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徐新文为“死亡之海”设计“绿丝带”

来源:中国科学报 作者:沈春蕾 人气: 发布时间:2022-02-17 09:18:28

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徐新文在塔克拉玛干沙漠腹地开展测量工作。新疆生地所供图

在多数人眼里,沙漠是荒凉的,但是在徐新文眼里,沙漠却是灵动的。

在塔克拉玛干沙漠腹地,有一条长436千米、宽约80米的“绿丝带”,中国科学院新疆生态与地理研究所(以下简称新疆生地所)研究员徐新文是这条“绿丝带”的设计者。

“我见证了这条‘绿丝带’的诞生,也希望未来有更多条‘绿丝带’在沙漠里飘扬起舞,让沙漠不再荒凉。”徐新文告诉《中国科学报》。

近日,徐新文获评2021年中国科学院年度感动人物。

背上仪器 在沙漠腹地测量地形

20世纪90年代的塔克拉玛干沙漠腹地传来了一个令人振奋的消息:这里有油气资源。

众所周知,塔克拉玛干沙漠的自然环境非常恶劣,沙丘比较高大。因此,资源开采遇到的第一个难题是——怎么将物资运进去?人如何进出沙漠?

徐新文告诉《中国科学报》:“沙漠车是当时进入沙漠的主要交通工具,但大多依靠进口,成本高,还经常坏,要是有一条沙漠公路就会方便很多。”

国家在“八五”攻关期间提出,在塔克拉玛干沙漠修建一条沙漠公路。在这条沙漠公路修建之前,我国没有任何在沙漠修建公路的技术和经验。于是,一批从事公路、防沙、治沙等相关研究的专家学者纷纷来到塔克拉玛干沙漠。徐新文就是其中之一,他参与了沙漠公路选线和防沙设计这两项任务。

徐新文1986年毕业分配到新疆生物土壤沙漠研究所(新疆生地所的前身之一),在莫索湾沙漠研究站开展沙漠研究,并积累了一定的防沙和治沙的技术经验。

1992年春天,正月十五还没过,徐新文团队就开赴库尔勒,来到塔克拉玛干沙漠腹地。虽然当时通过遥感卫星图、航空拍摄的照片等相关资料和数据,研究人员已经初步确定了沙漠公路的线路走向,但还是要到现场根据沙丘高矮、风向等实际情况来确定公路的具体线路。

谈及防沙设计,徐新文表示,塔克拉玛干沙漠的沙子是流动的,如果只修了路而没有设防沙体系,路很快就会被沙子掩埋。

为了合理设计防护体系,徐新文带领团队沿着公路在两侧200米的范围进行地形测量。“那时候测地形全靠人扛着仪器设备,我们深一脚浅一脚地翻过一座座沙丘。”徐新文回忆道,“休息时,大家就在沙漠里面找一个稍微平缓的地方席地而坐,吃自己带去的干粮和咸菜。”

最终,徐新文带领团队绘制了一幅宽度接近500米的地形图。这幅地形图的比例是两千分之一,覆盖了沙漠公路两侧200米的范围,数据相对精确,为后续开展防沙治沙工作提供了科学依据。

建防护林 变不可能为可能

1995年,塔克拉玛干沙漠公路建成。这条沙漠公路全长562千米,横穿沙漠的长度是443千米。这条公路也是当时世界上连续穿越流动沙漠最长的等级公路,还被收入吉尼斯世界纪录。

虽然沙漠公路修好了,但防沙工作还要继续进行。

徐新文向《中国科学报》介绍,常用的防沙措施有3种。“一是机械防护,用植物的秸秆或其他材料在路两侧做成方格,用来降低地表风速防止沙子移动;二是化学防护,在沙子表面喷一些化学物质,增加沙子的地表强度;三是生物防护,在道路两侧种草植树,固定阻挡风沙。”

“在设计防沙体系时,我们参考了地形图、风沙危害状况、沙丘高矮及密集程度等多种数据,设计了机械防沙体系。”徐新文指出,虽然机械防沙体系可以暂时确保公路的建设和早期运营,但随着时间的推移,快速移动的沙子最终会入侵草方格,对公路交通造成危害。

早在沙漠公路建设之初,徐新文团队就开始研究生物防护技术体系。然而,要在被称为“死亡之海”的塔克拉玛干沙漠里建生物防护体系几乎不可能。变不可能为可能,是当年支撑徐新文团队坚持下去的信念。

由于塔克拉玛干沙漠没有淡水,要在这里建防护林,就必须引进耐盐、耐旱、耐风蚀的植物。从1992年开始,徐新文团队就着手开展引种及相关试验,最后锁定几种植物,包括可以耐15克/升以上盐的柽柳、可以耐28克/升盐的梭梭。

植物在试验地里长得好,并不意味着在沙漠里也能长得好。怎么育苗、怎么种植,是徐新文团队下一步要解决的问题。他们将试验地搬进了沙漠腹地,也随之发现了问题:“小苗被栽下后,起初长得非常好,但经历一场风沙后,小苗就全被埋掉了。”

为此,徐新文团队在苗圃地周围设置了一些机械沙障,后来又改为生物防护林。在这样的保护下,那些种在流沙上的小苗才得以成功育出。

2002年,引种筛选中心成立了。随后,徐新文团队在这里建了一个300多亩的沙漠植物园,共引进植物400多种,保存下来200多种。这为后来的防护林体系的建设提供了丰富的种源和苗木。

“我们最终选择柽柳、沙拐枣和梭梭作为沙漠公路防护林建设的主要植物种。”徐新文说。为了解决如何灌溉、林带怎么布局等问题,徐新文团队在沙漠公路两侧开展了试验种植,截至2000年,他们已在沙漠腹地种植了6.3千米长的防护林。2001—2003年间,团队还深入塔中油田基地选取难度较大的立地,建造了30.8千米长的防护林示范工程。

2003年6月,沙漠公路防护林工程获批立项。工程在实施的3年多时间里,共种植了2000多万株荒漠植物,防护林宽72米~78米,长436千米。

走出国门 防沙治沙技术被认可

如今的塔克拉玛干沙漠除了一望无际的黄沙,还有一条绵延的“绿丝带”和108个红点。

关于这些红点,徐新文告诉《中国科学报》:“由于塔克拉玛干沙漠地下水补给较弱,我们当年沿着沙漠公路每隔4千米分散打井,这对地下水的影响相对较小。”

塔克拉玛干沙漠公路防护林的建成,也吸引了位于北非的沙漠国家利比亚相关部门的注意。“利比亚南部的公路面临严重的风沙危害,我们的技术成果可以解决他们公路防沙治沙的难题。”徐新文说。

2006年12月,徐新文应邀来到利比亚,将中国沙漠公路防护林的技术和建设经验向利比亚农业部部长和环保部官员作了报告。第二年,利比亚派出专家来到塔克拉玛干沙漠公路现场进行考察和交流,并当场邀请中国科研团队帮助利比亚建设荒漠化防治中心。

一切都进展得很顺利,但合作却被2011年利比亚国内的动荡所终结。这也成为徐新文最大的遗憾:“本可以在我退休前将中国塔克拉玛干沙漠的‘绿丝带’复制到北非的撒哈拉沙漠,但计划终究赶不上变化。”

虽然第一次踏出国门的尝试以意外而告终,但徐新文团队的防沙治沙技术还是得到了“一带一路”沿线国家的认可。

为了抗击沙漠化,非洲11个国家联手,决定在撒哈拉沙漠的南缘建一条非洲“绿色长城”,建成后的长度将接近7000千米。从2012年开始,徐新文团队受邀参与相关研究,并建立了机械防沙新材料快速固沙、灌丛化草地生态修复、低海拔丘陵区集水恢复林草等5个示范基地。

“近年来,我们的防沙治沙技术正获得越来越多国家的认可。”这两年由于疫情影响没法出国,徐新文很着急,“我在塔克拉玛干沙漠已经征战了30年,希望我们的荒漠化防治技术在‘一带一路’沿线国家也能有用武之地。”

(编辑:逍遥客)

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