创新在一线｜以科学方法阻沙入河

【创新在一线】

原标题：针对黄河上游风沙入黄问题，一科研团队在沙漠里坚持观测研究13年——（引题）

以科学方法阻沙入河（主题）

工人日报-中工网记者 蒋菡

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历时13年的观测研究，李锦荣带领科研团队完成多个重大项目，为科学、准确监测内蒙古巴彦淖尔入黄风积沙量提供了扎实的基础依据。

“这是集沙仪，可以监测每年向黄河这个方向吹的沙量有多少。”6月20日下午5点，乌兰布和沙漠里的热浪已经有所缓和，李锦荣指着立在沙地里的一套设备向《工人日报》记者介绍，这块区域放置了多套监测设备，相当于一个小型气象站。

李锦荣是水利部中国水利水电科学研究院牧区水利科学研究所水土保持研究室副主任。他脚下这片方圆500亩的沙漠属于黄河沿岸荒漠生态系统内蒙古自治区野外科学观测研究站。

九曲黄河奔腾万里，在内蒙古巴彦淖尔拐了个“几”字弯，是黄河在地球表面纬度最高的河段。该河段先后经过多个风沙地貌区，局部地段沙丘密集高大，使河床淤积，既导致自然灾害的发生，同时也导致黄河水少沙多、水沙关系不协调，是黄河复杂难治的症结所在。

立足国家重大科技需要，面向国家生态安全格局，牧区水科所2010年在“几”字湾的关键位置磴口县二十里柳子建立观测站，13年来开展了多尺度全过程的风沙活动、沙漠-绿洲生态系统结构与功能修复、沙区生态水文过程及其作用机理等方面的科学研究。

“大风一来，一帮人从屋里往外冲”

2011年7月，刚参加工作的李锦荣出差的第一站就是磴口，这也是他第一次走进观测站。

通往观测站的路是废弃的输油管道施工便道，已被流沙掩埋。“车进不来，车能走到哪里，就把人放到哪里，然后我们就带着风速廓线仪和水走进去，第一次走了4公里。”他说。

对风沙入黄过程和入黄量进行动态监测是他们的一项主要任务。李锦荣带领团队从机理开始研究入黄风沙，包括风沙以哪几种方式进入黄河、入黄量有多少，以及应对措施、治理模式、示范应用。

在观测站前的沙地上，他们在不同位置放置了几台集沙仪，可以监测不同方向、不同高度、不同风速下的沙量。“大风一来，一帮人从屋里往外冲，几台集沙仪同时打开来测，测完一起关掉，然后抱着集沙仪找个背风坡把沙子倒出来，拿回去称重。”李锦荣说，“最盼的就是强风，一场风可以测好多个项目。”

32岁的唐国栋博士是李锦荣的师弟。有一年正月十六他过来帮忙，沙子上路，车走不了，零下十几摄氏度的天气，他穿着军大衣，抱着仪器设备和食物走了3公里到测点。唐国栋说，三个人到了测点，在芦苇丛的背风窝子里半躺靠着，一个小时收一次沙，一天要测五到六次。

唐国栋印象特别深的是李锦荣对数字的“尊重”。“平时我们收取的土壤样品会放在塑料袋子里，称重时减去袋重等于样品值。如果收集的东西特别轻，这样计算出来的样品值会不准确，李老师会要求学生用0.01克天平来称。”

历时13年的观测研究，这个团队实施完成国家自然基金、水利部公益性行业科研专项、十三五国家重点研发计划、内蒙古科技计划等4个项目。2023年，观测站入选国家水土保持风力侵蚀监测站点。目前所有观测数据均已按照相关规范建成数据库，其中航拍数据约30T，各类监测数据约15G，共计取得的60多万条第一手基础资料，为科学、准确监测该区域入黄风积沙量提供了扎实的基础依据。

“看着这些植物很有成就感”

“这是沙蒿，我们撒的种，一般都在低洼地里长。”

“梭梭最坚强，最容易成活，是这片沙漠里最优秀的物种。”

“这红花是不是很漂亮？它叫沙拐枣，是我们2020年种的，经过严寒冻一下才长，种了5万株。它的种子就埋在沙里，大自然替它保存。”

……

李锦荣边走边介绍，好像一个骄傲的父亲在向来客一一介绍他优秀的孩子。“2011年刚来的时候这里全是沙，现在看着这些植物很有成就感。”他一脸欣慰地说。

除了监测，李锦荣带领团队在这片沙漠里做的另一项主要工作就是治沙。主要包括工程措施和植物措施，前者有草方格，还有PE、PLA、葵花、芦苇、秸秆、麦草等材料做的沙障，比对不同材料的铺设成本和效果；后者是种了沙蒿、柽柳、梭梭等植物，“物种越丰富，生态越稳定。我们来之初盖度不到3％，现在在15％到20％之间，能达到25％到30％是最好的”。

有人从耗水量的角度考虑，认为沙漠造林密度不宜太高，对此，李锦荣认为：“我们不单纯考虑盖度，而是从结构上考虑，筛选相同盖度下不同物种的配置怎样效果更好，然后加以示范推广。以水定绿找到平衡点，既能靠天然降雨稳定维持，又能发挥防风固沙的作用。”

“现阶段亟须一套可复制可推广的阻沙入河生态修复技术模式，为区域生态治理工程提供技术支撑。”李锦荣说，“科研不是坐在办公室里空想，要深入一线了解生态环境现状，通过系统的观测、思考、实践，才能为技术研发奠定扎实的基础”。

在交叉点如鱼得水

李锦荣看起来不太像个“科学家”的样子，又黑又瘦。沙漠的酷热，野外的风沙，李锦荣都不觉得太苦，“最苦的是得不到想要的数据”。

在计算机和荒漠化治理的交叉点，他如鱼得水。

基于长期的科学研究数据，李锦荣带领团队针对黄河上游宁蒙河段沙漠穿越区风沙入黄问题，依据“因地制宜、就地取材、因害设防、综合治理”的原则，秉持固阻结合的防沙治沙理念、低覆盖度植被稳定维持治沙理念、以水定绿的生态修复理念、可持续发展理念和智慧灌溉监测理念，提出了高立式前沿阻沙带、草方格与无灌溉植被结合固沙带、行带式乔灌草主体防护带、兼顾固沙功能的生态经济产业发展带和沿岸锁边防护带多维一体的可持续防沙治沙模式。

该技术模式2010年开始试验研究，截至2022年投入科研经费580万元。该项技术2022年被应用于国家开发银行贷款项目“黄河上中游阿拉善盟乌兰布和段（阎王鼻子）阻沙入河生态修复工程项目”整体设计，项目总投资1.9亿元，建设规模1.1万亩。项目实施后，区域植被覆盖率提高30%，有效减少风沙入黄量18.9万吨/年。

在水利部门做荒漠化研究本来是“敲边鼓”的，但这些年各方对他们团队的工作都很认可。李锦荣个人先后被评为草原英才、首届创新人才，这对整个团队而言也是很大的激励。“大生态包括山水林田湖草沙，我们这个观测站除了离山远点，其它都涵盖了。在这个交叉点作科研，挺有意义。”李锦荣说。

在荒地向森林演替的过程中，最先在荒漠生存下来的叫先锋植物，它们具有极其顽强的生命力，能够在严重缺乏土壤和水分的石漠化地区生长。在荒漠之中研究水土保持的李锦荣们，也是当之无愧的“先锋”。

来源：中工网-工人日报