中国沙漠科学的奠基地，在这里！| 科技自立自强之路

包兰铁路是我国第一条穿越沙漠的铁路

从1955年开始

一代又一代沙漠科学家在这里耕耘

在解决许多沙漠科学基础问题的同时

为全球干旱区生态环境建设提供了“中国方案”

▲20世纪50年代初的沙坡头。西北研究院供图

1952年

我国开始筹划建设一条包头至兰州的铁路

其中的沙坡头地段

位于宁夏回族自治区中卫市沙坡头区西部

全是高大的格状新月形沙丘

沙害频繁发生且强度大、方向多变

“浮沙没胫，人马惮行”

要在这里修筑铁路，相当艰巨

这时，中国科学院林业土壤研究所

（中国科学院沈阳应用生态研究所前身，以下简称林土所）

被指定参与包兰铁路防沙治害研究工作

1955年，铁道科学研究院、铁道部西北设计分院

和林土所相关研究团队合并

共同组建了铁路防沙研究工作站

（即沙坡头站前身）

▲沙坡头站建站初期，科研人员前往试验区。

西北研究院供图

建站当晚，所有成员齐聚一堂

展开了一场热烈的讨论

大家一致同意

首先应研究铁路两侧植物固沙的可行性

经过艰辛考察

团队成员意外发现两处茂密的油蒿群落和柠条群落

油蒿是一种半灌木，而柠条则是灌木

然而在固沙方面，蒿子只能起到辅助作用

必须与灌木搭配栽种才能取得更好效果

在试验区，团队成员将不同固沙植物进行搭配栽种

为保护这些植物免受风沙侵害

他们决定设置沙障

▲沙坡头站科研人员进行野外测量。西北研究院供图

1957年春夏

沙坡头遭遇了前所未有的酷暑、干旱和大风

一场罕见的黑风暴后

辛苦一年多栽种的树木和草本植物都不见踪影

对实现无灌溉条件下的植物固沙目标

所有人都产生了深深的怀疑

就在大家陷入苦恼之际

中国科学院黄河中游水土保持综合考察队的到来

为他们带来了转机

领队陈道明和随队苏联专家

在观察试验沙障损毁情况后

提出了改进建议

沙坡头站的科研人员受此启发

正式起用半隐蔽式格状沙障

1958年，团队计划修建防护带

在整条防护带中

乔、灌、草三种植物交互混种

选用十几种沙区生长植物组合搭配

把沙子固定在地表，形成有效的生态屏障

▲列车通过沙坡头草方格沙障路段。西北研究院供图

1958年，八一建军节

包兰铁路正式通车

第一辆列车驶进沙坡头

这年年底，中国科学院治沙队成立

1962年

治沙队改建为中国科学院地理研究所沙漠研究室

试验条件也在不断优化和完善

科学家们发现

1米见方的草方格固沙效果最显著

由此创建了半隐蔽式草方格沙障

这不仅提高了固沙效果

而且为后续的沙漠治理奠定了坚实基础

然而科学家们也清醒地认识到

麦（稻）草容易腐烂

因此草方格只能作为辅助、过渡性机械固沙措施

经过长达8年的固沙植物试验

他们终于发现

土生土长的油蒿、大灌木花棒、柠条

以及引种的两种沙拐枣

是优质的固沙植物种类

▲空中俯视沙坡头铁路防沙带。Geoge Stainmetz 摄（2006年）

但原有的沙障设计仍存在诸多不足

极易被风沙掩埋

只有将阻沙与固沙措施相结合

才能实现沙害治理的目标

于是他们在防护带的最前沿

设立起一米高的疏透型阻沙栅栏

既能透过气流，又能截留风中沙粒

同时在沙堤上种植植物，进一步稳固沙面

阻固结合的措施取得了显著成效

可以说

流沙治理是中国沙漠科学研究的起点

而沙坡头是中国沙漠科学的奠基地

1978年，沙坡头站升格为院级科学研究站

其使命不限于防治铁路沙害

而是扩展至沙漠科学的广泛领域

▲如今的沙坡头。李子锋摄

水分是沙区植被恢复和生长

以及生态重建中最为关键的限制因素

为了保持植被-土壤系统的可持续性和稳定性

科学的水资源管理显得尤为重要

2019年，沙坡头站建成了

“中国北方沙区水量平衡自动模拟监测系统”

这是目前我国规模最大的水量平衡自动模拟监测系统

这个系统的建成

意味着试验站能通过长时间观测

选择更适合不同沙区的植物种类

帮助生态环境重建

在这片沙漠之中

一代代科学家们传承接力倾注无数心血

反复试验研究

指引和保护包兰铁路在风沙肆虐中畅通六十余年

现如今

新一代科学家们的使命持续更新

为世界环保事业继续作出卓越贡献

阅读全文请见

来源：中国科学报

责任编辑：王颖