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李新荣:锁住“沙龙”绿大地
日期:2016年12月16日      半月谈网

  从事防沙治沙、荒漠生态保护工作20余年,中国科学院西北生态环境资源研究院研究员、沙坡头沙漠研究试验站站长李新荣对沙漠的兴趣愈加浓厚。他希望用最先进的技术治理沙害,恢复生态,让沙漠与人类和谐共处。

  研发“人工地毯”锁定肆虐流沙

  清晨7时,从甘肃兰州驱车前往位于宁夏中卫市的沙坡头站,一路上,李新荣兴奋地向半月谈记者介绍沿途风光。说是风光,其实就是公路两侧的茫茫戈壁。

  “一成不变的戈壁,会让很多人感觉枯燥乏味,我却感觉既亲切又开阔。”隔着车窗,李新荣指向公路两侧的戈壁,说这里曾是他“战斗”的地方。

  “从白银市景泰县到沙坡头是我的采样带,我一口气能干十个样地调查。别小看沙丘上这些植物,它们都是科学家经多年研究精心筛选出来最适合当地的抗旱植物,如果没有人破坏,会一直保护生态环境。”李新荣告诉记者,这只是从沙坡头站走出来的科技成果应用的一个缩影。

  沙坡头站始建于1955年,是中科院最早建立的长期野外综合观察研究站,位于我国第四大沙漠腾格里沙漠东南缘。1997年,李新荣从中科院北京植物所博士后出站后,本可以留京,但他放弃了所里承诺分配的80平方米房子和副研究员的待遇,奔赴沙坡头站工作,从此踏上了漫长的防沙治沙之路。

  基于长期在腾格里沙漠东南缘和草原化荒漠等地的野外观测和试验,李新荣和团队发现草方格沙障里出现的生物土壤结皮能够将流沙牢牢“钉住”,固沙效果神奇,但结皮形成的时间很长,至少需要五年以上。

  于是,他们从藻类、藓类结皮中提取最适合结皮的微生物,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。“我们在沙坡头站的实验地里进行了连续两年的试验,固沙效果明显。用我们的方法,人工结皮很快就形成了,如同地毯一样能牢牢‘锁住’流沙。”李新荣说。

  近年来,李新荣和团队系统研究了生物土壤结皮在荒漠生态系统中的生态水文功能,填补了国内相关研究空白。目前,他们已完成了基础性研究,一旦有相关项目,很快就能大范围推广人工结皮。

  在李新荣看来,生物技术还有助于抵御外来物种对沙漠的入侵。“结皮就像地毯,锁定了沙子,使外来物种难以落地生根,风一吹就跑了,减少其定居的机会,可有效保护原有的荒漠生态系统。”但他也坦言,目前生物技术只是一种辅助固沙技术。“我们需要采取‘草方格沙障+人工地毯’、种植旱生灌木的综合方法以达到高效治沙的目的。”

  到底种多少植被才能有效防沙

  数据显示,我国近三分之一的国土面积受到荒漠化影响,4亿人口生活在荒漠化影响地区,沙尘暴频发,交通、能源、农田和草地在一定程度上遭受风沙危害。

  通过20余年的研究和试验,李新荣和团队得出一个重要结论,即在年降水量少于200毫米、无灌溉条件的沙区,种植抗旱灌木而非乔木植被,并将灌木盖度控制在10%以内,再辅以生物固沙技术,就可达到生态重建和恢复目的。

  寒冬时节,走进沙坡头站人工植被演替观测场内,记者看到包括柠条、沙拐枣、花棒等在内的30余种灌木,深深扎根在沙土里。在一望无边的腾格里沙漠中,灌木随风发出的嘶嘶声犹如风铃一般悦耳。

  “这里最年长的植被有60岁,最年轻的也有10多岁,试验证明我们对植被类型和盖度的定位是准确的、科学的。”沙坡头站副站长、研究员张志山说,更重要的是,生物多样性的恢复使原来相对单一的固沙植被系统演变成一个结构和功能相对复杂的荒漠生态系统。

  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李新荣和团队的足迹。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,李新荣和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关键技术。凭借这项研究,李新荣和团队荣获2009年度国家科技进步二等奖。

  “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。他和团队的众多科研成果得到广泛认可,获得了宁夏回族自治区科技进步一等奖、甘肃省自然科学一等奖、中国科学技术发展基金沙产业贡献奖。

  如今,李新荣和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。

  让沙漠与人类和谐共处

  沙坡头站从防沙治沙起步,不断拓展研究方向和领域。

  有中国“镍都”之称的甘肃省金昌市,尾矿重金属对部分土壤造成了污染。当地曾采用多种治理方法,但都治标不治本。2007年,李新荣和团队因地制宜,在当地栽种对重金属有吸附作用的绿植,短时间内就起到了改良土壤的作用。

  李新荣的防沙治沙“法宝”还传到了距离沙坡头站600多公里的内蒙古鄂尔多斯市。“鄂尔多斯年降水量300毫米,虽属草原地带,但矿区很多,地下挖得太深,翻出来的土壤没了水分。而那时当地普遍种植杨树,需要大量水分,在缺水条件下,大片杨树死掉,风沙肆虐。后来我们研究建议,当地应多种植抗旱灌木,以避免植被缺水。”李新荣说,不仅是鄂尔多斯,他们的防沙治沙技术和模式遍布全国。

  和酷暑严寒相伴,与风沙雨雪为伍,这么多年李新荣就这样走了过来。穿着冲锋衣,脚踩运动鞋,背着双肩包,手拎观测仪,李新荣常年是这样的形象。任职站长18年来,他从未停下奔赴野外的脚步。一年365天,野外工作和学术交流占了大头,留给家人的常常只有来自电话那头的问候。“家人都知道我在干好事,支持大过埋怨。”李新荣笑着说。

  今年,李新荣成为科技部推选的“最美科技人员”。“下一步,我要带好团队,培养接班人,研发出像草方格一样的治沙技术。”李新荣说,“我也正在做绿洲和沙漠相互关系的研究。因为我感觉人类对沙漠还不完全了解,沙漠被认为是对绿洲的威胁,但也许对绿洲有很多正向作用呢。这些未知有待深入探索。”