纳尼?藻类还可以固沙?!(上)

是的,你没有听错。

这固沙的,不是大型藻类,是微藻。

传统上的荒漠化治理方式

一是植树种草。

植树,即栽种树苗,或扦插树枝,然后浇水维护。

可是往往成活率很低,或者成活了,一两年或几年后有些树苗又死了,因为降雨或地下水分不足以支撑树苗的生长。

荒漠种树需要大量的水

种草,常采用撒播或飞播草种的方式。

种子的萌发率一般比较低,而且会被流沙掩埋,或被动物摄食。

植树种草,尤其是植树,往往并不能固定流沙。在风力的作用下,树木间的沙被掏蚀,树根裸露出来,树木易倒伏或死亡。

风掏空了树根部的沙土

还有一种固定流沙的方法,就是构建物理沙障。

用以构建沙障的材料有两大类。

一是生物材料,如稻草、麦秆、芦苇或其他易得的生物材料(如玉米秆、柳条),掩埋一部分到沙里,一部分露出沙面,围成1米见方的正方形格子。

柳条方格


玉米秆方格

二是非生物材料,如砾石、黏土、塑料(尼龙)布条等,在沙面构建1米见方的格子。

这些方格有很好的阻止沙粒流动的作用,在保护公路、铁路、输油(气)管道等工程方面得以广泛应用,并取得了很好的效果。

聚乙烯网方格

但是其缺点也是明显的。首先其造价比较高,材料和人工费都比较高;其次,其耐久性比较差。生物材料一般2-4年就腐朽了,失去阻止流沙的作用;而非生物材料的方格,也会逐渐风化、腐蚀或被流沙掩埋。

因此,需要重新构建方格,又需要大笔的经费投入。

用生物土壤结皮治理荒漠化

有没有一种既经济又持久有效的治理荒漠化的方法呢?

答案是有的,即效法自然。

中国科学院水生生物研究所刘永定研究员的研究团队发现,在荒漠的固定、半固定沙丘上或丘间地,或者沙漠中的绿洲沙土表面,有一层不同于沙土颜色的表层。

藻类生物结皮

在干燥的情况下,这一表层呈灰色、黑色、褐色或暗绿色,在降雨湿润后呈现蓝绿、绿色或暗褐色。

苔藓-藻类生物结皮

镜检发现这一表层由藻类、沙粒和/或苔藓、地衣等组成。它们被称为生物土壤结皮。主要由藻类组成的结皮,称为藻结皮;以地衣为优势种,称为地衣结皮;以苔藓为优势种,称为苔藓结皮;苔藓、藻类均为优势的,则称为藻藓或藓藻结皮。

生物土壤结皮的发育均是从藻类结皮开始的,即先由藻类拓殖,形成藻结皮,而后苔藓或地衣定植,发育到藻藓、地衣或苔藓结皮。 生物土壤结皮的形成,减少了风蚀,固定了流沙。

那么,有没有办法通过人为干预的方法快速形成生物土壤结皮呢?

水生所的研究者们采集荒漠里的生物土壤结皮,带回实验室,取藻结皮用液体培养基进行培养。待到藻类大量生长繁殖后,分离、纯化其优势种类。

这些优势种类主要是蓝藻。

通过逐步放大培养的方法,获得荒漠生物土壤结皮优势蓝藻的大量生物量,然后喷洒接种到流沙表面,形成藻类结皮,固定流沙。我们称之为“人工生物结皮”治理荒漠化技术,即通过人工接种规模化培养的蓝藻,诱导形成藻类生物结皮的方法。

藻种培养(王伟波供图)


放大培养(王伟波供图)


规模化培养(王伟波供图)


喷洒接种(王伟波供图)

藻类固定流沙治理荒漠化技术需要注意哪些关键环节呢?且听下回分解。

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