李新荣沙漠里探寻“草根”奥妙

腾格里、毛乌素、科尔沁、古尔班古特……只要是国内的沙漠，他都用脚丈量过。

沙漠里下一场雨可不容易，雨水渗入地下就像一场历险。中国科学院西北生态环境资源研究院（以下简称西北研究院）研究员李新荣的研究内容之一，就是追踪这些水分的去向。它们有些停留在地表，给草本和隐花植物一场“狂欢”，有的流入地下，和扎进土中的灌木根部来一次“密约”。为了探寻沙漠生态的奥妙，李新荣已经花了几十年时间。

给沙漠织地毯

1987年，李新荣刚从西北林学院（现西北农林科技大学）毕业，就被分配至中科院兰州沙漠所工作。面对艰苦的工作环境、寂寞的生活环境，每一个来到此地的年轻人都动摇过。

1990年，李新荣被公派至苏联留学。7年后，李新荣从中科院植物所博士后出站，放弃了留京、分房等机会，再次回到了荒凉寂寞的沙坡头。

那时在站内，早有老一辈科学家为防沙固沙作出过贡献。1958年包兰铁路穿沙而过，当时的站长李鸣冈等人用小麦草在流沙表面扎起方格，在方格内种上沙蒿、花棒。这些麦草方格组成的“地毯”与林木带、卵石带一起，成了沙漠铁路的守护神。

“这些植物就像柔顺的头发一样，只挡沙不挡风，还不会形成人为沙丘。”李新荣说这正是前辈发明的草方格治沙的奥妙之处。

但沙区生态恢复是系统工程，不能“一招鲜吃遍天”。站在前人的肩膀上，李新荣继续寻找效率更高、效果更持久的生态恢复方法。

1999年，在澳大利亚进修的李新荣头一回听说生物土壤结皮的概念——苔藓、地衣等隐花植物连同細菌、真菌与地表土壤中的细微颗粒胶结在一起，不但能在极端环境下生存，还能提升土壤中氮、磷、钾等有机质的含量，影响降水渗入过程和土壤水分的再分配。

不过，若仅靠自然速度生长，土壤结皮形成有效的覆盖规模至少要10年。

有什么办法让土壤结皮成为恢复荒漠生态的利器？带着这个念头，李新荣回国后立刻着手研究。大量考察、反复实验后，李新荣和站内其他科研人员找到了生物土壤结皮的升级版：选择适合土壤结皮的微生物进行培养，再将其喷洒到草方格内的沙子上，大大缩短了结皮时间。从固沙角度看，生物土壤结皮就像在沙面铺一层生物地毯，能有效固定住沙面，植被区的沙尘也不会刮到天上去了。

从头痛医头变“全科大夫”

从完成防沙治沙需求，到系统了解中国干旱区生态，沙坡头站的使命正在不断升级，李新荣也随之变成了沙漠中的“全科大夫”。他深深体会到，防沙治沙并非一项简单粗暴的任务，背后涉及的学科知识多种多样。

为了搞清固沙植被对沙区土壤生态的影响，李新荣把沙坡头1955年建站以来的观测数据都用上了。李新荣等人发现，当固沙植被建立50年后，深层与浅层的植被达成了一种“和谐稳定”：灌木的盖度稳定在10%，草本植物的种类也趋于饱和，而土壤结皮中不起眼的隐花植物，占据了整个生态系统中的50%至70%。

这种马拉松式的观测研究是李新荣的强项。

2018年，这项研究成果发表在生态学顶级期刊《全球变化生物学》上。

（摘自《中国科学报》）