莫索灣站科研人員在監(jiān)測梭梭根系層不同深度的水鹽變化。

宋春武攝

李生宇（右）給學(xué)生講解如何使用輻射觀測儀。

吳月輝攝

從烏魯木齊出發(fā)，走烏奎高速—呼克公路—甘莫公路，一路向北，3個多小時車程后，可抵達(dá)古爾班通古特沙漠腹地，中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所莫索灣沙漠研究站（以下簡稱莫索灣站）就建在這里。

60多年來，莫索灣站一代代科研人員堅守在此，在科學(xué)治沙、荒漠化防治上持續(xù)探索。

根據(jù)降水和土壤水分條件，保持防護(hù)效果好的天然植被

和記者同行前往莫索灣站的，是中國科學(xué)院新疆生地所莫索灣站站長李生宇和莫索灣站副站長宋春武。

路上，李生宇給記者講起莫索灣站的歷史。

1956年，中國科學(xué)院組建新疆綜合考察隊，開始對包括沙漠在內(nèi)的新疆自然條件、自然資源進(jìn)行全面考察，并在1960年設(shè)立莫索灣站。

莫索灣站是我國成立最早的野外觀測站之一，也是中國科學(xué)院新疆生地所第一個沙漠研究站。據(jù)李生宇介紹，建站初期，莫索灣站以研究古爾班通古特沙漠自然演變趨勢和沙漠化防治為主要方向。1979年后，重點開展對沙漠環(huán)境地面過程的觀測和生物防沙措施研究。

車駛?cè)肽鳛痴緟^(qū)，道路旁的防護(hù)林郁郁蔥蔥。

“站區(qū)周圍的林子日常由我們維護(hù)。”李生宇說，“站區(qū)內(nèi)部分道路經(jīng)過硬化改造，比過去好走多了。”

莫索灣站東、西、北三面環(huán)沙。“莫索灣站位于我國面積最大的固定、半固定沙漠，該區(qū)域生態(tài)較為脆弱，是天山北坡經(jīng)濟(jì)帶的生態(tài)屏障的重要區(qū)段，地理位置非常重要。”李生宇說。

莫索灣站區(qū)主要包括三大區(qū)域，分別是生活區(qū)、集水造林區(qū)和荒漠保育區(qū)，后兩個區(qū)域都位于站區(qū)北部。李生宇告訴記者，站區(qū)地處沙漠—綠洲過渡帶，一邊是綠洲，一邊是荒漠區(qū)，站區(qū)本身就是綠洲防護(hù)屏障組成部分，可以阻擋來自西北方向的風(fēng)沙。

記者跟隨李生宇來到荒漠保育區(qū)。跟南邊的滿眼翠綠相比，這里是一片自然荒漠景觀，一個個固定、半固定沙丘散布其中，沙丘高度從10米到20米不等。

爬上一個10多米高的沙丘，站在最高處放眼望去，沙丘和丘間地上長滿了溫帶荒漠中重要的固沙植物——一簇一簇的梭梭，有白梭梭，也有梭梭柴。

“為何不在這里種喬木、建人工防護(hù)林？”記者問。

李生宇解釋說，古爾班通古特沙漠年降水量為70—150毫米，而梭梭屬植物依靠這些天然降水就可以維持生長。如果建成人工防護(hù)林（喬木）耗水量要大好多倍，僅靠天然降水遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

“梭梭這些天然植被雖然看上去很稀疏，但在現(xiàn)有的降水和土壤水分條件下，維持這樣的長勢和植被蓋度剛好，防護(hù)效果既好又持久。”李生宇說。

針對不同的自然條件，采取適宜的固沙造林技術(shù)措施

古爾班通古特沙漠降水集中在冬春季節(jié)，較好的降水條件為沙漠植物生長提供了條件，使其成為我國最大的固定、半固定沙漠。

“古爾班通古特沙漠固定、半固定的性質(zhì)還得益于沙漠中廣泛存在懸濕沙層。”宋春武說，古爾班通古特沙漠沙丘濕沙層為植物根系提供了良好的水分條件，讓植物可以度過酷熱干旱的夏季，“在這里進(jìn)行人工造林固沙的關(guān)鍵，就在于營造適合植物生長的條件。”

針對古爾班通古特沙漠的特有條件，科研人員經(jīng)過不斷探索，開發(fā)了客沙、集水、秋灌、懸濕沙層4種固沙造林技術(shù)，進(jìn)行了防沙治沙技術(shù)示范。

客沙造林，就是在沙丘濕沙層很薄的地段，將其臨近地段的濕潤沙土填到幼苗種植穴中。這樣就可以補足苗木根層水分，提高苗木成活率，并支撐它們度過夏季。

“在這些地段，栽植苗木根系所在的50—60厘米處是干沙。你看，只需將下面的干沙翻上來，將搬來的濕沙填上，濕沙就‘易客為主’了。”李生宇一邊說，一邊拿過一把鐵鍬，給記者演示。

“被填到下面的濕沙，如果里面的水分很快被蒸發(fā)，會不會又變成干沙呢？”記者問。

“這個問題不用擔(dān)心。”站在一旁的宋春武擺擺手，“沙層毛細(xì)管作用很弱，表面形成的干沙層可防止蒸發(fā)，所以不用擔(dān)心水分很快被蒸發(fā)掉。植物成活后，根系向下發(fā)育，能延伸到更深處的濕沙層，持續(xù)生長。”

“由于沙子松軟，挖坑換沙相對省力，非常有利于固沙植物生長。”李生宇說。

集水造林，則是利用壤漠滲透性差的特點，通過人工創(chuàng)造起伏地形，形成溝坡相間地表，使降雨和地表融化的雪水在重力作用下匯聚到低洼的溝底，保障在這里種植的苗木良好生長。

李生宇說：“栽植固沙植物，間距通常較大。地表微地形的集水作用非常明顯，一般只需1—3毫米的降雨就能夠形成地表徑流。一個種植溝的集水坡面約20—50平方米，地表徑流積聚后相當(dāng)于降雨強度增加了數(shù)十倍。”

到了秋季，農(nóng)業(yè)用水減少，科研人員就調(diào)劑部分河水用于治沙造林，這就是秋灌造林。

李生林告訴記者：“研究站還利用當(dāng)?shù)氐哪昃?00多毫米降水在沙丘中形成的懸濕沙層水分，研發(fā)了懸濕沙層造林技術(shù)。這項技術(shù)在古爾班通古特沙漠重大工程防風(fēng)固沙中得到應(yīng)用，防沙效果良好，生態(tài)效益顯著。以100千米長的沙漠工程建設(shè)計算，采用植物固沙50年可節(jié)省防沙工程建設(shè)費用1800萬元，節(jié)省清沙費用超過2億元。”

在李生宇看來，科學(xué)治沙至少包括技術(shù)可靠、因地制宜、因害設(shè)防和建管結(jié)合四個方面。“要針對不同的自然條件，采取適宜的防沙治沙技術(shù)措施。要因地制宜、科學(xué)推廣應(yīng)用行之有效的治理模式。對于一些沙漠地區(qū)，可以宜荒則荒、適度保護(hù)。”

持續(xù)探索，在風(fēng)沙運動機(jī)理和防沙治沙新技術(shù)上深入研究

風(fēng)洞實驗室是莫索灣站的一大特色。在前往莫索灣站之前，記者就多次聽到科研人員提起。

風(fēng)洞實驗室位于站區(qū)南部的生活區(qū)內(nèi)，占地面積大概300平方米。整個風(fēng)洞長16.2米，橫截面寬1.3米，高1米。

“這是目前新疆唯一一個風(fēng)沙環(huán)境風(fēng)洞，是開展風(fēng)沙運動、沙丘形成演變模擬，以及風(fēng)沙干擾下的植物生理、生態(tài)變化等方面研究的重要實驗裝置。”李生宇說，每年都有全國各地的科研人員來進(jìn)行實驗。

在風(fēng)洞實驗室，記者遇到了苗佳敏，她是新疆生地所在讀博士生，這次來站里做實驗已快1個月了。

“我正在做的實驗是關(guān)于風(fēng)速對土壤水分蒸發(fā)有何影響。”苗佳敏說。

“風(fēng)洞給科研人員提供了一個模擬野外的環(huán)境。”苗佳敏告訴記者，不同的是，野外的很多條件是不可控的。“在風(fēng)洞環(huán)境里，我們可以根據(jù)自己的實驗需求，對實驗條件進(jìn)行精準(zhǔn)控制。”

在進(jìn)行風(fēng)洞實驗前，第一步是先做好實物模型。比如，公路沙害研究就要做公路路基的縮尺模型。

“現(xiàn)在我的沙盤模型就在風(fēng)洞里面。”苗佳敏指著風(fēng)洞對記者說，“我先設(shè)定了10分鐘，吹10分鐘以后會把沙盤取出來，通過稱重測算它的土壤水分損失了多少，然后再把它放進(jìn)去繼續(xù)吹，然后再取出來看隨時間有何變化。”

“風(fēng)洞實驗室這些重要的研究裝備，條件可控，得到結(jié)果更快，便于理論研究和技術(shù)驗證。”李生宇說。

近年來，通過項目合作、人員互訪等形式，莫索灣站已與一些國家的科研機(jī)構(gòu)建立了穩(wěn)定的合作關(guān)系，與國際同行分享防沙治沙經(jīng)驗。

據(jù)李生宇介紹，未來，莫索灣站將繼續(xù)探索，在風(fēng)沙運動機(jī)理和防沙治沙新技術(shù)方面深入研究，特別是在綠洲防護(hù)林提質(zhì)增效上下功夫，更好保障綠洲生態(tài)安全。

原標(biāo)題：

堅守沙漠腹地，中國科學(xué)院新疆生地所莫索灣沙漠研究站

因地制宜 持續(xù)探索（科技視點·跟隨科研人員去治沙④）