圖為烏蘭布和“沙漠綠洲”生機盎然。

圖為烏蘭布和“沙漠綠洲”生機盎然。

    破譯“點沙成土”密碼 創造沙漠生態奇跡

我國“沙漠土壤化”生態恢復技術獲得重大突破

　　本網訊（鄧俐 文/圖）讓沙漠開滿鮮花、收獲莊稼，這不是神話！——這是重慶交通大學副校長、力學教授易志堅“沙漠土壤化”生態恢復技術創造的奇跡。在半年多時間里，這項技術讓烏蘭布和沙漠“長”出數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。

　　金秋十月，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、土豆進入了收獲季；苜蓿、枸杞、麻子長勢喜人，一叢叢狼尾草又密又高，一棵棵新疆楊綠得發亮……青蛙在草地上蹦跳，蝴蝶在波斯菊花間飛舞，麻雀成群結隊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……在一片專門進行節水試驗的“荒漠生態恢復區”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個多月前，這里只有漫漫黃沙，與周遭的茫茫沙漠沒有兩樣。

圖為烏蘭布和萬畝“沙漠土壤化”中試基地旺盛生長的西瓜。

圖為烏蘭布和萬畝“沙漠土壤化”中試基地旺盛生長的葵花。

圖為烏蘭布和萬畝“沙漠土壤化”中試基地旺盛生長的南瓜。

圖為烏蘭布和萬畝“沙漠土壤化”中試基地旺盛生長的辣椒。

圖為烏蘭布和萬畝“沙漠土壤化”中試基地旺盛生長的西紅柿。

　　“長”出這片神奇綠洲的烏蘭布和沙漠，在內蒙古自治區巴彥淖爾市和阿拉善盟境內。這個蒙語意為“紅色公牛”的“移動沙漠”東進南移擴展迅速，與巴丹吉林沙漠、騰格里沙漠在阿拉善形成“握手”之勢。過去40年里，它讓“黃河明珠”烏海市成為內蒙古自治區乃至中國荒漠化、沙化最為嚴重的城市之一。每年，它輸入黃河的沙子近1億噸。春天，它的沙粒會隨風而起，越過內蒙古高原，飄到千余公里外的北京上空，變成黑黃色的惡魔——沙塵暴。

　　當前，荒漠化已成為中國最嚴重的環境問題之一，也是全球共同面臨的嚴峻挑戰。全球有1/6人口的生產生活為荒漠化困擾，全球荒漠化正以每年60000平方公里速度擴張，每年因此喪失耕地1000多萬公頃，經濟損失巨大，并成為致貧和移民的原因之一。

　　習近平總書記指出，土地荒漠化是影響人類生存和發展的全球重大生態問題，防治荒漠化是人類面臨的共同挑戰，需要國際社會攜手應對。治理沙漠、防治沙害，功在當代、利在千秋。

　　“沙漠土壤化”生態恢復技術在烏蘭布和沙漠試驗成功，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’？——因為土壤顆粒間存在一種萬向結合約束（簡稱ODI）關系。”易志堅團隊在研究中發現，“萬向約束”剛柔兼具，它的柔性使土壤保水、保肥和透氣,并為植物根系生長提供彈性空間；剛性則使之能夠“抱住”植物根系,維持植物穩定。他們首次在土壤的力學特性與生態屬性之間建立起聯系,從力學角度解釋了土壤能夠“生生不息”之謎。 “沙粒間不具備萬向約束。實際上，找到了萬向約束,就破譯了‘點沙成土’的密碼。” 易志堅說。

　　于是，他們研發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-力學屬性,在濕潤時呈現稀泥般的流變狀態,干燥時結成固體狀態,兩種狀態之間可自由轉換,實現自修復和自調節，具有較強的存儲水分、養分和空氣的能力,成為適宜植物生長的載體。易志堅介紹，這項技術最重要的意義在于可以改良甚至人造土壤，逆轉土壤沙化，有望將沙漠“土壤化”。 

　　歷經7年理論研究和技術實驗后，易志堅團隊于2016年、2017年在內蒙古阿拉善盟國家沙漠生態治理示范區進行初試和中試，獲得突破性成功。尤其2017年僅用半年時間，便讓荒涼的烏蘭布和沙漠生發出4000畝茂密綠洲，不僅固沙和生態恢復效果顯著，莊稼也獲豐收。與當地農民傳統種植相比，試驗地農作物普遍產量更高，卻更節水、省肥，其中西紅柿、高粱畝產量分別達7000-10000公斤、600-800公斤，御谷狼尾草畝產更是高達10噸以上。

圖為烏蘭布和“沙漠綠洲”生機盎然。

圖為烏蘭布和“沙漠綠洲”生機盎然。

圖為烏蘭布和“沙漠綠洲”生機盎然。

圖為烏蘭布和“沙漠綠洲”生機盎然。

　　試驗結果顯示，沙改“土”經一次改造并種植后，土壤特性逐年加強：“土質”更加優良，植物生長更加茂盛，微生物、有機質含量顯著增加，生態效果更為顯著。法定第三方檢測機構今年4月和7月先后出具的兩份報告表明，植物纖維粘合劑和試驗地沙土有機化合物和重金屬等18項指標全部合格。易志堅介紹，該技術施工工藝簡單,快捷，改造成本約為每畝沙地2000元至5000元，遠遠低于多數地方每畝過萬元的土地復墾成本。因此,如果進行推廣,將產生很大的環境和經濟價值。

　　中國工程院院士鐘志華表示，運用力學原理實現沙子向土壤性能的逆轉，目前國際上沒有公開報道的先例。此項技術有望成為沙漠變綠洲的有效手段。

　　“這里前前后后建了無數個試驗區，用了各種方法治理20多年了，這種景象還頭一次見到。”一直在這片試驗地打工的烏海市烏達區烏蘭鄉人、56歲的薛飛斌說，具有固沙和護種作用的藻類結皮是判斷治沙成效的一項重要參照。“在我們這兒的自然條件下,要辛辛苦苦種十年的草才能形成藻類結皮,用他們帶來的技術,幾個月就實現了我們干十年活兒的目標!”薛飛斌激動地說。

　　烏蘭布和生態沙產業示范區項目負責人王慧,在治沙一線看到過很多試驗項目推進得舉步維艱。她感嘆:“‘沙漠土壤化’技術完全刷新了幾十年來的治沙思路。”

　　傳統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速度的效果,變成固定沙丘周期更長,且后續沙子保水能力的形成還需要更為漫長的過程。

　　新疆生態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”,同步實現固沙和植被恢復雙重目標,是該技術與傳統治沙方法的最大區別。

　　“‘沙漠土壤化’項目的推廣和實施，對于阿拉善盟全面落實綠色發展理念，阻止阿拉善三大沙漠‘握手’，推動沙區群眾脫貧致富，實現沙產業高新技術新突破，具有重要意義。”阿拉善盟發改委主任羅志鐵說。

　　在今年9月11日召開的《聯合國防治荒漠化公約》第十三次締約方大會高級別會議論壇上，研究團隊成員、重慶交通大學副教授趙朝華所作《沙漠土壤化快速生態恢復技術》的報告，引起了全球的高度關注。澳大利亞媒體稱：“這一突破有可能終止世界和中國國內的沙漠化。”

　　來自沙特、阿聯酋等中東國家的政府代表，紛紛向“沙漠土壤化”項目組發出邀請。

　　澳大利亞、阿聯酋、沙特阿拉伯、以及 “一帶一路”沿線多個國家政府機構、社會組織、企業代表等對項目表現出極大熱情，目前仍在持續跟蹤，希望開展深入合作。

　　“夢會開出花來的。”詩人戴望舒說，“夢會開出嬌艷的花來的。”易志堅深信，“沙漠土壤化”生態恢復之夢，必將在人類治沙史上開出絢爛之花。