沙林中心科研人員在采集土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)。

沙林中心科研人員對沙塵觀測塔進(jìn)行維護(hù)。

俯瞰沙林中心農(nóng)田防護(hù)林。
以上圖片均為中國林業(yè)科學(xué)研究院沙林中心提供

習(xí)近平總書記在近日召開的全國生態(tài)環(huán)境保護(hù)大會上強(qiáng)調(diào)，“綜合運(yùn)用自然恢復(fù)和人工修復(fù)兩種手段，因地因時制宜、分區(qū)分類施策，努力找到生態(tài)保護(hù)修復(fù)的最佳解決方案”“要加強(qiáng)科技支撐，推進(jìn)綠色低碳科技自立自強(qiáng)，把應(yīng)對氣候變化、新污染物治理等作為國家基礎(chǔ)研究和科技創(chuàng)新重點(diǎn)領(lǐng)域，狠抓關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，實(shí)施生態(tài)環(huán)境科技創(chuàng)新重大行動，培養(yǎng)造就一支高水平生態(tài)環(huán)境科技人才隊伍，深化人工智能等數(shù)字技術(shù)應(yīng)用，構(gòu)建美麗中國數(shù)字化治理體系，建設(shè)綠色智慧的數(shù)字生態(tài)文明”。

烏蘭布和沙漠東北角，黃河“幾字彎”頂端，是“萬里黃河第一閘”——三盛公水利樞紐所在地。滔滔黃河水由此分流，涌入河套7級灌排體系。

遏制沙漠向河套地區(qū)侵蝕，內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾市磴口縣位于這道防線的最前沿。

20世紀(jì)50年代以來，磴口縣森林覆蓋率增長了900多倍，目前已經(jīng)超過37%，建成了林茂糧豐的“塞上江南”。“綠進(jìn)沙退”的變化背后，扎根磴口的中國林業(yè)科學(xué)研究院沙漠林業(yè)實(shí)驗中心（下稱沙林中心）發(fā)揮了重要作用。

日前，記者跟隨科研人員走進(jìn)一線，看科技如何助力防沙治沙。

科學(xué)設(shè)計防護(hù)林，為農(nóng)田擋風(fēng)防沙

沙林中心下轄4個實(shí)驗場。1979年，國家劃定47萬畝國有土地作為實(shí)驗區(qū)域，開展防沙治沙研究工作。由東往西，4個實(shí)驗場沿烏蘭布和沙漠邊緣依次而建。

磴口縣城往西不到10公里，便到了沙林中心第一實(shí)驗場。這里是圍沙造林的開路先鋒。走進(jìn)實(shí)驗場腹地，農(nóng)田連接成片。

從高處遠(yuǎn)眺，隱約可見數(shù)公里外的連綿沙丘。農(nóng)田四周，一排排楊樹高大挺拔，靜靜守護(hù)著這片綠色。

“這是我們設(shè)計的農(nóng)田防護(hù)林?！鄙沉种行慕淌诩壐呒壒こ處熧Z玉奎說，“與風(fēng)向垂直的是主林帶，平行的是副林帶，每個林帶栽兩行楊樹，構(gòu)成了‘兩行一帶’的防護(hù)模式。”

80年代，沙林中心開展造林示范，借鑒了“八行一帶”的防護(hù)模式，當(dāng)時的寬林帶曾起到較好防沙效果。自90年代開始，沙林中心推廣“兩行一帶”防護(hù)林帶。

“八行一帶”改成“兩行一帶”，看似簡單，其背后則有沙林中心科研人員周密的測算，以及多年觀測研究結(jié)果的支撐。

為何“兩行一帶”防護(hù)效果更好？帶著疑問，記者見到了主導(dǎo)推廣的沙林中心總工程師王志剛。

王志剛娓娓道來：“我們發(fā)現(xiàn)，每年3至5月是農(nóng)田防護(hù)林防風(fēng)效應(yīng)關(guān)鍵期，而主栽樹種尚處于冬季相（無葉期）。經(jīng)測算，此時‘兩行一帶’的疏透度與透風(fēng)系數(shù)等比較理想。”

他列舉出更細(xì)致的指標(biāo)：防護(hù)林株距1米，林帶間距為樹高的12至18倍。以5至7年達(dá)到防護(hù)目標(biāo)計算，樹高可到10—12米，主林帶間距在130至140米之間。“這樣布置防護(hù)林，占地少、林木生長快，還能減少林地矛盾?！?/p>

農(nóng)田四周栽植防護(hù)林，會與農(nóng)作物爭奪光照和水肥，造成脅地效應(yīng)，影響農(nóng)民種植防護(hù)林的積極性。沙林中心的實(shí)踐證明，相對于“八行一帶”那種寬林帶、大網(wǎng)格的配置布局，“兩行一帶”這種窄林帶、小網(wǎng)格的綜合防護(hù)效益更好，脅地面積最小。

有農(nóng)田防護(hù)林擋風(fēng)防沙，在曾經(jīng)的沙荒地上，沙林中心開墾出2萬畝灌溉綠洲。更讓他們自豪的是，中心探索的農(nóng)田防護(hù)林模式，已在磴口縣推廣56萬余畝。由此證明：沙漠邊緣也可以種莊稼。

選好樹建好防護(hù)林，許多成熟的治沙研究成果得到應(yīng)用

農(nóng)田防護(hù)林只是磴口縣探索的旱區(qū)防護(hù)林體系的一部分。沿第一實(shí)驗場繼續(xù)往南行駛約10公里，記者見到了與萬頃良田不同的另一番景象：道路北側(cè)數(shù)萬畝黃沙，梭梭、花棒、沙拐棗、檸條等灌木扎根其上，這是防風(fēng)固沙區(qū)；道路南側(cè)不遠(yuǎn)處，裸露的流動沙丘連綿不絕，偶爾可見耐旱的白刺，此為封沙育草區(qū)。

“科學(xué)治沙，不是多種樹就好，天然的沙漠戈壁，要保持原有生態(tài)系統(tǒng)的完整性?！敝钢h(yuǎn)處的梭梭林，沙林中心資源管護(hù)處處長張瑞說，堅持宜林則林、宜灌則灌、宜草則草、宜荒則荒的總原則，沙林中心與磴口人民共同搭建起封沙育草區(qū)、防風(fēng)固沙區(qū)和農(nóng)田防護(hù)林區(qū)三道防線。

三道防線之外，則是包括哈騰套海國家級自然保護(hù)區(qū)、納林湖國家濕地公園在內(nèi)的自然保護(hù)地?！叭齾^(qū)一地”構(gòu)成了完備的防護(hù)林體系，是磴口縣綠洲防護(hù)林體系的全貌。

建好防護(hù)林，關(guān)鍵要選好樹。新疆楊耐旱、耐鹽堿，樹干直、樹冠窄，養(yǎng)護(hù)成本低，是河套平原建設(shè)防護(hù)林的理想樹種。然而，和許多楊樹一樣，新疆楊不抗天牛。西北地區(qū)干旱，缺乏天敵的光肩星天牛繁殖泛濫，對楊樹危害極大。

王志剛辦公桌上，堆放著他采集的遭受光肩星天牛蟲害的楊樹樹輪截斷標(biāo)本。這些標(biāo)本外表看似完好無損，樹輪中間卻滿是天牛蛀食留下的孔洞?？锥醋璧K樹木養(yǎng)分的輸送，過不了多久，楊樹枝干便會干枯，容易風(fēng)折，甚至造成全株死亡。

“我們在中國林科院林業(yè)所研究員韓一凡先生培育出的北抗楊基礎(chǔ)上，選育出了沙林楊。”手拿沙林楊的樹干截斷標(biāo)本，王志剛說，“光肩星天牛也會寄生到沙林楊上，但產(chǎn)下的卵很難存活。經(jīng)測算，沙林楊天牛羽化率僅0.25%，這意味著天牛基本上難以繁衍后代，從而間接殺死了害蟲?！?/p>

2019年，王志剛團(tuán)隊拿到了林木良種證，開始在西北一些地區(qū)推廣沙林楊。

記者在第二、第三實(shí)驗場交界處看到一片沙林楊。外觀上，沙林楊與普通楊樹沒什么區(qū)別。因為才栽下幾年，樹干還不太粗壯。實(shí)驗場研究人員告訴記者，目前沙林楊種得不多，除了人們接受新品種有個過程外，沙林楊自身也有一些不足。比如，樹冠大、抗旱抗寒性相對較差，耗水也相對多。

全部種沙林楊不合適，與新疆楊混交栽種如何？沙林楊的抗天牛特性，引起了林業(yè)專家、河北大學(xué)研究員魏建榮的注意。與沙林中心合作，他發(fā)現(xiàn)：相比新疆楊，光肩星天牛更喜歡在沙林楊上產(chǎn)卵，混交栽種時，便可以利用沙林楊的誘殺性吸引“火力”，盡可能保護(hù)新疆楊。

正在沙林中心作學(xué)術(shù)交流的魏建榮告訴記者，他計劃通過雜交或基因技術(shù)等手段，將抗蟲特性“注入”新疆楊或其他性狀優(yōu)良的楊樹。

這是一項非常困難的工作，王志剛團(tuán)隊也一直在探索。近年來，他選擇了沙林楊的一種同胞無性系作為母本，以新疆楊為父本，雜交出了“沙新楊”，目前正在申報新品種鑒定。

有沙林中心作為長期科研基地，包括沙林楊在內(nèi)，沙林中心的許多成果得以較快試驗示范和推廣。曾任沙林中心主任的中國林業(yè)科學(xué)研究院首席科學(xué)家盧琦說，沙林中心一邊做治沙科研，一邊打造荒漠化防治樣板，許多成熟的治沙研究成果從這里走向烏蘭布和沙漠，應(yīng)用到全國其他適宜沙區(qū)。

建立種質(zhì)資源庫，促進(jìn)沙旱生植物保護(hù)和可持續(xù)利用

如何幫助百姓在治沙中致富？

在第四實(shí)驗場，記者見到正在試驗地查看沙棘果長勢的羅紅梅。這位沙林中心高級工程師，已經(jīng)與沙棘打了近30年交道。

沙棘根系發(fā)達(dá)，水土保持效果好，沙棘果營養(yǎng)價值高，是兼顧防沙治沙和經(jīng)濟(jì)效益的理想灌木。

西北并不是沙棘原生地。為選育適應(yīng)西北旱區(qū)的沙棘新品種，早在上世紀(jì)80年代，中國林科院林業(yè)所原所長黃銓就來到沙林中心，帶領(lǐng)團(tuán)隊開始相關(guān)研究。

經(jīng)過30多年努力和堅守，如今這里成為全國沙棘研究重鎮(zhèn)。眼下，在新疆、內(nèi)蒙古等地規(guī)?；N植的沙棘，不少是沙林中心選育出的優(yōu)良品種。

7月是沙棘果生長關(guān)鍵期，羅紅梅放心不下，隔三差五便要到實(shí)驗場看看。羅紅梅查看的沙棘，是她選育出的新品種——深秋紅沙棘。

距第四實(shí)驗場沙棘試驗地不遠(yuǎn)，有一個沙棘育苗大棚。第四實(shí)驗場場長李春風(fēng)帶記者走進(jìn)大棚，說起培育沙棘苗的工作：“6月中旬，我們就開始挑選嫩枝，把它們剪下再扦插到大棚苗圃里。兩個月后，沙棘苗便要移種到大田，等到第二年春天，就可以規(guī)?；N植?！?/p>

中國林科院碩士研究生宋婭婷不久前剛從北京來到沙林中心，她要在第四實(shí)驗場住上半個多月。宋婭婷邊整理剛剪下來的沙棘枝條邊說：“我們正在研究如何提高沙棘果的油脂、類黃酮含量的方法，進(jìn)而幫助培育出更適合深加工、經(jīng)濟(jì)價值更高的沙棘新品種?！?/p>

種質(zhì)資源對植物繁衍至關(guān)重要。為了更好地開展沙棘種質(zhì)資源保存和選育工作，近年來，國家啟動了沙棘國家林木種質(zhì)資源庫建設(shè)，沙林中心是依托單位。

在種質(zhì)資源庫建設(shè)現(xiàn)場，記者看到，戈壁灘上，一座現(xiàn)代化設(shè)施保存庫進(jìn)入最后的裝修階段。設(shè)施保存庫外，一塊新平整出的異地保存區(qū)里，種上了今年新移栽的沙棘?！俺弥L季，我們科研人員正奔赴四川、陜西、山西等地采集沙棘種質(zhì)資源?！鄙沉种行墓こ處熇顜浾f。

不只是沙棘，這里還收集了梭梭、沙冬青、檸條等多種沙生植物種質(zhì)資源，未來還將繼續(xù)收集并向國內(nèi)研究人員開放共享，共同促進(jìn)沙旱生植物保護(hù)和可持續(xù)利用。

李帥說：“人們對沙旱生植物特性了解還不夠，把它們的防沙固沙性能和機(jī)理搞清楚后，能夠指導(dǎo)我們在不同沙漠選種更適宜的沙旱生植物?！?/p>

挑選適合沙區(qū)生長的經(jīng)濟(jì)植物時，沙林中心還把目光投向了歐李。歐李是我國獨(dú)有的沙生藥用植物，具有較高的食用藥用價值。前不久，賈玉奎帶領(lǐng)團(tuán)隊選育的歐李新品種通過了國家新品種審定。

注重實(shí)踐出真知，持續(xù)40多年進(jìn)行科學(xué)監(jiān)測

大范圍綠化工程怎樣改變環(huán)境？作為重要的科研工作，沙林中心成立伊始，便開始了相關(guān)數(shù)據(jù)監(jiān)測，至今已持續(xù)了40多年。

依托沙林中心建設(shè)的內(nèi)蒙古磴口荒漠生態(tài)系統(tǒng)定位研究站位于第二實(shí)驗場，所在區(qū)域是為了科研保留下來的一片原生態(tài)半固定沙丘。

走進(jìn)定位研究站，首先映入眼簾的是一座高高的鐵塔。工作人員劉懷遠(yuǎn)告訴記者，這是近地面沙塵觀測塔，50米高，塔身上每隔2米便安裝了一臺采集沙塵的容器。塔上還有監(jiān)測風(fēng)速、風(fēng)向、濕度、輻射等參數(shù)的傳感器。每個月底，劉懷遠(yuǎn)都要登上鐵塔，取下容器收集到的沙子，稱重并記錄上傳。

為了對比觀測，像這樣的觀測塔，沙林中心一共有4座。另外3座，一座位于兩公里外的綠洲，其他兩座則矗立在上風(fēng)向更遠(yuǎn)的荒野沙漠。通過測算、分析同一時間不同區(qū)域的沙塵情況，科研人員就能了解沙塵的遷移規(guī)律，并推算出防護(hù)林在降塵等方面的功能作用。

賈玉奎告訴記者，通過分析大量監(jiān)測數(shù)據(jù)得知，大范圍綠化工程明顯改善了環(huán)境。比如，太陽短波輻射多吸收10%—20%，7月前后可降低蒸發(fā)量30%—40%，林網(wǎng)內(nèi)沙塵轉(zhuǎn)移減少80%，來自遠(yuǎn)方上風(fēng)區(qū)的降塵減少48%，大氣渾濁度降低35%等。

觀測塔不遠(yuǎn)處，是一個人工模擬增雨平臺。在一片長著白刺的沙丘地上，科研人員安裝了自動噴水裝置，通過設(shè)置不同量的“降雨”，來觀察白刺的生長情況。“全球干濕兩極變化加劇，預(yù)判這一趨勢下干旱地區(qū)植被生長的情況，對未來科學(xué)防沙治沙十分重要?！辟Z玉奎說。

在觀測定位站，記者還見到了一項新增添的“黑科技”——水分平衡場。水分平衡場最主要的設(shè)備為蒸滲儀，科研人員在直徑1米多的蒸滲桶內(nèi)裝滿沙土，然后栽上耐旱植物，再將其深埋地下。

負(fù)責(zé)該項目的沙林中心教授級高級工程師劉明虎介紹：“蒸滲桶上有多種傳感器，通過精密測量，可以推算出維持人工植被生長的需水量，從而實(shí)現(xiàn)‘水量平衡、以水定綠’?！?/p>

注重實(shí)踐出真知是沙林中心的傳統(tǒng)。為收集第一手資料，沙林中心的籌建人、我國治沙專家高尚武先生走遍了西北大大小小的沙漠，被譽(yù)為沙漠“活字典”。他主持開展“大范圍綠化工程對環(huán)境質(zhì)量作用的研究”課題時，在條件艱苦的實(shí)驗基地一待就是10多年。

“老一輩治沙專家言傳身教，為沙林中心留下可貴的精神遺產(chǎn)。像賈玉奎、王志剛等那一代大學(xué)生，畢業(yè)后來到這座西北邊陲小城，一干就是一輩子，還有的三代人都在此治沙?！闭f到這些，盧琦感慨萬千。

位于三盛公水利樞紐庫區(qū)左岸上游21公里處的劉拐沙頭，是烏蘭布和沙漠與黃河唯一“握手”的地方。極目遠(yuǎn)眺，裸露的流動沙丘旁，梭梭已經(jīng)在此“安家”。近些年監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，烏蘭布和沙漠段，粗沙入黃量已大幅減少。

面對治沙成績，沙林中心人說：“還得繼續(xù)努力?！?/p>

《 人民日報 》（ 2023年07月24日 19 版）