第286章 死亡湖試驗場
傳統的沙漠改造方式可不好走,不過人們還是總結出了三種方法。
第一種是工程方法,最著名和常用的是「草方格沙障」,也就是用正方形的麥草牆來固定沙土,通常用於沙漠公路兩旁,缺點是在風沙過大的地方收效甚微。
第二種是化學方法,即在沙表面噴洒固沙劑,將沙體表面固化來防止沙子流動。
第三種則是大家熟知的植物方法,例如種植沙生植物,並採用滴灌技術來保持土地水分,這對沙化治理有一定的效果,但由於沙體中植物難以生長,其成本極高,難以大規模推廣。
想要治理沙漠,那麼最大的問題就是沙子的分散性和流動性,於是人們想著,要是能「點沙成土」就好了。
你還別說,前些年還真有人實現了。
國內的一個研究團隊仔細地分析了土壤的力學特性,發現土壤具有兩種力學狀態。
分別是干時的固體狀態和濕時的流變狀態。
並且這兩種狀態能夠相互轉化。
由於土壤的這兩種特性,使得土壤有自修復和自調節兩種功能。
其中自修復就是土壤在干時的固體狀態下開裂破壞,吸收水分后能夠變為流變狀態,從而可以修復破壞的土壤。
它是穩定、持久的,是使土壤生生不息的前提。
自調節即土壤顆粒排列的改變不會破壞土壤的性質,也就是土壤隨便怎麼捏合,其性質不變,只有這樣土壤才能讓植物生長在其中。
並以「溫柔」的力保住植物,成為植物的理想載體。
接著,他們探討了土壤出現這種形式的原因。
他們認為這是因為土壤有「萬象結合約束」的特性,即土壤中任何兩個顆粒從任何方向都能夠結合,從而使得土壤擁有自修復和自調節的生態力學特性。
正是這種約束使土壤施以溫和的力「抱住」植物根系,維持植物穩定,並且能夠保水、保肥和透氣。
但是沙粒間不具備這種約束,所以表現為一盤散沙。
如果能讓沙粒間出現這種「萬象結合約束」,那麼「沙漠土壤化」就有可能實現。
在此理論基礎上,它們首次提出「沙變土」的原理。
要想將沙變成土壤,就需要給沙子「萬象結合約束」。
最終,經過反覆實驗,他們從植物中提取了一種植物纖維黏合劑。
將一桶水澆到普通沙地上后,水會迅速下滲。
而將這種黏合劑混合到沙子中,再加入同樣規模的水,2分鐘左右,原先金黃色的沙子就變成了深褐色,摸上去很有黏性,手握住並不會散掉。
混合好的「土」圍成一個凹坑倒入水后,水也不流失。
甚至他們還在實驗室開展了為期3年的種植試驗。
首先他們在陽台、屋頂進行了小範圍的試驗,初見成效后開始了更大規模的試驗。
他們找來一塊地,先在地面上鋪30厘米厚的碎石,再在碎石上鋪30厘米左右的建築沙,然後覆蓋10~20厘米、加入不同黏合劑形成的土壤化沙子,在上面種植了玉米、紅薯、蘿蔔、油菜。
結果是成效顯著,植物長勢喜人。
經過幾年試驗,該團隊覺得技術已經基本成熟,決定進行實地沙漠土壤化生態恢複試驗。
他們在沙漠里搞了一個25畝的試驗田,這裡因年均降雨量很少,而且風蝕嚴重,是繁星最難治理的沙漠之一。
既然要搞,那就最困難的開始,如果這裡都能成功,那麼所有的地方都是小意思。
當他們將植物纖維黏合劑加入沙體中后,沙子當即固定,並表現出持久的抗風蝕能力,這跟之前的試驗數據非常匹配。
試驗地種植了玉米、小麥、向日葵、觀賞草等70多種植物,結果長勢旺盛,並開花結果。
蛙類、鳥類和許多昆蟲在兩個足球場大的沙漠綠洲中安了家,狐狸、獾、野貓也不時光顧其中,沙漠實地試驗取得成功。
這裡成功之後,研究團隊搞了一個更大的,足足4000畝的種植試驗!
最初的時候這裡荒涼得連一株枯死的植物也沒有,除了沙還是沙。
科研團隊在這裡採用了大規模機械化的種植方法,將約束材料撒布在沙漠表面,加入適量的水,用旋耕機進行旋耕,多旋耕幾遍,使其均勻,幾天後就開始種植。
但是,工作不是一帆風順的。
他們最初進行的3次大規模播種試驗都以失敗告終,不是大風將剛出生的幼苗連腰吹斷,就是沙子把幼苗全部淹沒。
後來,科研人員發明了一床「小被子」,用薄薄的一層穀草蓋在小苗上,既透氣又防風沙,小苗們才得以成長。
這樣果然好多了。
當試驗成功的時候,試驗基地長成一片寬約800米、綿延近4千米的綠洲。
大約70多種植物長勢良好,高粱、苜蓿等作物豐收,西瓜、茄子、西紅柿等瓜果蔬菜產量高、口感好。
由於植物長勢太好,結出很多瓜果,吸引了狐狸、兔子、老鼠來基地覓食,工作人員不得不想盡辦法滅鼠。
更厲害的是,科研團隊專門留下了一塊無灌溉的試驗地,他們在這裡種植的沙蒿、沙打旺都順利發芽存活。
這意味著基地的生態得到了有效恢復,在沒有人工灌溉的條件下,耐旱的植物仍然能夠存活。
通過試驗,試驗區的經濟性得到驗證,與常規沙漠治理方法相比,該技術具有成本低廉、節水明顯、環保安全、推廣快的特點,離水源較近或有充足地下水的沙漠都可以實現「沙變土」。
而且,一次添加長久有效,這是因為黏合劑本身就有耐久性,且長出的植物根系腐爛了之後,又成為新的約束,形成生態的良性循環。
只是這麼好的技術依然沒有改變現有的沙漠格局,甚至大多數治理荒漠化的手段依然是傳統手段。
為什麼?
有不少問題需要解決。
首先的是這項技術可以改變沙土的物理黏合力,但是卻無法改變沙土本身的肥力,也就是它短時間內變不成可以耕種的「土壤」。
它需要在前幾次耕作的時候人工施加水肥,持續幾次,加上植物生生滅滅幾次,變成腐殖質跟沙土混合到一塊了才可以。
第二個問題是缺水。
沙漠土壤化改造一定要用水,因為沙漠存不住水,使用粘合劑之後可以鎖住水了,但水從哪來依然是個大問題。
不僅製作粘合劑需要水,後期的植物生長都需要水,還是大量的水。
畢竟他們不僅種植了耐旱植物,還種植了大量的經濟作物。
全程從其他地方運輸?
在城鎮或河流湖泊旁邊還好說,要是距離遠了呢?
那成本就蹭蹭的往上漲。
所以試驗地點是否有水,已經成為其擴大種植面積的重要制約條件。
相關的專家就表示:「沙漠土壤化是一項複雜的社會經濟系統工程,需要充分的科學論證和滿足必要的條件,如滿足灌溉要求的水等。」
「該項技術的重點在於遏制沙漠化的趨勢,改善沙漠化的土壤,如果效果好,可以在經濟條件、水資源狀況、生態平衡等多方面考慮的基礎上進行推廣。」
還有就是整個過程都需要科研人員和高技術人人員的參與,並且要精耕細作,需要操作各種設備,一般人根本無法參與這樣的工作,嚴重限制了它的規模化運作。
而從現在的情況就可以看出來,這項技術在經濟上是顯然是沒通過,所以沒有大規模應用。
當然,也有一種可能是技術上沒通過,所以才會產生各種各樣的麻煩。
如果技術夠先進的話,肯定不用搞得那麼複雜。
就像現在李未來展示的技術一樣。
它最核心的東西有兩個,一是「超級沙漠苔蘚」,二是「超級營養液」。
苔蘚是用科技手段變異的,讓它的生命力更強,可以在最惡劣的環境里存活,並且根系發達,纖維眾多,可以固定最上層的沙子,讓什麼風都吹不動。
營養液的成分比較特殊,裡邊含有水分和特殊營養,它可以讓超級苔蘚快速生長和死亡,生長的時候根系和纖維可以固沙,死亡之後腐爛了可以改變沙漠的組成成分。
別人都是往米的摻沙子,它卻是往沙子里摻「米」,用植物殘體堆積層和腐殖質層讓沙漠往土壤的方向轉變。
它唯一的問題就是營養液的製造太耗費能量,如果是以前,這就是一個非常大的成本。
可是當第二座可控核聚變反應堆點火之後,這就……完全不是問題了。
到時候苔蘚的「種子」會完全混在營養液里,只要用撒農藥的飛機或車輛,或者乾脆就是裝到救火飛機的水倉里,洒水車也行,只要把它們灑到沙漠里就行。
當然,其他需要它們的地方也可以。
營養液會在鬆散的沙漠表面形成一個臨時的粘連膜,防止風把那個區域的沙子吹走,然後苔蘚的「種子」就會吸收營養液里的水分和營養快速生長。
超級苔蘚固沙的能力比營養液強多了,它們可以把一層厚厚的沙子完全固定住,當它們組成一片巨大的「菌毯」之後,不管風怎麼吹,那一片的沙子都不會動。
雖然其他地方的沙子會吹過來,但……正好。
「菌毯」的生長周期大概是半個月,半個月之後就會死亡,而這期間的營養和水分都是由最初的營養液負責。
等「菌毯」死亡之後,它們會快速腐爛,固沙的效果會急劇下降,還會跟上邊新吹過來的沙子混到一塊。
不過不要緊,第二批次的「種子營養液」會迅速覆蓋上去,然後在這個混合了沙子的腐殖質層上生長。
之所以第二次還要完全投放,而不是用營養液催生上一代留下的「種子」,那是因為上一代完全沒有留下任何「種子」。
這麼做是為了防止物種入侵。
畢竟這種植物的生命力相當強悍,要是它們可以不停的長下去,估計到時候不僅會把沙漠變成綠洲,甚至能把世界上的其他植物的養料全部搶光,然後把整個地球都變成綠色的。
包括海面上。
所以為了限制它們的生長,只讓它們生長一次就可以了。
按照實用科技的實驗數據來算,4~8個生長周期,也就是2~4個月的改造時間,沙漠和水土流失嚴重的地方就可以種樹了。
等樹林再養一養土地的肥力和水分,完全可以開墾成農田。
到時候利用科學的方法進行耕種,外圍又有成片的樹林守護,完全不用擔心沙漠再次入侵。
不過也因為是這種模式,所以首批綠化區域肯定不會是什麼常見滴雨不下的地方,而是沙漠或戈壁里的湖泊河流旁邊。
不管是淡水還是鹹水,它總歸是有水的,借著那些水,不管是前期的沙地土壤化改造還是後期的植樹造林,都會方便很多。
當這些依託水系的綠洲成型了,甚至是越來越大的時候,它們那的環境和含水量肯定會發生變化。
然後以它們為錨點向外擴散,當綠洲越來越大,最後連成一片的時候,肯定非常的壯觀。
別看從地球或天空里往下看,很多沙漠和戈壁地帶都是黃呼呼的一片,實際上那些地方存在著很多大大小小的湖泊。
而李未來和官方的人開了個會商量了一下,很快就選出了一個實驗地點——死亡湖。
死亡湖倒不是什麼恐怖的地方,只是作為一個大湖,它的湖邊什麼植被都沒有,完全就是戈壁和黃沙。
其他的沙漠湖泊,別管大的小的,總會有些植被,甚至有的還會形成綠洲。
可死亡湖沒有,它作為一個繁星沙漠里能排得上號的大湖泊,甚至還是一個淡水湖,只是含的礦物比較多,周邊真的一點植物都沒有。
而且一般的治沙都是在城鎮旁邊或公路旁邊,因為沙漠都快入侵到人類的生存地界了,所以各種防護林和固沙方法都在用。
之所以這次的實驗是在遠離人煙的地方,就是怕實驗失控了波及到人類。
在無人的大沙漠里,出了什麼事都有個緩衝距離和時間。
雖然他們已經在實驗室里做過很多實驗了,但依然要預防萬一。
「好,那就這樣吧,我會去聯絡死亡湖周邊可以動用的力量,準備參加這次大行動。」
「超級營養液的生產工作你們要抓緊了,之後會有大量的……」
在他們緊張準備首次超級營養液和超級沙漠苔蘚大規模實地實驗的時候,航天中心也在忙碌著。
一個月過去了,擎天火箭的第二次飛行要進行了,這次運載的東西不是「遊樂園」的艙段,而是繁星空間站二期工程的重要艙段——旋轉模擬重力艙!
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