美媒:中國“藍藻治沙”,讓沙漠變綠洲

美國“地球”網站2月22日文章,原題:中國發明瞭一種工藝,兩三年即可將貧瘠沙漠轉化爲肥沃土壤  中國科學院沙坡頭沙漠試驗研究站科研人員近日在英國《土壤生物學與生物化學》期刊上發表文章稱,歷時20餘年,他們研究出人工藍藻結皮治沙技術,將沙漠生物土壤結皮形成時間從數十年縮短至兩三年,爲加速荒漠化治理提供了又一大“黑科技”。科學家們利用實驗室培養的藍藻,將鬆散的沙漠沙粒黏結成一層薄而穩定的表層,使風難以將其吹散。這層更堅固的生物土壤結皮爲生態修復團隊爭取了寶貴時間,讓他們能夠在狂風和熱浪摧毀幼苗之前,及時種植草本植物和灌木。

在中國西北地區鋪設的草方格沙障上,一層深色薄膜在處理過的沙地上鋪展開來,並在季節性沙塵暴過後依然穩固存在。中國科學院研究團隊通過追蹤這些樣地在高溫與霜凍環境下的變化,記錄這層薄膜硬化的速度。在新疆塔克拉瑪干沙漠附近的試驗中,中科院團隊觀察到處理區域在10至16個月內形成了穩定的結皮。即便速度如此之快,規劃者仍優先聚焦於構建土壤基礎,以確保後續種植的植物無需反覆補種也能存活。

藍藻大約在35億年前就已出現,比森林出現的時間都長。這類細菌依靠陽光生存、能在極端環境中存活。許多菌株利用陽光和空氣,將二氧化碳吸收進細胞內,並將代謝產物以簡單有機物的形式釋放出來。在貧瘠的沙漠土壤中,部分藍藻還能進行固氮作用,將大氣中的氮氣轉化爲植物可直接利用的養分,滋養整個結皮生態系統。一旦藍藻成功定植,它們形成的活性層便能黏結鬆散的沙粒,爲首批先鋒植物提供更適宜的紮根環境。     

在顯微鏡下觀察,生物土壤結皮呈現出由藍藻絲狀體纏繞沙粒構成的網狀結構。爲維持這一結構的穩定,藍藻細胞會向沙粒間隙分泌黏性多糖,這些糖分逐漸硬化,形成一層薄而具有黏着力的保護層。這種結皮如同天然膠水,既能將沙粒牢固黏合,又能抑制外來入侵植物的紮根生長。(作者阿德里安·維萊拉斯,陳欣譯)



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