统中的生态水文功能,推广应用面积达30000余亩,项目获发明专利2项,在国际上被引用数千次。
  科研成果在生态恢复中广泛应用
  从干旱区到半干旱区再到半湿润区,我国风沙最严重的地方都留下了沙坡头沙漠研究试验站队员们的足迹。除了腾格里沙漠,他们还在毛乌素沙漠、科尔沁沙地、河西荒漠绿洲过渡区和古尔班通古特沙漠等地采样研究。他们可以在不同的气候带里,确定主要沙生植物生态需水的阈值以及植被的盖度,也可以预测未来100年甚至200年后,这样的生态水文阈值是否合适。
  面向国家生态建设重大科技需求,沙坡头沙漠研究试验站团队的研究创造了人类活动与沙漠自然和谐相处的模式,回答了干旱沙区亟待解决的水与植被关系问题,并应用推广了关键技术。“哪个地方需要什么样的风沙综合防护体系,可以不夸张地说,我们非常清楚。”作为国家重点基础研究发展计划973项目的首席科学家,李新荣底气十足。如今,沙坡头沙漠研究试验站团队在沙坡头站研发的关键技术和模式,如沙区雨养型植被建设技术与模式、节水灌溉技术、沙区交通干线“灌木+草本+隐花植物”立体生态恢复技术,已在宁夏、内蒙古、陕西和甘肃干旱沙区的生态恢复中得到广泛应用。
  “这些年我们做了大量的基础研究,目前我们也广泛关注应用研究。在中科院重点部署项目中,华南植物园等团队研究藻类作为新型战略粮油作物的潜力,也让我们受到不少启发,或许在不久未来,我们的相关研究成果也能够利用荒漠藻类在蛋白质制造方面大显身手。”刘立超说。(记者 尚陵彬)