沙漠化治理都有哪些新技术?
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发布时间：2022-04-30 02:11
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时间：2022-06-28 19:35
有效治理荒漠化一直是世界性难题。有鉴于沙的流动性，应对风害成为难中之难。在目前主要的固沙技术中，工程固沙采用人工设置沙障等工程手段，如草方格、石方格来阻止沙子移动;化学固沙通过喷洒化学固沙剂，如乳化沥青、聚合物树脂等;植物固沙则是透过种植沙生植物的手段来稳定和阻绝沙体，以达到固沙目的。下面我们来盘点这三种固沙技术中的最热门的新科技：立体固沙车、藻类治沙固沙技术，植物性纤维黏合剂，这三种技术中前两项已被证明行之有效，第三种还存在争议，效果有待验证。
立体固沙车--速度是人工的约180倍
草方格沙障，是用麦草、稻草、芦苇等材料在沙漠中扎成方格，是一种防风固沙，涵养水分的治沙方法。其因在宁夏的沙坡头，因此也有人称是“沙坡头治沙模式”，沙坡头因治沙成就卓越、经验丰富被世界治沙同行评为“全球环境保护500佳”。
如何提高治沙效率与实现防沙治沙效果是全球治沙难点。目前，由我国自主研发制造的世界首台“多功能立体固沙车”及“牵引式单项固沙机”填补该领域“空白”，这是甘肃省实践科技创新的成果之一，是沙漠治理的一场“*”。
这台“多功能立体固沙车”，拥有11项实用新型技术及发明专利。用机械化铺设草方格，插草深度15厘米，草沙障高度30厘米左右。与人工相比，立体固沙车速度是人工的约180倍，可从根本上解决沙漠化速度快于人工治沙速度的难题。不仅降低成本，作业更规范化，大大增加了沙漠表面的粗糙度，消减风力，阻止流沙移动并截留雨水，比人工固沙的质量要高、固沙效果更好。原来荒芜的沙漠里已生长出各类野生植物，这在当地老百姓眼里，是不可思议的事。“一庄子人忙一天还不如这车跑一圈”当地村民这样评价。
2015年，机械化治沙团队种植完成梭梭、花棒、柠条等各类沙生植物8万多株。通过种植培育，沙生植物长势良好，同时随着草沙障内沙子被固定住后，一些野生植物也随之长了出来，一两年前治理过的沙丘，已是大变样。2016年，治沙团队利用机械生物治沙在沙漠里成功种植十多亩的试验田，种出的蔬菜、果实送到上海知名检测机构进行检测后，得出的结论是各类果蔬天然无公害，农药零残留，其中种植的瓜果含糖量高于同类瓜果。
藻类治沙固沙技术--快速形成土壤结皮遏制土壤进一步沙漠化
叶希丽生物治沙研究所研究人员从2009 年开始对塔克拉玛干沙漠土壤进行了系统的生物学研究并发现，沙漠土壤中仍然存在着具有丰富生物多样性的沙漠绿藻细胞。到目前为止，公司研发人员从塔克拉玛干沙漠沙土样品中成功分离、纯化得到了1000 多种藻类品系,已顺利完成了9 个采样点中7 个采样点的沙土样品收集与GPS 定位工作，期间几乎饶了塔克拉玛干沙漠2 圈。
对沙漠绿藻细胞的生物学及营养学研究发现，该类细胞不仅具有独特的营养特性，而且其生物学进化地位也处于很古老的发育阶段，充分说明塔克拉玛干大沙漠曾经是一片辽阔的海洋，当时的海藻随着海洋的消失逐渐进化成为如今的沙漠藻。
沙漠绿藻的生命力比普通淡水绿藻或海藻强很多，是因为极度恶劣的沙漠生存环境使得沙漠绿藻细胞具有了很特异的成分及其功能。
①沙漠环境自然缺水、沙漠绿藻细胞必须要积累高活性的CGF 才能生存;
②沙漠中阳光照射很强烈，沙漠绿藻细胞必须积累大量的不饱和脂肪酸才能避免被辐射氧化;
③沙漠中降水量很低，沙漠绿藻细胞需要积累大量的胞外多糖(含有丰富的碱性多糖)才能有水的时候吸收尽可能多的水分而延续其生长繁殖;
④沙漠的温度高、沙漠绿藻细胞壁(纤维素成分)必须要厚，才能有效预防过多的失水，恶劣的生存环境成就了神奇的沙漠绿藻。
该技术提供了一种利用荒漠藻类快速固定流沙的方法,具有快速、高效、持久的固沙成土和增肥效果,适宜于全球干旱、半干旱地区流动和半流动沙丘的固定和成土过程。
在荒漠土壤表面人工形成一层或几层藻类土壤结皮，从而改变荒漠土壤营养成分、微生物群落及微生态循环系统、最终达到改善荒漠土壤、固定荒漠土壤、绿化土壤的一种新型无污染、无公害的全新环保技术。
科学研究证明，藻类作为一类在生物进化史上具有特别意义的生物类群，在荒漠化综合治理方面具有特殊的作用。藻类作为拓殖生物，不仅能在多数生命形式无法生存的严酷环境中生长与繁殖，而且还以其特有的生活、代谢方式影响并改善着自然环境。藻类生物结皮在防风固沙、防止土壤侵蚀和改变水分分布状况等方面，扮演着重要的角色。在荒漠化日益严重的今天，利用荒漠藻类改良土壤，防风固沙，具有积极的意义。
总体来看，藻类生物治沙在沙漠化治理中的作用主要体现于：①快速形成土壤结皮(Soil Crust)，从而遏制土壤进一步沙漠化 ②沙漠藻细胞代谢糖类分泌物可以使土壤有机物含量增加、沙漠固氮藻使得沙漠土壤的氮元素急剧上升，经过藻类生物治沙的沙漠土壤将具备高等植物生长的营养条件。
植物性纤维黏合剂---技术有硬伤
据媒体报道，重庆交通大学力学教授易志坚经过7年的反复试验，研发出一种可以让沙漠变成土壤的黏合剂，只要把这种粘合剂放到沙里，再添加适量的水，沙子就可以变成拥有生态—力学属性、具有“万向结合约束”的土壤。能够存储水分、养分和空气，同时能滋生微生物。简单点说，就类似一种沙子的“胶水”，将漫漫黄沙“点沙成土”。并将这一发现运用到"沙漠土壤化"生态恢复技术中，并取得成功，已经将4000亩实验沙漠成功改造成良田。该科研成果已在相关权威刊物上发表。
沙漠和土壤的根本性质差异，是力学差异：土壤微粒之间都有作用力，能够构成一个整体，而沙子之间是松散的，没有这种力。易志坚他们要做的，就是用一种粘合剂，赋予沙子颗粒这种力，这样就可以把沙漠变土壤。
只要添加这种植物性纤维黏合剂，再加入水，沙子就能获得与自然土壤一样的力学属性。这种土壤颗粒间存在的特定约束，就是万向结合约束，简称ODI约束。它可以让土壤具备自修复和自调节能力。
自修复即土壤遇水后能够在湿润和干燥状态间自由转换，自调节即土壤能够为植物的生根发芽提供空间，并将植物根系“抱住”，为植物生长提供可能性。而沙子也是一种土，只不过是受到了破坏的土壤，如何让它变回受损之前的样子，就能在沙子上建造起绿洲。
只要将沙子混合黏合剂，再添加适量的水，只要两分钟，金*的沙子就变成了深褐色的土壤，用手抓起来也不会散掉，把水倒入围起来的凹坑里，水也没有流失。
据报道，目前，中国科研团队已将"沙漠土壤化"生态恢复技术用于内蒙古阿拉善盟乌兰布和沙漠25亩试验地中，并取得成功。
经施工改造后的沙体当即固定，并表现出持久的抗风蚀能力。试验地种植了70多种植物，长势旺盛。为了检验治理成果，研究团队在改造后的沙漠中种植了70多种植物，其长势都非常好。为了检验安全性，团队还请来了第三方机构对粘合剂及“沙变土”土壤进行检测。易志坚拿出了西安国联质量检测技术有限公司对粘合剂的检测报告，上面多项指标远远低于国家标准。
对于这项科研成果，该成果专家评审组的中国林业科学院荒漠化研究所研究员、中国治沙暨沙业学会的秘书长杨文斌认为，其研究还处于非常初级的阶段。对于一项研究来说，需要有实验室的结果，还要有基础性成果，还需要实地的实验结果，也就是大面积的区域实验，区域实验完成之后才能开始推广，即使区域实验有了初步成果，也不能说这是一项可以推广的技术。易教授团队所做的4000亩实验在普通人看来面积广阔，但是对于荒漠化研究来说，4000亩的面积太小了，根本不算什么。这项所谓的成果也到不了大面积推广的阶段。
而且，沙漠如果有水的话，根本不用治理就会变成农田。杨文斌说：“沙漠是最好的土壤，就是缺水，只要有水就是好土壤。如果沙漠有水，就不用做任何工作，就可以直接种植了。在沙漠上安装上灌溉设备并保持植被一定密度生长，是现在科学家在着力解决的问题。”
我国目前的沙漠形成有的是自然条件，而有的是人为因素，特别在靠近河套地区的一些沙漠地带确实是人类破坏植被造成的，所以可以分门别类地对沙丘和沙地进行改造，对于人类过度开采造成的荒漠化地区可以优先修复，这些地区曾经也有绿植生长的基础。所以，沙漠的改造的关键在于应该分类分区，而不能违背自然规律。
原生沙漠是地质时期形成的，是荒漠生态系统，是一种一种生态系统，它和湿地生态系统，和森林一样都是生态系统中重要的一环。治沙不是消灭所有沙地，不能把全部沙漠都变绿洲，否则，地表下垫面均匀一致，反而无法形成气压差，不利于形成空气流动，进而影响水分的运移。从另一面可能恶化了区域气候，利弊需要权衡。
