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重庆交大易志坚科研团队找到沙漠土壤化的力学密码

2016-10-23 声振之家

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破解沙子土壤化密码 沙漠有望变绿洲,视频来源:腾讯视频

媒体报道

新华社重庆8月31日电(记者谷训)我国科学家经过多年研究发现,土壤颗粒间存在一种特定的约束,并将这一原创力学理论运用于沙漠生态恢复,沙漠实地试验取得成功,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》(英文)发表。


重庆交通大学力学教授易志坚科研团队首次发现并定义了土壤颗粒间存在万向约束,正是这种约束使土壤施以温和的力“抱住”植物根系,维持植物稳定,并且保水、保肥和透气。而沙颗粒间不具备这种约束,找到了万向约束,就找到了沙子向土壤转换的密码。


经过4年实验,科研团队研发出一种环保高效的万向约束引入方式——向沙中添加一种植物性纤维黏合剂。经过改造,“一盘散沙”就能获得与自然土壤一样的生态-力学属性。易志坚说,这项技术可实现土壤沙化的逆过程,有望将沙漠“土壤化”,成为植物生长的理想载体。


今年以来,科研团队将“沙漠土壤化”生态恢复技术用于内蒙古阿拉善盟乌兰布和沙漠25亩试验地中。经施工改造后的沙体当即固定,并表现出持久的抗风蚀能力。试验地种植了玉米、小麦、糜子、瓜果蔬菜、向日葵、观赏草、乔木灌木等70多种植物,长势旺盛,开花结果。狐狸、獾、野猫、蛙类、鸟类和许多昆虫在两个足球场大的沙漠绿洲中安了家。


据专家测算,试验地作物种植与当地土壤中种植相比,浇水量相当,施肥量更少,农作物产量更高,沙地表面几个月就长出了藻类结皮。当地农民说,这种具有固沙和护种作用的藻类结皮在当地气候条件下要10年才能形成。


易志坚介绍,这项技术还具有成本低、易施工等特点,大规模改造成本约为每亩1500元至2700元。使用旋耕机操作,单台单日施工面积约30亩,一次改造后即可持续耕种,且后续种植对土质具有提升作用。


中国工程院院士钟志华在实地考察后表示,运用力学原理实现沙向土壤性能的逆转,目前国际上还没有公开报道先例。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。中国农技推广学会理事李加纳认为,沙漠中作物生长达到优质土壤效果,是一次重大突破,对治理沙漠具有重要价值。


以上为新华社报道,原题:《沙漠有望变绿洲——我国原创力学理论用于沙漠生态恢复试验取得成功》

专家评价

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盟盟长冯玉臻、重庆市科委副巡视员曹阳、校党委书记陈流汀等的陪同下,专程赴我校易志坚教授团队在内蒙古阿拉善乌兰布和的沙漠生态恢复试验基地考察,进行指导并提出工作要求。


钟志华院士(左四)一行现场考察指导


钟志华院士一行现场听取了易志坚教授关于沙漠生态修复基本原理、试验过程、基地建设运行等基本情况介绍后,直接走进试验区域现场考察,仔细查看了土壤性态及抗风蚀能力、植物及果蔬多样性生长、动物生存等生态系统的实际状态。


在试验基地,钟志华院士一行看到眼前的场景,种植的玉米、小麦、糜子、瓜果蔬菜、向日葵、观赏草、乔木灌木等70多种植物,长势旺盛、开花结果;蛙类、鸟类和许多昆虫在两个足球场大的“绿洲”中安了家,试验基地郁郁葱葱,与周边沙漠形成鲜明对比,等等,感到震撼,也十分振奋。


钟志华院士一行听取课题组汇报


现场考察结束后,易志坚教授团队作了沙漠生态修复试验原理等的汇报。听取汇报后,钟志华院士讲话指出,此项技术运用力学原理实现沙向土壤性能的逆转,目前国际上还没有公开报道先例,是治沙思路的重大创新,有望成为沙漠变绿洲的根本手段,希望下一步拓展试验基地面积、完善试验过程、提炼总结原理,为此项技术的科学鉴定及大规模推广应用打下更加坚实的基础。


阿拉善盟负责人表示,将大力支持学校专家团队的项目推广应用,从政策、土地、水源、经费等方面给予支持保障。陈流汀书记表示,学校将全方位、全力支持该项目的深化研究及试验推广,依托学校相关学科专业优势,优化研发专家团队,探索成果转化模式,确保项目更好深化和运行,努力为国家“创新驱动战略”实施,为全球沙漠治理和世界生态环境优化等,作出积极的探索和贡献。

现场实况


试验基地航拍图

“沙改土”过程

基地内70余种植物长势良好

基地内种植的玉米已经结果

已经成熟的小麦

观赏性很强的向日葵

种植的西瓜很快成熟

番茄熟了

实验基地里的青蛙

老鼠打洞形成的天然洞拱


以上综合自重庆交通大学新闻网和重庆交通大学微信公众号,原文图文由魏巍提供。

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