■茆京來 “浩浩乎,平沙無垠,夐不見人?!鄙衬艚o世人的印象,大多帶著些干旱、荒涼的味道?;仡櫲祟悮v史,沙漠一直在侵蝕綠地,“沙進人退”似乎已成為生態(tài)演化的定律。沙漠是地球生態(tài)系統(tǒng)的重要組成,有著獨特的作用,但對人類來說,荒漠化問題是一種嚴重的生態(tài)危機。目前全球荒漠化面積已占到陸地總面積四分之一,影響到世界五分之一人口,并直接威脅人類糧食安全和生態(tài)安全。 我國的荒漠化問題非常嚴重,面積大、分布廣、危害重的三大特征,導致土地生產(chǎn)力銳減、沙塵暴頻發(fā)、生態(tài)環(huán)境惡化、自然災害加劇等問題。截至2014年,我國荒漠化土地高達261.16萬平方公里,占國土面積的27.2%;沙化土地172.12萬平方公里,占國土面積的17.9%,而今年5月自然資源部公報顯示,我國總耕地面積才有135萬平方公里。 有效治理荒漠化是世界性難題,由于沙粒具有流動性,使得生物很難應對沙漠中的風害,因此想要治沙,就必須先固沙?,F(xiàn)在常用的固沙方法有三種:一是工程固沙,采用人工設置沙障等工程手段來阻止沙子移動,包括使用草方格、石方格等;二是化學固沙,通過化學材料和工藝來建造能夠防風蓄水,改良沙地性質(zhì)的固結(jié)層,主要使用瀝青乳液、高分子聚合物等;三是植物固沙,通過種植沙生植物來穩(wěn)定和阻絕沙體。 前段時間,媒體將力學教授易志堅的研究項目喻為“點沙成土”,受到社會熱議。這位力學教授的學術(shù)生涯始于斷裂力學研究,他在研究過程中推測出“物質(zhì)的顆粒約束決定物質(zhì)的狀態(tài)”,并嘗試用力學原理把沙子變成土壤。 易志堅認為,沙漠和土壤的根本差異是力學差異。土壤微粒之間有作用力,能夠作為整體進行自我修復和自我調(diào)節(jié),這種力可以讓土壤隨意變形,在濕潤時成為流變狀態(tài),干結(jié)時成為固體狀態(tài),并在這兩種狀態(tài)間穩(wěn)定轉(zhuǎn)換;而沙子間是離散的,沒有作用力,因此不能像土壤那樣“溫和地抱住植物根系”,也無法保水保肥。 他在論文中將這種作用力稱為“萬象結(jié)合約束”,而“點沙成土”的原理就是給沙子重新施加“萬向結(jié)合約束”,只要把沙子拌上他特制的“植物提取纖維黏合劑”,再添水攪和,就能恢復土壤功能,實現(xiàn)“沙漠變良田”的愿景。 易志堅在我國八大沙漠之一的烏蘭布和沙漠建立了生態(tài)恢復實驗基地,4000畝試驗田在一望無際的沙海里逐步鋪開,取得了較好的實驗效果。各路媒體蜂擁而至,在報道中充滿了驚嘆。 不過,這項被媒體渲染成“重大突破”的研究,在學術(shù)界卻引發(fā)了一些爭論。 中科院沙漠研究專家屈建軍認為這只是一種化學固沙材料的研究,而“植物提取纖維黏合劑”核心成分是一種常見工業(yè)原料,“說不上是什么重大突破,化學固沙的辦法百年前就有人研究了”。 中科院院士陳發(fā)虎認為,“點沙成土,實際上是有機物質(zhì)形成固結(jié)后,通過固水或吸取空氣水汽,然后慢慢形成土壤,主要是防治沙漠化,技術(shù)原理上是可行的”。但是,方案是否可行,還需要進一步考證。 在與“點沙成土”有關(guān)的多個學術(shù)研討會上,生態(tài)專家們一致認為治理沙漠的關(guān)鍵還是要解決沙漠缺水的問題,易志堅團隊的研究只是一種固沙材料的應用研究,與“點沙成土”有天壤之別,難以用于大面積治沙,可以算是一次有益嘗試,但絕不是重大突破。 綜合來看,各方對研究項目本身并沒有爭議,只是對“重大突破”的說法有不同看法。這是一場與“名”有關(guān)的爭議。不過,隔行如隔山,不同專業(yè)人群持有不同看法也很正常。 對新聞媒體來說,在荒漠中看到生機勃勃的試驗田,視覺的反差令人震撼,也超出了多數(shù)人的認知;對生態(tài)專家來說,化學固沙只是一種常用方法,再好的固沙材料,也無法從根本上解決荒漠化問題;而易志堅本人雖然從未對“重大突破”發(fā)表過看法,但也曾多次提到自己發(fā)現(xiàn)的“萬象結(jié)合約束”,力學原理大多發(fā)現(xiàn)于人們常見的事物規(guī)律中,更何況一種新材料改變?nèi)澜绲睦右脖缺冉允恰?/p> 相對于爭議,易志堅的治沙研究確確實實帶來了驚喜。一方面,目前的實驗效果已經(jīng)能夠滿足一些特定條件的治沙需求,如沙漠哨所、救助點或重要設施周邊等小規(guī)模的營地建設;另一方面,生態(tài)環(huán)境與每個人都息息相關(guān),也和各個學科有千絲萬縷的聯(lián)系,保護生態(tài)環(huán)境需要各行各業(yè)的有志之士齊心協(xié)力。 《中國科學報》 (2018-08-31 第4版 自然) |
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