美國(guó)“地球”網(wǎng)站2月22日文章,原題:中國(guó)發(fā)明了一種工藝,兩三年即可將貧瘠沙漠轉(zhuǎn)化為肥沃土壤 中國(guó)科學(xué)院沙坡頭沙漠試驗(yàn)研究站科研人員近日在英國(guó)《土壤生物學(xué)與生物化學(xué)》期刊上發(fā)表文章稱(chēng),歷時(shí)20余年,他們研究出人工藍(lán)藻結(jié)皮治沙技術(shù),將沙漠生物土壤結(jié)皮形成時(shí)間從數(shù)十年縮短至兩三年,為加速荒漠化治理提供了又一大“黑科技”??茖W(xué)家們利用實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的藍(lán)藻,將松散的沙漠沙粒黏結(jié)成一層薄而穩(wěn)定的表層,使風(fēng)難以將其吹散。這層更堅(jiān)固的生物土壤結(jié)皮為生態(tài)修復(fù)團(tuán)隊(duì)爭(zhēng)取了寶貴時(shí)間,讓他們能夠在狂風(fēng)和熱浪摧毀幼苗之前,及時(shí)種植草本植物和灌木。
在中國(guó)西北地區(qū)鋪設(shè)的草方格沙障上,一層深色薄膜在處理過(guò)的沙地上鋪展開(kāi)來(lái),并在季節(jié)性沙塵暴過(guò)后依然穩(wěn)固存在。中國(guó)科學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)追蹤這些樣地在高溫與霜凍環(huán)境下的變化,記錄這層薄膜硬化的速度。在
新疆塔克拉瑪干沙漠附近的試驗(yàn)中,中科院團(tuán)隊(duì)觀察到處理區(qū)域在10至16個(gè)月內(nèi)形成了穩(wěn)定的結(jié)皮。即便速度如此之快,規(guī)劃者仍?xún)?yōu)先聚焦于構(gòu)建土壤基礎(chǔ),以確保后續(xù)種植的植物無(wú)需反復(fù)補(bǔ)種也能存活。
藍(lán)藻大約在35億年前就已出現(xiàn),比森林出現(xiàn)的時(shí)間都長(zhǎng)。這類(lèi)細(xì)菌依靠陽(yáng)光生存、能在極端環(huán)境中存活。許多菌株利用陽(yáng)光和空氣,將二氧化碳吸收進(jìn)細(xì)胞內(nèi),并將代謝產(chǎn)物以簡(jiǎn)單有機(jī)物的形式釋放出來(lái)。在貧瘠的沙漠土壤中,部分藍(lán)藻還能進(jìn)行固氮作用,將大氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為植物可直接利用的養(yǎng)分,滋養(yǎng)整個(gè)結(jié)皮生態(tài)系統(tǒng)。一旦藍(lán)藻成功定植,它們形成的活性層便能黏結(jié)松散的沙粒,為首批先鋒植物提供更適宜的扎根環(huán)境?!?
在顯微鏡下觀察,生物土壤結(jié)皮呈現(xiàn)出由藍(lán)藻絲狀體纏繞沙粒構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。為維持這一結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,藍(lán)藻細(xì)胞會(huì)向沙粒間隙分泌黏性多糖,這些糖分逐漸硬化,形成一層薄而具有黏著力的保護(hù)層。這種結(jié)皮如同天然膠水,既能將沙粒牢固黏合,又能抑制外來(lái)入侵植物的扎根生長(zhǎng)。