李新榮沙漠里探尋“草根”奧妙

騰格里、毛烏素、科爾沁、古爾班古特……只要是國內(nèi)的沙漠，他都用腳丈量過。

沙漠里下一場雨可不容易，雨水滲入地下就像一場歷險(xiǎn)。中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院（以下簡稱西北研究院）研究員李新榮的研究內(nèi)容之一，就是追蹤這些水分的去向。它們有些停留在地表，給草本和隱花植物一場“狂歡”，有的流入地下，和扎進(jìn)土中的灌木根部來一次“密約”。為了探尋沙漠生態(tài)的奧妙，李新榮已經(jīng)花了幾十年時(shí)間。

給沙漠織地毯

1987年，李新榮剛從西北林學(xué)院（現(xiàn)西北農(nóng)林科技大學(xué)）畢業(yè)，就被分配至中科院蘭州沙漠所工作。面對艱苦的工作環(huán)境、寂寞的生活環(huán)境，每一個(gè)來到此地的年輕人都動(dòng)搖過。

1990年，李新榮被公派至蘇聯(lián)留學(xué)。7年后，李新榮從中科院植物所博士后出站，放棄了留京、分房等機(jī)會(huì)，再次回到了荒涼寂寞的沙坡頭。

那時(shí)在站內(nèi)，早有老一輩科學(xué)家為防沙固沙作出過貢獻(xiàn)。1958年包蘭鐵路穿沙而過，當(dāng)時(shí)的站長李鳴岡等人用小麥草在流沙表面扎起方格，在方格內(nèi)種上沙蒿、花棒。這些麥草方格組成的“地毯”與林木帶、卵石帶一起，成了沙漠鐵路的守護(hù)神。

“這些植物就像柔順的頭發(fā)一樣，只擋沙不擋風(fēng)，還不會(huì)形成人為沙丘。”李新榮說這正是前輩發(fā)明的草方格治沙的奧妙之處。

但沙區(qū)生態(tài)恢復(fù)是系統(tǒng)工程，不能“一招鮮吃遍天”。站在前人的肩膀上，李新榮繼續(xù)尋找效率更高、效果更持久的生態(tài)恢復(fù)方法。

1999年，在澳大利亞進(jìn)修的李新榮頭一回聽說生物土壤結(jié)皮的概念——苔蘚、地衣等隱花植物連同細(xì)菌、真菌與地表土壤中的細(xì)微顆粒膠結(jié)在一起，不但能在極端環(huán)境下生存，還能提升土壤中氮、磷、鉀等有機(jī)質(zhì)的含量，影響降水滲入過程和土壤水分的再分配。

不過，若僅靠自然速度生長，土壤結(jié)皮形成有效的覆蓋規(guī)模至少要10年。

有什么辦法讓土壤結(jié)皮成為恢復(fù)荒漠生態(tài)的利器？帶著這個(gè)念頭，李新榮回國后立刻著手研究。大量考察、反復(fù)實(shí)驗(yàn)后，李新榮和站內(nèi)其他科研人員找到了生物土壤結(jié)皮的升級版：選擇適合土壤結(jié)皮的微生物進(jìn)行培養(yǎng)，再將其噴灑到草方格內(nèi)的沙子上，大大縮短了結(jié)皮時(shí)間。從固沙角度看，生物土壤結(jié)皮就像在沙面鋪一層生物地毯，能有效固定住沙面，植被區(qū)的沙塵也不會(huì)刮到天上去了。

從頭痛醫(yī)頭變“全科大夫”

從完成防沙治沙需求，到系統(tǒng)了解中國干旱區(qū)生態(tài)，沙坡頭站的使命正在不斷升級，李新榮也隨之變成了沙漠中的“全科大夫”。他深深體會(huì)到，防沙治沙并非一項(xiàng)簡單粗暴的任務(wù)，背后涉及的學(xué)科知識(shí)多種多樣。

為了搞清固沙植被對沙區(qū)土壤生態(tài)的影響，李新榮把沙坡頭1955年建站以來的觀測數(shù)據(jù)都用上了。李新榮等人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)固沙植被建立50年后，深層與淺層的植被達(dá)成了一種“和諧穩(wěn)定”：灌木的蓋度穩(wěn)定在10%，草本植物的種類也趨于飽和，而土壤結(jié)皮中不起眼的隱花植物，占據(jù)了整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中的50%至70%。

這種馬拉松式的觀測研究是李新榮的強(qiáng)項(xiàng)。

2018年，這項(xiàng)研究成果發(fā)表在生態(tài)學(xué)頂級期刊《全球變化生物學(xué)》上。

（摘自《中國科學(xué)報(bào)》）