论文部分内容阅读
经联合国环境规划署调查表明,地球上的沙漠面积达5100万平方千米,约占陆地面积的三分之一,经常受到沙漠威胁的人口达8.5亿之多。除了南极洲和欧洲,地球上的其他各州都有大片沙漠。
更令人忧虑的是,现在地球上的沙漠还在扩大,每年吞没着大批良田和村庄。比如,近半个世纪以来,撒哈拉沙漠的南缘,已经有65万平方千米的农田和牧场被吞没。又比如,印度拉贾斯坦地区,在18年里面沙漠的面积扩大了80%,现在每年吞沿良田达13000公顷。如果照这样发展下去,预计到本世纪末,地球上的可耕地将损失三分之一。因此,科学家大声疾呼:“沙漠将使有些国家从地图上消失掉,在受灾地区,存在着整个民族灭亡的危险。”
沙漠真是这样可怕,令人悲观失望吗?大部分科学家并非抱着这样消极的态度,他们认为,沙漠有可能获得生机,有可能改变面貌。他们最大的理论根据是:第一,沙漠里有世界上最强大的能量来源——太阳,它不需要任何代价,无偿提供能源;第二,沙漠中蕴藏着各种丰富的矿物质,它们是宝贵的物质资源;第三,沙漠表面缺水,但并不是沙漠中根本没有水,遥感探测表明,在沙漠的地下深处,埋藏着丰富的地下水。既然沙漠具备这样几条重要的有利条件,科学家怎能甘心眼睁睁地看着这些资源浪费掉而不加以利用呢?
利用太阳能是改造沙漠的第一步。目前,科学家在西班牙和撒哈拉沙漠中已经利用成本极为低廉的日光发电。他们用这种电力操纵抽水机和钻井机透过积沙,去汲取被深深地埋藏在地底的水。一直以来,在干旱的地面数千米深处,积有大量的水源可供汲取,就像天然的储水库一样。有一些深井已经开凿成功,为在沙漠中勘探油田的工作人员提供生活用水。在撒哈拉沙漠干旱地区的中心,一口千米深的深井,每秒钟能流出350升纯净水。
太阳也可以用来凝固空气中的氮,进而大量制造氮肥,使沙漠的沙土得到养分,成为沃土。曾经被列为诺贝尔奖候选人的美国生物学家萨特博士说,可以利用阳光去刺激藻类生长。藻类是一种结构简单、极为微小的植物,可以在最恶劣的环境中很快繁殖,茁壮成长。只要有一个小小的水池,水池里面有一些藻类生长繁殖所需要的化合物,又不断有阳光的照射,这些低等植物就能生长得极为茂盛,它们含有丰富的蛋白质,经过加工,就是人和牲畜的食物。怎样繁殖培育这种快速生长的藻类,萨特博士在美国的加利福尼亚州,智利,中国的福建以及非洲的苏丹南部,进行过一系列的实验,成果显著。
从长远的观点说,掌握了动力、肥料、水和食物,人类就可使不毛之地的沙漠变成肥沃土地。为此,科学家们进行了大量试验,其中的一项试验工程特别令人关注。这项试验工程的第一步,是在砂地上铺一层焦油沥青结合料,上面再放一层厚厚的人造土壤——用沙漠中的细砂按照一定比例掺入各种矿物质和元素混合而成的肥沃土壤。
令人兴奋的是,这项试验的效果极佳。水分和阳光充足,土壤中的化学成分配合适当,所得到的作物收成很好。比如在撒哈拉沙漠和巴勒斯坦南干地沙漠的边缘建立的试验农场,已经长出了大量小麦、玉米、蚕豆、豌豆、洋葱、大麦等作物。
与所有这一切的成果相比,日本科学家提出的设想更令人神往。这一设想要在沙漠中建造几座直径30千米、水深20—30米,规模与东京湾相当的人工湖,湖与湖之间用宽约50米的运河相联接,湖中因地制宜地建造人工岛。人工湖的湖水是从沙漠附近的海中引来的海水,人们可以利用海水进行渔业生产,甚至还可以利用湖中的海洋生物群进行海洋资源研究。由于沙漠中阳光充足,人工湖将以太阳能为能源,还将利用运河建立新的交通系统,最后将它建造成全天候四季旅游中心和体育胜地,吸引世界各地的旅客到这里来观光、旅游。
这个构想还包括在沙漠中植树的计划。怎样才能使树木在如此干旱的环境里存活生长呢?这得感谢高分子化学提供了一种新的化学材料——吸水性聚合物。这种吸水性聚合物能够吸收超过它自身重量几百倍的水。当它吸足了水,变成一种糊状的东西以后,就可以使土壤能长时间地保持着水分,并且随着天气干燥的程度缓慢地放出水分。植物在这种聚合物里面能同时得到水分和所需要的肥料,它们就能很快地生长。这种材料已经被广泛地应用于道路中央的植物隔离带和种植林荫树的路边。树木种在这种材料里,由于干旱而枯死的现象就大大减少了。
有了合适的植树材料,还必须有合适的树种。日本东京农业大学的客座研究员向后元彦选中了美洲红树。美洲红树是一种生长在热带海岸的树种,它能排放出大量氧气,供地球生命享用。同时,它又是小虾和鱼苗重要的栖身之处。向后元彦通过改善培育方法、引进抗沙品种等,终于使美洲红树在沙漠中扎下了根。在此基础上,日本科学家提出将来有望在撒哈拉沙漠南部实现“萨赫勒绿化带计划”。
我们相信,经过科学家的不懈努力,浩瀚沙漠一定会成为瓜果飘香、六畜兴旺的人间乐园。
更令人忧虑的是,现在地球上的沙漠还在扩大,每年吞没着大批良田和村庄。比如,近半个世纪以来,撒哈拉沙漠的南缘,已经有65万平方千米的农田和牧场被吞没。又比如,印度拉贾斯坦地区,在18年里面沙漠的面积扩大了80%,现在每年吞沿良田达13000公顷。如果照这样发展下去,预计到本世纪末,地球上的可耕地将损失三分之一。因此,科学家大声疾呼:“沙漠将使有些国家从地图上消失掉,在受灾地区,存在着整个民族灭亡的危险。”
沙漠真是这样可怕,令人悲观失望吗?大部分科学家并非抱着这样消极的态度,他们认为,沙漠有可能获得生机,有可能改变面貌。他们最大的理论根据是:第一,沙漠里有世界上最强大的能量来源——太阳,它不需要任何代价,无偿提供能源;第二,沙漠中蕴藏着各种丰富的矿物质,它们是宝贵的物质资源;第三,沙漠表面缺水,但并不是沙漠中根本没有水,遥感探测表明,在沙漠的地下深处,埋藏着丰富的地下水。既然沙漠具备这样几条重要的有利条件,科学家怎能甘心眼睁睁地看着这些资源浪费掉而不加以利用呢?
利用太阳能是改造沙漠的第一步。目前,科学家在西班牙和撒哈拉沙漠中已经利用成本极为低廉的日光发电。他们用这种电力操纵抽水机和钻井机透过积沙,去汲取被深深地埋藏在地底的水。一直以来,在干旱的地面数千米深处,积有大量的水源可供汲取,就像天然的储水库一样。有一些深井已经开凿成功,为在沙漠中勘探油田的工作人员提供生活用水。在撒哈拉沙漠干旱地区的中心,一口千米深的深井,每秒钟能流出350升纯净水。
太阳也可以用来凝固空气中的氮,进而大量制造氮肥,使沙漠的沙土得到养分,成为沃土。曾经被列为诺贝尔奖候选人的美国生物学家萨特博士说,可以利用阳光去刺激藻类生长。藻类是一种结构简单、极为微小的植物,可以在最恶劣的环境中很快繁殖,茁壮成长。只要有一个小小的水池,水池里面有一些藻类生长繁殖所需要的化合物,又不断有阳光的照射,这些低等植物就能生长得极为茂盛,它们含有丰富的蛋白质,经过加工,就是人和牲畜的食物。怎样繁殖培育这种快速生长的藻类,萨特博士在美国的加利福尼亚州,智利,中国的福建以及非洲的苏丹南部,进行过一系列的实验,成果显著。
从长远的观点说,掌握了动力、肥料、水和食物,人类就可使不毛之地的沙漠变成肥沃土地。为此,科学家们进行了大量试验,其中的一项试验工程特别令人关注。这项试验工程的第一步,是在砂地上铺一层焦油沥青结合料,上面再放一层厚厚的人造土壤——用沙漠中的细砂按照一定比例掺入各种矿物质和元素混合而成的肥沃土壤。
令人兴奋的是,这项试验的效果极佳。水分和阳光充足,土壤中的化学成分配合适当,所得到的作物收成很好。比如在撒哈拉沙漠和巴勒斯坦南干地沙漠的边缘建立的试验农场,已经长出了大量小麦、玉米、蚕豆、豌豆、洋葱、大麦等作物。
与所有这一切的成果相比,日本科学家提出的设想更令人神往。这一设想要在沙漠中建造几座直径30千米、水深20—30米,规模与东京湾相当的人工湖,湖与湖之间用宽约50米的运河相联接,湖中因地制宜地建造人工岛。人工湖的湖水是从沙漠附近的海中引来的海水,人们可以利用海水进行渔业生产,甚至还可以利用湖中的海洋生物群进行海洋资源研究。由于沙漠中阳光充足,人工湖将以太阳能为能源,还将利用运河建立新的交通系统,最后将它建造成全天候四季旅游中心和体育胜地,吸引世界各地的旅客到这里来观光、旅游。
这个构想还包括在沙漠中植树的计划。怎样才能使树木在如此干旱的环境里存活生长呢?这得感谢高分子化学提供了一种新的化学材料——吸水性聚合物。这种吸水性聚合物能够吸收超过它自身重量几百倍的水。当它吸足了水,变成一种糊状的东西以后,就可以使土壤能长时间地保持着水分,并且随着天气干燥的程度缓慢地放出水分。植物在这种聚合物里面能同时得到水分和所需要的肥料,它们就能很快地生长。这种材料已经被广泛地应用于道路中央的植物隔离带和种植林荫树的路边。树木种在这种材料里,由于干旱而枯死的现象就大大减少了。
有了合适的植树材料,还必须有合适的树种。日本东京农业大学的客座研究员向后元彦选中了美洲红树。美洲红树是一种生长在热带海岸的树种,它能排放出大量氧气,供地球生命享用。同时,它又是小虾和鱼苗重要的栖身之处。向后元彦通过改善培育方法、引进抗沙品种等,终于使美洲红树在沙漠中扎下了根。在此基础上,日本科学家提出将来有望在撒哈拉沙漠南部实现“萨赫勒绿化带计划”。
我们相信,经过科学家的不懈努力,浩瀚沙漠一定会成为瓜果飘香、六畜兴旺的人间乐园。