荒漠化是目前全世界面臨的一個(gè)重大環(huán)境問題,中國是世界上荒漠化最為嚴(yán)重的國家之一。為了進(jìn)行荒漠化的防治,中國科學(xué)院水生生物研究所研究員劉永定及其研究團(tuán)隊(duì)提出了荒漠藻類綜合固沙的方法,并在內(nèi)蒙古達(dá)拉特旗(庫布齊沙漠)進(jìn)行了十余年的野外試驗(yàn)研究。
最近,水生所特殊環(huán)境藻類生物學(xué)學(xué)科組研究人員就人工構(gòu)建荒漠藻結(jié)皮技術(shù)在整個(gè)荒漠生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)中的作用機(jī)理展開了深入研究。研究結(jié)果顯示,藻結(jié)皮在接種荒漠藍(lán)藻后一個(gè)月左右形成,且在不同沙丘坡面呈現(xiàn)不同的發(fā)育模式。在沙丘陽面2-3年后結(jié)皮進(jìn)入藻結(jié)皮的晚期階段,而在沙丘陰面2-3年后結(jié)皮演替到蘚結(jié)皮階段。該研究通過土壤特性與植被群落多項(xiàng)指標(biāo)的降維排序,構(gòu)建了SEM(結(jié)構(gòu)方程)模型,證實(shí)了接種藍(lán)藻對(duì)沙土微環(huán)境的直接改善以及為微管植物的恢復(fù)提供了有利條件。該研究試驗(yàn)區(qū)已恢復(fù)維管植物27種,主要為菊科、禾本科等地帶性種類。從維管植被群落結(jié)構(gòu)的分析發(fā)現(xiàn),隨著結(jié)皮的發(fā)育演替,微管植被群落呈正向演替趨勢(shì),優(yōu)勢(shì)種依次從沙米、蟲實(shí)、沙打旺、黃蒿、大籽蒿到羊草明顯更替,而且優(yōu)勢(shì)種的莖高與根長比也明顯在增加。與傳統(tǒng)的維管植物固沙相比,人工接種藍(lán)藻技術(shù)具明顯優(yōu)勢(shì),這為我國乃至世界其它地區(qū)的荒漠化治理提供了典范。
該研究在Environmental Science & Technology雜志在線發(fā)表(Lan SB, Zhang QY, Wu L, Liu YD, Zhang DL, Hu CX*. 2014. Artificially accelerating the reversal of desertification: cyanobacterial inoculation facilitates the succession of vegetation communities. Environmental science & technology, 48, 307-315)后,迅速得到相關(guān)研究領(lǐng)域的高度關(guān)注,美國New Scientist雜志第一時(shí)間(2.Jan.2014)進(jìn)行了專題報(bào)道(Hodson H. 2014. Spray bacteria on the desert to halt its spread. New Scientist, 221, 9),The Conversation雜志和法國電視臺(tái)等多家媒體也與作者聯(lián)系希望進(jìn)行相關(guān)報(bào)道。
該研究工作主要受國家自然科學(xué)基金、武漢市科技局和內(nèi)蒙古發(fā)改委等項(xiàng)目的支持。
