科學家在對新疆準噶爾盆地古爾班通古特沙漠的研究中發(fā)現(xiàn)，細菌和藻類,、地衣,、苔蘚等孢子植物在固沙方面作用巨大。
面積４．８萬平方公里的古爾班通古特沙漠位于準噶爾盆地腹部,，是我國最大的固定和半固定沙漠,。這里稀疏的荒漠植被和冬春起風季節(jié)的少量降水，被認為是阻止沙漠起沙的原因。但科學家對大面積分布于沙漠表面的綠色,、黑色以及灰黑色覆蓋物進行研究后認為,，長期以來人們忽略了孢子植物形成的"生物結皮"在維持沙漠穩(wěn)定方面的突出作用。
中國科學院新疆生態(tài)與地理研究所研究員張元明,，正在對古爾班通古特沙漠奇特的微觀世界進行探索,。他在１０００至２０００倍的電子顯微鏡下，看到了"生物結皮"的真實結構,，細小的沙粒并不是以單獨顆粒的形式存在,，而是被微生物形成的黏液粘連，或者被藻類,、地衣和苔蘚的假根捆綁起來,。
"生物結皮其實是最接近細沙的防護網(wǎng)，束縛了沙粒的流動,，從而起到固沙的作用,。"張元明說。他通過地物光譜和遙感（ＴＭ影像）技術觀測到,，古爾班通古特沙漠表面約有４０％至６０％的表面被這種特殊"皮膚"覆蓋,，與之形成對比的是我國最大的流動沙漠塔克拉瑪干沙漠表面沒有這種覆蓋物，其活化程度遠遠大于前者,。
在進一步的研究中,，科學家發(fā)現(xiàn)了自然界中４種生物形成不同結皮的替代過程，也掌握了生物結皮在每個階段的發(fā)育特征：微生物形成的結皮厚度為２至３毫米,，藻類和地衣形成的結皮厚度為２０至３０毫米,，而苔蘚結皮能夠達到８０至１００毫米，它的抗機械力也最強,。試驗測定的數(shù)據(jù)表明,，裸露的沙地在風速為每秒鐘８．４２米的條件下就能起沙，而全部覆蓋"生物結皮"的沙地則在任何條件下都不能起沙,。專家警告說,，人類的放牧等活動將"生物結皮"破壞３０％后，沙漠地表將不能克服風蝕影響,，而破壞程度達到８０％后的沙面抗風蝕能力則等同于裸沙,。
生物結皮的生長替代過程在實驗室得到模擬，微生物,、藻類,、地衣和苔蘚分別形成了完整的結皮，同時還證明了其降低沙粒粒徑,、固氮肥壤的作用,?？茖W家樂觀地預測，利用"生物結皮"機理進行固沙的新技術,，將為人類治理風沙災害節(jié)約很大的社會資源,。
張元明說，沙漠中的微生物和孢子植物依靠早晨的少量露水維持生命,，能夠適應在零下１０攝氏度到６０攝氏度之間的低營養(yǎng)環(huán)境,。通過播撒培養(yǎng)劑和供應少量水分,，使其在大面積流沙中"定居",，就能實現(xiàn)固沙,，補充完善我國目前采用的"喬,、灌、草"結合的防風固沙生態(tài)體系,，尤其適合用于荒漠化地區(qū)實施重大工程后對地表破壞的恢復,。
據(jù)了解,，美國和加拿大等國的科學家已經(jīng)對"生物結皮"作了大量研究,，目前還沒有實際應用于固沙實踐,。我國研究人員提出了相反的研究課題，論證"生物結皮"是否會影響降水下滲,，損害其他植物用水等反面命題,，研究"生物結皮"作為治沙技術的可行性。張元明說："樂觀地估計,，這項技術在３至５年后即能推廣,，將是對固沙理念的拓展,。"
