沈臻懿

堪称地球“癌症”的土地荒漠化

提及荒漠化治理，大家首先想到的可能就是植树种草。但无论是栽种树苗，抑或扦插枝条，其成活率往往都较低。即便是栽种当时成活了，也会因地下水源或者降雨不足而难以支撑树苗的后续生长。对于飞播或撒播草种来说，种子的发芽率相对较低，且容易被流沙所掩埋，其荒漠化治理成效同样有限。防沙治沙中的重要一环，即是如何有效固定流沙。但颇为遗憾的是，植树栽苗在固定流沙方面的效果不甚理想。在风力作用下，苗木间的沙粒会被掏蚀，并裸露出地表下的树根，进而导致苗木死亡。

面对栽种树苗等传统荒漠化治理方式的效能短板，需要有更好更多的防沙治沙新科技“挺身而出”！所幸，源源不断问世的防沙治沙新手段，或将有效改善土地荒漠化这一严峻的生态问题。

令流沙稳稳“扎根”的人工生物结皮技术

由于荒漠、沙地表面的流动性，只要有大风刮来，肆虐的沙尘暴就会对人类的生态环境造成极大的影响。科学家经过长期野外观测与试验发现，在沙漠绿洲的沙土表面、荒漠固定沙丘之上，有时会出现一层不同于沙粒颜色的表层物质。这种生物土壤结皮能够将流沙牢固“锁定”，具有极为神奇的固沙特效。令人遗憾的是，这种生物土壤结皮在野外自然环境下形成的周期时间极长，至少需要经历二十年以上时间。

那么，有没有一种技术，能够加速这种土壤结皮过程，从而达到“锁定”流沙的目的呢？科学家经研究发现，能够让沙化土壤结皮的“核心”，是沙漠藻类与各类微生物。为了破解土壤结皮背后的秘密，科学家在实验室条件下用液体培养基对藻类结皮进行培养，待藻类大量繁殖后，再对其中的优势藻类进行分离和纯化。

通过人为干预方式获得的藻类微生物释剂，需要以喷洒形式融于荒漠沙土中，从而有助于在沙粒表面形成土壤结皮。这一人工生物结皮技术的应用，就如同给荒漠沙地铺上了一层绿色的“毛毯”，能够将流沙牢牢地禁锢于地面。相对于自然环境来说，人工生物干预技术仅仅只需要三年左右时间，就可以形成土壤结皮。

藻类虽然看似毫不起眼，我们甚至还需要借助光学显微镜和扫描电子显微镜才可观清其全貌，但其在固定流沙、减少风蚀方面的成效堪称“一枝独秀”。以藻类为基础的人工生物结皮技术，可以称得上是完全无污染、无公害的新型环保技术，其不仅可以阻断土壤的进一步荒漠化，藻细胞代谢的糖类分泌物还可以令土壤中的有机物含量提升，从而令沙漠土壤具有了高等植物生长所需的营养物质。如果这一新技术得以成熟发展，不失为一种固定荒漠沙土、改善沙化土质进而绿化地表土壤的重要“良方”。

化沙为土的神奇黏合剂

试想一下，如果我们同时用左右手分别去抓取一把土壤和一把沙子，最终会有什么结果呢？答案无疑是极为明显的，抓取到的土壤將会被我们稳稳捏在手上，但抓在手心里的沙子却会散开，并从手指间的缝隙不断流逝。千万不要小看这一简单的实验，这其中便能够引出沙子与土壤之间的核心差异。

现代力学研究表明，沙子颗粒之间极为松散，并无作用力存在。而土壤微粒之间存在着作用力，能够在力的作用下形成一个整体架构。简单来说，土壤的这一力学特性，能够使土壤微粒之间存在一种名为“万向结合约束”的特定约束。从某种意义而言，沙子其实也是一种土壤，只不过其受到了不同程度的破坏。为此，有科学家大胆设想，如果也赋予沙子颗粒这种“万向结合约束”的作用力，是否就可以把沙化土地重新变成具有调节与修复能力的土壤，并在沙地上打造出全新的绿洲呢？最终，有研究团队从自然界中，提取了一种植物纤维黏合剂，从而开启了一段“化沙为土”的神奇之旅。

在利用这种神奇的黏合剂进行防沙治沙的过程中，人们只需要将沙子与黏合剂相互混合，再灌入一定量的水，沙子旋即便拥有了“万向结合约束”的作用力，仅仅数分钟后，原本黄色的沙子就会在黏合剂的作用下逐渐变为深褐色。其外观非但与自然土壤无异，还同时具备了类似于土壤的养分和水分涵养性。此时，再抓取一把混合了黏合剂的沙子，手上的沙子就不再会松散垮塌。

化沙为土的神奇黏合剂目前尚处于实验阶段，如果最终技术得以成熟，无疑将可推动荒漠、沙地化为绿洲良田。不过，这一新技术同样还面临着诸多有待解决的现实难题。譬如，在化沙为土的过程中，需要将特定厚度的沙层与黏合剂均匀搅拌。这一过程不仅工作量巨大，且尚未得以规模化运作。此外，由于目前该种黏合剂系从自然界的植物纤维中提取，其原料来源相对有限，如果需要进一步普及，还需要以人工合成或其他方式来替代现有的植物纤维原料。

令沙地重现绿色的人工植被铺设技术

通过防沙治沙，让沙地、荒漠得以绿意盎然的关键，是要有绿色植物的存在。但在不毛之地的沙地、荒漠环境下，几乎不存在能让植物生根发芽的空间条件。为了能够让绿色植物在沙地、荒漠中发芽、生根和存活，有研究团队发明了一种简称为AVT（Artificial Vegetation Technology，人工植被技术）的绿化治沙技术。

简单来说，人工植被，就是一种通过工业化加工生产出的用以种植植物的基质材料。该技术的一大优势，在于其环保能力，主要以城镇生活垃圾，农牧业废弃物，植物茎、叶、根等生物有机物，辅以其他材料，最终生产出人工植被这一复合了固沙、保水、绿化多重效能的营养基质。

有了人工植被铺设技术的介入，绿色植物在沙地上的栽种方式也得以发生颠覆性的改变。待栽种的植物种子只需要混夹在人工植被中，并通过专门的植被建造设备即可直接铺设在沙化土地上。由于该过程无须耕种，也不需要对地表进行挖埋，因此可大大减少传统栽种方式中的人力劳动。当然，人工植物铺设新技术的好处还远远不止这些。该技术所采用的原材料均为生物有机物，本身就是一种良好的肥料来源，能够有效保障植物在生长过程中所需的养分。此外，植物在人工植被上生长的同时，也会不断有落叶产生。这一过程既可以源源不断地为植物生长提供腐殖质，亦可以满足其营养所需。

我们都知道，在沙地、荒漠中种植植物来防沙治沙的一大现实难题，就是植物所需水源与荒漠极端缺水之间的巨大矛盾。不过，人工植被铺设技术自身所具备的特殊性质，使之能够充分吸收所处环境中的自然降水与地下蒸发水。同时，由于其铺设在沙地表面，还可阻断地下水的蒸发，从而最大限度地实现水分间的不断循环。在此情形下，即使是不借助外部浇灌与补水，仍能够保障人工植被上的植物生长所需要的水分。

编辑：黄灵  yeshzhwu@foxmail.com