沙丘上的土壤墑情傳感器實時傳回數(shù)據(jù)，滴灌帶正以0.3升/小時的速度滲出細(xì)流。棋盤狀草方格間，20厘米高的可降解沙障改變著氣流軌跡。近日，記者在甘肅省武威市民勤縣采訪時了解到，在年均降水僅120.8毫米的“沙海綠洲”民勤縣，一套特殊的治沙系統(tǒng)讓植被成活率躍至95%。

面對荒漠化治理這一世界性難題，民勤縣將水、土、氣候、生物等多要素有機融合，探索出“貼近自然”的治沙新路徑。通過“以水定林、量水而行”的科學(xué)規(guī)劃，該縣構(gòu)建“雨養(yǎng)+節(jié)水”雙輪驅(qū)動體系，成功實現(xiàn)“綠進(jìn)沙退”。

解鎖仿生治沙“密碼”

夏日，在甘肅民勤縣西大河小井子區(qū)域，草方格、尼龍網(wǎng)沙障縱橫如棋盤。這片由“近自然仿生學(xué)原理”構(gòu)建的治沙試驗場，凝聚著民勤縣勤鋒林業(yè)實驗站高級工程師許芳榮和團隊8年的智慧結(jié)晶。

“沙障看似簡單，實則是與風(fēng)沙博弈后精密計算的產(chǎn)物。”許芳榮手持測量儀介紹，20厘米高的沙障利用氣流穿過時形成的“能量漩渦”消耗風(fēng)動能，配合采用低覆蓋度種植的梭梭、沙拐棗等植物，構(gòu)成立體固沙體系。這種仿自然稀疏分布模式，讓植被覆蓋率合理，既固沙又契合生態(tài)承載力，避免過度用水。

多年來，許芳榮扎根試驗場，白天頂烈日在野外勘測，夜晚伏案整理數(shù)據(jù)。“流動沙丘夏季地表溫度超60℃，沙粒鉆進(jìn)儀器縫隙是常事。”她回憶道。經(jīng)過數(shù)百次對比試驗，團隊最終發(fā)現(xiàn)1.5米行距、帶狀種植的配置模式，可使植物根系形成“地下攔沙網(wǎng)”，水分利用率顯著提高。

“這排HDPE防沙網(wǎng)沙障能抗10級大風(fēng)，那片PLA口袋式沙障用的是可降解材料……”站在試驗基地觀景臺，許芳榮指著遠(yuǎn)方漸綠的沙丘如數(shù)家珍。目前200畝試驗田中，多種新型沙障與低蓋度造林技術(shù)組合，已使植被成活率達(dá)95%，生態(tài)修復(fù)效能顯著提升。更令她欣慰的是，她與團隊研發(fā)的“綜合沙障+行帶式造林+灌草結(jié)合”模式，已在庫布齊、塔克拉瑪干等沙漠推廣。

“新時代治沙不是對抗自然，而是修復(fù)土地的生態(tài)基因庫，讓民勤人用三代汗水澆灌的治沙經(jīng)驗永續(xù)傳承。”面對巴丹吉林和騰格里兩大沙漠夾擊，民勤縣如何破題？許芳榮有自己的見解。她帶領(lǐng)團隊采集300多個本地植物樣本，構(gòu)建鄉(xiāng)土樹種基因庫，并通過“最小干預(yù)”策略，引導(dǎo)固沙林與原生植被共建仿生群落，使荒漠生態(tài)系統(tǒng)重新找回自我修復(fù)的節(jié)奏。

如今，試驗區(qū)內(nèi)紅柳、花棒等植物自然更新形成生態(tài)廊道，引來鵝喉羚等野生動物棲息。

“雨養(yǎng)+節(jié)水”助力綠進(jìn)沙退

6月的民勤沙咀墩，沙障將層疊的金色沙丘切割成秩序井然的矩陣。

民勤縣林草局正高級工程師張世虎踩著松軟的沙粒，指尖劃過梭梭樹的枝葉。“這片3年前還流動的沙丘，現(xiàn)在已形成穩(wěn)定的植物群落。”他說。在他身后，尼龍網(wǎng)沙障隨風(fēng)輕顫，與采用低覆蓋度種植的沙生植物共同編織出牢固的生態(tài)防護(hù)網(wǎng)。

“治沙是與自然對話的藝術(shù)。”張世虎介紹，他主導(dǎo)的“雨養(yǎng)+節(jié)水”技術(shù)體系，以草方格固沙開路，雨養(yǎng)灌木筑基，節(jié)水滴灌補位，構(gòu)建三層立體防護(hù)系統(tǒng)。該體系仿沙漠原生植被分布，兼顧固沙與水資源自然化利用。

在張世虎看來，沙漠植物自有其生存智慧。他指著沙壟間的混交林帶說：“梭梭深根系鎖定深層水分，花棒淺根系捕捉地表徑流，沙米草自然落種填補空隙，這種‘喬灌草接力’模式，就像給沙漠安裝了天然水循環(huán)系統(tǒng)。”據(jù)此，通過迭代草方格材料、優(yōu)化植被配置和間距，張世虎團隊研發(fā)出適應(yīng)不同沙丘形態(tài)的“生態(tài)魔方”方案，在復(fù)合型沙丘區(qū)域?qū)崿F(xiàn)固沙植物成活率質(zhì)的飛躍。

在治沙現(xiàn)場，水利設(shè)施與生態(tài)修復(fù)的協(xié)同效應(yīng)隨處可見。集雨工程設(shè)施高效匯聚雨季降水，滴灌管網(wǎng)精準(zhǔn)潤澤苗木根系，智能監(jiān)測系統(tǒng)實時調(diào)控灌溉節(jié)奏。這種“水利先行、生物跟進(jìn)”的模式，使沙區(qū)植被建設(shè)告別粗放灌溉，進(jìn)入精細(xì)節(jié)水時代。

“未來的治沙技術(shù)，應(yīng)該像拼樂高一樣模塊化組合。”張世虎望向延伸的草方格。他正著手將“雨養(yǎng)+節(jié)水”技術(shù)體系標(biāo)準(zhǔn)化，計劃通過可拆卸沙障模塊、植被配置圖譜等技術(shù)包，讓“民勤經(jīng)驗”在更多沙區(qū)落地生根。

在他設(shè)計的藍(lán)圖中，每一個治沙單元既是生態(tài)屏障，也是水資源管理的微型實驗室，持續(xù)演繹著人與沙漠的共生智慧。（科技日報記者 頡滿斌 通訊員 馬愛彬）

來源：科技日報

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