沙漠真能变绿洲?

重庆交大一科研团队找到沙漠土壤化的力学“密码”


    本报讯 (记者 李星婷)9月2日,记者从重庆交通大学获悉,该校一科研团队经过多年研究,发现了土壤颗粒间存在一种特定的约束,他们将这一原创力学理论运用于沙漠土壤化的生态恢复。目前,该团队在内蒙古实地试验已取得成功,科研成果在中国科学院权威刊物《中国科学》和中国工程院院刊《工程》上发表。

    玉米、小麦、向日葵等70多种植物,在一块25亩的“绿洲”上长势旺盛;蛙类、鸟类和许多昆虫也在这里安了家……这是今年8月初,中国工程院党组成员、秘书长钟志华院士在内蒙古阿拉善乌兰布和沙漠,考察重庆交通大学易志坚教授团队的沙漠生态恢复试验基地所看到的景象。

    “土壤在湿的时候是流变状态,干的时候则是固体状态。”从事“断裂力学”研究的易志坚告诉记者,土壤的力学特性赋予了土壤特有的生态-力学属性,而让土壤能够在两种状态下自由转换的“密码”,则是万向结合约束(即ODI约束)。正是这种约束,使土壤具备自修复和自调节的能力,可以在水的作用下在流变和固体两种状态间进行转换,并且“抱住”植物根系、维持植物稳定,保水、保肥和透气。

    而沙子则不具备这一特性。那么,如果沙子之间也能引入万向结合约束,能不能达到沙漠土壤化的目标呢?

    使用含泥量不超过1%的建筑沙、在厚约30公分的碎石上铺上30公分的沙子,以充分模拟沙漠的环境,团队从2009年开始,在重庆小范围持续地进行种植试验。如今,团队终于找到一种植物性纤维黏合剂,将其与沙子、水混合之后,能够让沙子也像土壤一样粘合在一起,再施以养分,植物便可以在土壤化后的沙土上生长。

    今年4月,团队在内蒙古阿拉善乌兰布和沙漠进行了沙漠“土壤化”生态恢复实地试验,经过约3个月的种植,目前各类植物长势良好,找到了将沙漠变绿洲的方法。

    据了解,运用这种技术对沙漠进行大规模改造的成本约为每亩1500元至2700元,成本低、易施工,在离水源比较近、或者有充足地下水的沙漠,都可以实现沙漠的土壤化。

    钟志华在实地考察后表示,运用力学原理实现沙漠向土壤性能的逆转,目前国际上没有公开报道的先例。此项技术是治沙思路的重大创新,有望成为沙漠变绿洲的根本手段。

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