给荒漠“植皮”

    这些树苗都是每年的四月份在库布其沙漠边缘种下的，年年种，小树年年逃不过会死的厄运。

（采访）安晓亮：像这个，这应该是去年的，这个是去年还活着的，今年死了。今年全部死了，根子全部出来了。

    有些树苗的根儿一半儿埋在地里，一半悬在空中，有些树苗的根部整个都裸露在了外面，完全失去了汲取营养和水分的功能。根死了，苗自然也活不了。

    （采访）刘占海：就像咱们刮一次大的风以后，能歪10到20公分，那么有两次、三次，咱们栽的树深度是60公分到80公分之间，那么有三、四场风的话，就刮出来了。

    还别说是小树苗，春季的一场风刮来，吓得人都不敢出来。

    （采访）王双喜：开始就是黄沙漫漫。

    （采访）村民：起风的时候人都站不住了，刮的你像跑似的。这风沙大的眼也睁不开。

    （采访）石焕：风大以后，30来米就看不见人。

    近些年沙尘暴越来越频繁，这种灾害天气不仅侵扰了当地村民的日常生活，更严重的是原来耕种过，能有些收益的田地最终也不得不放弃了。

    （采访）村民：苗这么高在地下，有的时候刮死了。

    （采访）石焕：沙尘暴，就沙子迁移，迁移以后把农田压下来了。

    沙进人退，最严重的上世纪80年代，因为沙化无法生存，达拉特旗已经有175户牧民迁移他乡。

    可在达拉特旗种的草植的树为什么治不住沙，反而被沙子给治了呢？

    （采访）刘占海：从大体上来说，但是每次每年的降雨，它有效降雨的次数少，分布不均匀。有效降雨主要集中在7、8、9这三个月之间。

    虽说达拉特旗种的都是抗干旱耐瘠薄的灌木，可植物成活首先离不开的就是水。达拉特旗年降雨量不足300毫米，而且偏都集中在夏季，错过了种草植树的好时机。

    造成植物成活不了，除了缺水，还有个重要的原因就是土。严格上说，这已经不能叫做土了，土里面已经失去了有机物，变成了沙。

    沙没有聚合力，就更容易被风吹走。达拉特旗气候干燥，不仅多风而且风速大，风力最高的能达到10级，这就产生了破坏力极强的风蚀现象。

    （采访）安晓亮：就是风把沙子全部刮走了，把它裸露出来了，就是风蚀，风蚀比较严重。

    严重缺水和毫无阻拦肆虐的狂风，对内蒙古达拉特旗造成的威胁更大就是土壤的沙化，更多的土地土壤结构被破坏、功能退化，变成不能耕种的荒漠化土地。。怎样才能把沙子固定住，怎样不让沙化继续蔓延呢？

    中科院水生生物研究所的科研人员也来到了这片荒漠，帮助这里的人们防沙治沙，他们也正在试验用一种更简便的方法阻止住沙化的蔓延。

    （主持人）听起来你可能会产生疑问，怎么水生生物研究所做起了防沙治沙的事，水生生物怎么能和沙漠联系起来呢？要说这本来风马牛不相及的事还真就让水生生物研究所的科学家给联系上了，而牵上线的就是藻类植物。

    （采访）村民：喷这个为了（防）护沙的。每年就是这会儿一直喷到秋天。

    在内蒙古的达拉特旗的解放滩村，这里每年七八月份都要往荒漠上喷洒一种发绿的液体。

    （采访）

    记者：你们喷的这叫什么啊？

    村民：叫藻啊，我不知道什么藻，反正是个藻，说的是藻嘛。

    虽说村民们还不十分清楚，喷到荒漠上的到底是什么，但他们也实实在在地看到沙化的土地发生了一些改变。

    沙土上先是结上了一层皮，随着不断地喷施，这层皮越结越厚，盖在沙土，让流沙不再前移。

    这绿绿的液体真的是藻类吗，藻类不是大多都生长在水里吗？它怎么能在沙漠里生存，又怎么能神奇地将松散沙土结成团呢？

    要说的清楚这一切，就不得不认识一下中科院水生生物研究所的刘永定教授，他研究藻类已经有许多年了。

    （采访）刘永定：要是陌生人的话，他还认为莫名其妙，你是研究藻类的，你在水里面研究就行了，怎么跑沙漠里面去了呢？这个类群可以生活在不同的环境里面，更多的人们就集中在水里面去研究这个藻类，但是刚才我说了，那个极端环境，就是极端条件的那些生存环境，比如说温泉，温泉里面有藻类，雪山、冰川、南极很多，一般生物很难生存的条件，它只有藻类生存的，包括荒漠里面，土壤里面有藻类。

    藻类是生物界的最低等植物，又叫先锋植物。34亿年前地球还是荒漠时，最早出现的植物就是它，然后才是苔植物，再后其他生物才陆续产生，藻类可以在任何环境中存活，所以藻类生长在沙漠中也就不足为奇了。

    黄沙漫漫的荒漠，尽管生存条件恶劣，但依然会有生命存在。偶尔爬行的蜥蜴，零星的野草和灌木，还有一些很难被人发现的藻类，它们就是荒漠藻。

    （采访）刘永定：为什么别的藻不能够在这个荒漠里长？它能够在这里长，必然有它特殊的结构，因此就能够形成一些特殊的功能。

    能生长在如此恶劣的环境里，一定会有它的独特之处。荒漠藻首先是不怕晒，能够耐受60度的高温，具有很强的抗紫外线辐射的能力，并且在这样的少雨缺水地区，荒漠藻还显现出了极强的抗旱能力。

    （采访）刘永定：那个沙的表面就看到有一层硬壳子一样的结皮。

    透过显微镜科研人员看到了荒漠藻全貌，也探查到了其中的秘密。

    荒漠藻呈丝状体，长有长长的藻丝，藻丝体在不断生长的过程中，一方面能分泌一种胞外多糖的粘性物质，一方面又向四周延伸相互交错，这样就能把荒漠上的沙粒紧紧地缠绕胶结在一起，使得沙粒土壤表层形成一个很致密的结构，最终在荒漠上形成结皮。

就是这层结皮，让刘永定教授产生了浓厚的兴趣，也产生了一个大胆的设想。

    （采访）刘永定：本来自然有结皮，那么我们现在想，我们能不能够用人工的方法把这种结皮，它各种各样的适应我们知道了，那么能不能够我用人工的办法让结皮，在荒漠化土地上面铺一层，这样它就不扬尘了嘛。

    （主持人）利用荒漠藻结皮这一自然特性，让这层结皮覆盖到荒漠上、人工给荒漠植皮，不就可以固定住肆意的流沙了吗？刘永定教授冒出了这样的想法。听着倒也可行。可您知道吗，荒漠藻自然形成的这层皮，要多少年吗？十三年，要想利用它，岂不是太漫长的事了。

    荒漠藻虽然可以结皮，但形成时间缓慢，如果十几年才长成一张皮儿，应用在防沙固沙上显然不现实。

    （采访）刘永定：就是说自然界不加任何人工干预的，它慢慢长，那个怎么长呢？是一种推演的办法，但是它是有证据的，它不是随便乱算，要13年，就是可以粗略讲十几年的工夫才能够形成结皮。

    在人工的条件下能否缩短这个时间呢，刘永定教授等科研人员要突破的最大的难题就是如何让荒漠藻快速结皮，治理荒漠化。

    在实验室，科研人员对荒漠藻又进行了更深一步的观察，通过显微镜他们有了一个惊喜的发现。

    （采访）饶本强：应该感到很意外，是一个很有趣的一个现象就是说，原来这个生物结皮，对它藻类组成研究不多，后来我们实验室一些研究人员通过在显微镜下观察，包括培养基培养，把这个藻丝挑取出来之后，发现里面有几种藻类分布很多。

    爪哇伪枝藻分布在荒漠藻结皮的表层，它们能够吸收强烈的紫外光，抵抗强光的辐射。

    （采访）饶本强：它分布在表层，分布在结皮表层，这样能够保护结皮下层的一些藻类或者是土壤微生物的生存。

    具鞘微鞘藻位于爪哇伪枝藻的下面，分布在荒漠藻结皮的中层.

    （采访）饶本强：这个藻类最大的特点，就是藻丝体的运动能力，它能够运动，迁移能力很强，而且它这个藻丝体分泌胞外多糖很多，分泌大量的包外多糖，胞外多糖它是一种很黏性的东西，黏性的物质。

    在藻丝体和胞外多糖的作用下，具鞘微鞘藻在缠绕沙粒上更有优势。

    纤细席藻分布在荒漠藻结皮的下层，它们繁殖速度非常快，很快就能长成一片。

    其实，荒漠藻是由二三十种藻类组成，要想让荒漠藻快速结皮，首先就要从里面选出最优秀的藻种。而这被发现的三个藻种，正是科研人员想要寻找的。

    （采访）刘永定：我这个荒漠藻基本上也是这样，我要它长得快，一个很快形成结皮，防止沙流动，它自己维持自己生命能力还很强，还不需要太多的人去管它，这样当然就比较符合我们自己要求。因此这是一个人工，从自然界选择的一个过程，自然界并没有说，我准备东西让你来拿，那你自己得去找它。

    这就和种粮种菜一样，要想让它们长得快长得好，重要的就是找到并且选用有优势的好种子。于是科研人员把爪哇伪枝藻、具鞘微鞘藻和纤细席藻这三种藻从荒漠藻里分离了出来，要让它们各自的功能发挥到最大。

    （采访）饶本强：如果我们把三种藻混合在一块接种，发挥它们各自的一种优势，那结皮形成的速度很快，而且形成结皮，发育的也很好。

    三合一后的荒漠藻功能更强大了，可欣喜之余，让刘教授等科研人员头疼的难题却接踵而至。

    （采访）刘永定：分离藻类以后，它现在要形成结皮，而且荒漠的面积是很大的，要使它结皮，你不能一点点的结皮没意思，就是很大的一个面积上，很大的面积上就有很多藻。

    好种子虽然对荒漠藻快速结皮起到事半功倍的作用，可要给荒漠尽快植皮、将其铺满漫漫黄沙，就需要培养出大量的藻。科研人员首先让这些荒漠藻住进了水里。

    藻丝体在逐步的断裂，荒漠藻的数量也在不断增加。

    （采访）饶本强：通过这个繁殖，那这个速度非常快了，那么短时间呢，几天之内它就能够把一个较大的容器，里面的生物量就长的，数量达到很大的一个数量。

    随着荒漠藻繁殖数量的增加，科研人员开始逐级的给它们换地儿住。从三角瓶到矿泉水桶，再到塑料桶，最后进入水池，通过逐步扩大培养，这些藻以几何倍数增加。

（采访）陈祖芬：像这个大池子一般是100米长，5米宽，450个平米，如果说我们用8吨的车来拖的话，拖15车。一车平均可以喷20亩，这一个池就可以喷300亩面积，可以喷300亩。

    优势藻种加上工厂化生产做后盾，内蒙古达拉特旗的村民就可以利用喷灌车，把荒漠藻直接喷洒到沙化的土地上，为了让接种到流沙上的藻将来能更快结皮，喷洒的时机很重要。

    （采访）刘永定：7、8月份可能是最好的时间，因为这里多少，7、8月份在这种区域，降水很集中的，一般都是在这两个月有点降水，那么我们利用这样一些条件，那成活率和结皮的速度就会加快。

    刚喷到荒漠上的藻从外观上看不出什么来，一两个月以后，由于藻丝体的生长，像麻花儿一样开始把沙砾扭结在一起，经过一年的发育，就可以看到沙面上形成一张早期的灰色结皮。

    （采访）饶本强：你看这个藻丝体毛毛，这就是我们荒漠藻的藻丝体。你吹一吹，像棉絮一样，很微观的，如果显微镜下看更明显一点，吹一下它小絮状的，很小的，从侧面看得很清楚。反应出荒漠藻接种到沙面上以后，它已经生长存活下来了，生长繁殖的很快，藻丝体也很丰富的，大量的藻丝体存在，说明它生长状态是非常好的。

    藻丝体生长的好，结皮也就结的快。进入第二年，人工给荒漠植的皮从外观上有了变化，颜色越来越深，长的也越来越厚，由于当地有些沙砾比较粗的原因，这盖在流沙上的结皮摸起来疙疙瘩瘩的。

    （采访）刘永定：一个就是它的确能够把流沙固定下来，流动和半流动的沙丘结了皮以后，它就不往前流动了，第二个，它抑制扬尘的那种作用很明显，有结皮的地方和没有结皮的地方，就是沙尘，起沙尘的那种机率要小得多。

    人工给荒漠植皮的成功给防沙治沙又开辟了一条新路，而让刘永定教授等科研人员更加高兴的是，这层结皮对修复整个生态系统作出了巨大贡献。

    （采访）刘永定：这个荒漠藻实际上它是一种先锋、拓殖生物，就是别的没有去，它就开拓，它就打先锋，是这么一种生物。

    “打前战”的荒漠藻带动了结皮下层的微生物的生长、繁殖，沙化的土壤开始逐渐被改良、逐渐有了生机。

    （采访）刘永定：在荒沙表面基本上是没有什么有机质，但是结皮以后，它慢慢有机质，它实际上就成了一个起成土的过程，所以结皮了以后，你看苔藓、地衣、小草甚至……蚂蚁什么老鼠都来了，所以沙就变成了土壤，所以很脆弱的一个表层的土壤，那是慢慢的加厚，这个过程比自然界那种自然过程要快得多。