如何看待易志堅教授宣布成功實現「沙漠變土壤」的治沙辦法？靠譜嗎？

11-27

神奇！重慶科學家歷時7年研發特殊黏合劑可讓沙漠變土壤
重慶交通大學力學教授易志堅科研團隊的成果在中國科學院權威刊物《中國科學》和中國工程院院刊《工程》（英文）發表，用理論和實踐成果告訴世人，如何讓沙漠變成可生長植物的土壤。
團隊從植物中提取出了一種黏合劑。只要把這種粘合劑放到沙里，再添加適量的水，沙子就可以變成擁有生態—力學屬性、具有「萬向結合約束」的土壤。
為了做到這一點，易志堅和團隊耗時7年進行研發和試驗，其中，光是黏合劑的研發就嘗試了無數次。「前幾年我們在陽台、屋頂都進行過小範圍的試驗。」易志堅說，有效果後，他們在交大校園附近開始了更大規模的試驗，找了一塊地，先在地面上鋪30厘米厚的碎石，再在碎石上鋪上30厘米左右的建築沙，然後覆蓋10-20厘米通過加入黏合劑形成的土壤化沙子，之後在上面種植了玉米、紅薯、蘿蔔、油菜，沒想到成效顯著，長勢喜人。

補充一下：

仔細看了一遍的論文原文，相對專業的土壤學問題，幾位答主已經辨析了，我比較關心的成本問題依舊沒有更清楚的呈現，如果僅僅是實驗中添加ＣＭＣ的成本就已經達到4萬人民幣一公頃的話，成本已經很高了。那麼加上土地平整、道路修建、灌溉措施、以及人工費，總體費用不會低於6000元每畝的，這個成本就真的太高了。

以這個成本來改造成農田或者治沙，我認為嚴重不划算了，需要謹慎看待了。

原答案

正好做的是治沙相關，從成本角度說幾句吧。

1、現有治沙手段的成本

據我個人工作經驗，內蒙古地區官方（林業局+下屬林場）的常規（3-4年生喬木）治沙造林成本為1000元/畝左右，寧夏地區的草方格+本土灌木+必要道路修建成本在1200元/畝左右。

而從國家林業局下撥的相應的財政支持，大概都在300-500元/畝，剩下的部分自籌。

2、治沙的主體

治沙的主體依舊是林場，林場現在都是企業化經營，治理沙漠化土地的行為本身，除了各級政府的補貼外，沒有額外收入，林場都會採用其他形式掙回成本，比如經營果林、出租耕地、城市綠化等等。一些成功的治沙範例，基本都是林場有能力盈利，才會有能力去投資到「賠本」的沙漠化治理的。哪怕是這些範例，林場內部對無營收的治沙行為也是存在爭議的。

3、適用範圍

易教授的技術，我看到報道的是2000-5000元/畝（我不知道包不包括土地平整）。而且必須是具備一定灌溉條件的。

這其實就基本確定了這項技術的適用範圍。從成本角度，這項技術只有用於改造成農田才能出現營收，也具備推廣的經濟價值。如果單純的拿去恢復生態，小範圍可以，大規模推廣（至少萬畝級）的成本太高。

具備一定的灌溉條件，其實有兩個先決條件，道路能夠通行和足夠的人工。沒有電力，至少還可以用柴油發電機抽水，但缺乏必要的道路和人力，是無法做到基本的灌溉的。

這就意味著，治理區域的前期投入很重要，如果是靠近居民區的會好很多，如果遠離居民區，成本就更高了。

（在完全沙化的土地上，要開通一條能夠通行中小型貨車的沙石路，每公里成本至少1萬，如果面積很大，就需要一個道路網，這個成本是非常高的。）

所以，在我看來，這項技術，對靠近居民區、重要交通線（高鐵、高速、機場）、重點設施周邊的沙漠化治理的意義重大。

對於相對偏遠以及經濟能力和基本條件不具備的地區，採用本土方案最經濟穩妥。

就像易教授自己說的，沙漠土壤化是一項複雜的社會經濟系統工程，需要充分的科學論證和滿足必要的條件，如滿足灌溉要求的水源等。

希望這些技術可以向著更廉價的方向嘗試，畢竟沙漠化區域的經濟能力還是相對較弱的。

治沙，成本是大事，真的！

有點擔心水源問題，沙漠治理最大的瓶頸還是水。

以前某些地方抽取地下水綠化治理沙漠，幾年內效果很好，但是後來發現地下水位快速下降，種下去的樹、草又都死了，連帶著原來的植被都因為吸不到地下水死了很多，反而破壞了生態，而且固定沙丘失去地下水的凝結，還會變成流動沙丘。

荒漠化是一種自然現象，荒漠變回植被也是一種自然現象，都受到自然規律的制約。把水往沙漠里灌肯定有效果，高分子粘結劑屬於錦上添花，自然規律便是如此，只要有水，植被會很快向草原，森林，甚至雨林演進，一萬年前撒哈拉都變成森林過，江南地區的建築沙堆幾個月就會長滿草。

但黃河(及其支流)水也不是大家想的那樣取之不盡用之不竭，現在上下游爭水已經很嚴重了，這裡用掉的水實際上是下游山西、陝西、河南、山東的灌溉用水，至於怎麼權衡就看實際收益程度了，如果規模大了下游肯定扛不住，沙漠地區蒸發量往往達到2000 mm，植物蒸騰作用會變成耗水的無底洞。

在實現大規模海水淡化西調之前，個人對一切依賴灌溉的治沙手段持謹慎觀望態度。

說實話，如果強力壓制下懷疑學者的衝動，抱著萬分的謹慎給我並不大懂得領域留著尊重的話，我認為這是一起典型的學者被記者坑了的事情。

此外，我懷疑其中有資本和非法集資在作祟，僅僅是懷疑，有了實錘再細說。

學者：我鼓搗了一個東西出來，或者說一個新思路，把黏合劑摻沙子里能夠改善沙子的物理性能。我估摸著應該能夠 在治理沙漠化方面有啥用處吧，不如先做個實驗看看？

記者：我靠我國專家搞出來個黑科技！能夠治理沙漠化！實驗好成功啊！全世界沙漠將得到治理！

資本家：哇，沙漠變綠洲！我們來成立一個項目圈錢吧。

作為一個種地的人，我十分清楚：就算是沙子里，只要有足夠的水，其它諸如氣溫、溫差等等條件都適合的話，完全是可以種莊稼的，一點問題沒有。

作物根系對待土壤的理化性能要求其實並不是十分的嚴格的。某些作物根系能夠適應的環境簡直超乎常人想像，尤其是茄科植物，其中就包括文中提到的番茄。上圖是我的地里正在換茬，長期從事農業的朋友恐怕已經看出土壤墒情並不好。

比你想的還要差，這個已經是經過有機質、腐殖酸和自製生物肥處理改良過的效果了。剛開始其實是這樣的：

土壤墒情簡直是見鬼了，以非常適應板結、貧瘠土地著稱的曼陀羅都完全沒法正常生長。這片地已經撂荒10年以上了，沙化非常嚴重。西藏這地方乾燥、溫差大、日照強烈，耕地撂荒很容易沙化，土壤裡面幾乎不會存在細菌。

就是這樣的土地，經過比這位教授成本還要低的改良，今年的番茄產量也遠遠超過這位教授的成果。

大概產量是12000公斤左右，有一個棚上化肥太猛了，超過了20000公斤，把棚給壓垮了。好吧我這是設施農業，問題是西藏夏天根本不用蓋大棚膜啊，大棚膜在夏天是個不利因素啊……

這是完全不使用化肥的特殊品種，產量低很多，也在10000公斤以上。

我的土壤改良方案是靠農作物秸稈腐熟製成生物肥來做改良，具體說就是青稞桿打成渣，混合雞糞腐熟添加到土壤中間。畝平均成本是600元不到。

左邊是青稞桿渣，右邊是成品。

當然了，我的地里用的是滴灌。教授大人用的是噴灌，滴灌要比噴灌更加節約用水。滴灌還有一些成本，大約在400元/畝。

總共算下來，我用600元的生物肥、400元的滴灌，在番茄種植上取得的效益比教授好。

所以，如果有人忽悠你說這個方法能夠治理沙漠化，至少在用於農業這個方面，你不要相信。

最後給大家看看植物根繫到底能不能在沙子里存活：

燒結石。

珍珠岩。

河沙。

實際上，土壤僅僅是對作物根系起固定作用，水，才是氮磷鉀和微量元素的載體。只要有水，在沙子里種菜不足為奇。可以這樣說，你可以在任何不是特別細的粉末狀固體裡面種菜，只要有水。

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說明一下：我看到相關報道裡面有提到農業應用我才回答的，如果只是搞沙漠治理國家出錢做草地、防風林的話，說實話，關我卵事。

報道裡面說其試驗田裡露天番茄產量達到了8000公斤，而且使用的是噴灌。這一點讓我產生的懷疑：

1、8000斤畝產並不高，這是其一。其二，露天種植番茄，特別是在西北地區，根本沒有什麼經濟價值；

2、噴灌並不節水，更不利於種植番茄。

如果單純出於農用土地改良，我不看好這種途徑——往沙子里摻黏合劑。成本太高，效果並不好。

如果有一天有人以這個技術為基礎，打著荒漠農業應用掙錢的名義來集資，我建議你捂緊你的錢包。僅僅就是這個意思。

老師的想法不錯，不過我要提個醒，沙漠地區綠化應該主要以生態恢復為主，不要搞農業，農業對環境破壞太嚴重了。如果有意搞農業，那麼將來這兒環境將急劇惡化。
鑒於有些人有疑惑，我再補充如下：
我們談的沙漠治理，主要還是以前是草原或者其他類型的，由於後來開墾破壞等原因，導致的沙漠化，現在變成沙漠了，但是原來的降水條件並沒有發生改變，如果治理得當，還是可以恢復原來的水平的。具體案例可以參考甘肅武威民勤縣，這兒之前是水草豐美的草原，古代漢武帝作為牧場使用的，由於建國以來，這兒大搞開墾，原來草原變成了耕地，但是，耕地對於環境破壞相當嚴重，收割之後的耕地，地表土完全裸露，加上春耕翻土等農業措施，遇到大風，極容易形成沙塵暴，進而演變成沙漠。這個道理你肯定懂的。這是我們為什麼要治理沙漠的原因。我也強調了，生態脆弱區不適合農耕。
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補充一下沙漠綠化對於減少沙塵暴和防止沙漠擴大的原理：
1.沙漠中的植物，通過自身的生理作用，新陳代謝出一系列有機物和有機酸，這對於改善土壤理化性質很重要，增強了土壤顆粒的粘結能力和保水能力。同時，枯枝落葉會與地表土混合在一起，沙漠中如果遇到降水，會吸收大量的水分，水分會保留在這部分有機物中。有機物的吸水和保水能力遠遠比土壤顆粒強。這樣沙漠土壤就形成了良心循環。
2.運用流體力學或者風沙物理學的一些理論，沙漠中的植物，比如灌木等，可以影響邊界層的厚度，增加邊界層的阻力，減弱有植被覆蓋區域的風速，減小沙漠中沙粒被大風運移的可能性。對於改善北方春季沙塵暴的發生有很重要的作用。
3.有人說北京前幾年沙塵暴很多，現在沙塵暴幾乎沒了，但是冬天霧霾卻很多，這是不是因為植樹造林和風電導致了大風被減弱了呢？我反對這種說法，純屬無稽之談。現分析如下：三北防護林等一系列防風固沙措施，確實可以減小風速，但是要注意！！！僅僅可以減小三北防護林附近的風速！！！對於較遠區域，三北防護林幾乎不會影響風速的！！！這個在流體力學和風沙物理學裡面都有解釋。所以，北京的霧霾天和三北防護林毫無關係！

實驗肯定不缺水，有水什麼都好辦。
沒水你加再多凝結劑最後也只是磚頭，農業是免談的，還是老老實實種防沙林比較經濟。

歸根結底，這個工作好不好，要看水和土地哪個更值錢。有沒有水，不光是環境問題，不光是工程問題，還是政策問題，政治問題。

當然，就算現在性價比不高，也不代表以後性價比不高。畢竟南水北調這種大工程也是能搞的。

話說回來，這是個搞集資傳銷好題材。甚至可以以潛在農業用地為前提，把沙漠土地抬高價格承包出售。還可以「承包」給農民，搞一些「5年回收成本」的「環保扶貧一舉兩得」的項目。

這題目被挖墳還置頂我首頁多次，有些回答稍微指出些問題就會有人反駁。這讓我實卓感覺其中有些貓膩，當然這八成是我的幻覺吧。

往深入了解了一下，發現這個項目由重慶市博恩科技（集團）有限公司投資。如果你沒聽說過這個公司的話，你一定聽說過360和豬八戒。

2017年２月，重慶交通大學教授易志堅，帶領科研團隊來到阿拉善烏蘭布和沙產業示範區，繼續展開沙漠改造和種植試驗。８月下旬，試驗基地長成一片寬約８００米、綿延近４公里的綠洲，約７０多種植物長勢良好，高粱、糜子、苜蓿等作物豐收，西瓜、茄子、西紅柿等瓜果蔬菜產量高、口感好。連片的向日葵、格桑花和前來覓食的野生動物，讓試驗地成為一個大花園，吸引了不少遊客。

2017年的種植季，科研團隊在一共完成４０００畝種植。與當地土壤中傳統種植相比，大多數植物根系更加發達，生物量更大。比如，試驗地里的高粱地上部分（莖葉）生物量是普通地里的１．５倍以上，地下部分（根系）的生物量是普通地里的６倍以上。

試驗地里，番茄畝產達到７０００公斤以上，當地露天種植的番茄畝產一般低於５０００公斤。另外，當地自然條件下長勢欠佳的牧草——御谷狼尾草，在試驗地畝產超過１０噸。

試驗地採用噴灌，絕大多數植物生長在４００噸／畝的灌溉限額下。而當地農田主要採用漫灌，用水量通常超過８００噸／畝。

同時，科研團隊還試驗了幾類荒漠生態恢復區，面積８００多畝，用來種植耗水量極低的荒漠植物，如揚柴、沙蒿、檸條、冰草等。科研人員表示，其試驗目標，是在極低灌溉量（小於１００噸／畝）甚至不灌溉條件下，讓荒漠植物良好生長，實現生態恢復。

這項研究自去年初試成功並在權威刊物發表成果以來，受到相關領域專家和沙漠地區國家廣泛關注。2017年９月召開的《聯合國防治荒漠化公約》第十三次締約方大會高級別會議論壇上，該團隊核心成員做了相關報告。澳大利亞、阿聯酋、沙烏地阿拉伯、巴基斯坦等多個國家代表表示希望開展合作。

對於「沙漠土壤化」研究的目標，易志堅說，並不是要把沙漠全都改造成良田，而只是作為眾多治沙方法中的一種新思路，努力遏制沙漠化趨勢，實現生態和社會價值。科研團隊還將進行長期研究，搜集詳細的科學數據，優選一批耗水量小、生態價值大的植物，並將在經濟水平、水資源狀況、生態平衡等多方面條件允許的條件下，謹慎推廣應用。

上述內容來自：

http://fashion.163.com/17/1109/21/D2R3326400264OPK.html

疑似試驗區位置

該試驗區所在的地方沙漠化嚴重，東側即黃河流經區域，有地下水及黃河水可以滿足供水需求，但是仍然沙化嚴重，可以清楚的看到沙漠已經延伸進入黃河。

疑似試驗區（2016年開始）

對比試驗區（2008年開始）

易教授試驗區細節

對比試驗區細節（2008年之前開始）

上述內容是在谷歌地區分析出來的疑似試驗區，理由：

參考報道：「沙變土」試驗，讓沙漠變成良田_新聞頻道_中華網

細節：

1、記者來到距離內蒙古烏海市烏達區10公里外的烏蘭布和沙漠東部

2、易志堅團隊在距離黃河5公里外的烏蘭布和沙漠東部，開闢了中試試驗基地

雖然沒有找到易教授最新的3000畝（實際看到約1260畝約85公頃，具體原因可能是因為谷歌的衛圖更新日期未顯示最新區域的緣故）試驗區，但是看到了有1000多畝成功綠化的試驗區。沒有找到最新的上萬畝，但是看到了新規劃的試驗區道路（還是由於拍攝日期的原因），經谷歌地球測量，實際位置與報道位置基本相符，因此基本確定為易教授的試驗區。

報道中的細節：

「沙改土」過程

試驗基地（應該是早期的其中部分地塊）

易教授是2016年才開始到這裡來搞試驗區的（2008年開始醞釀，2009年開始在學校搞實驗）。上面發布的對比試驗區是 2008年之前就開始搞的一塊綠化試驗區（猜測，但是並不知道具體是哪些部門和單位在操作的）綠化效果表面看起來也沒有易教授的綠化效果好（僅僅是表面看來，但是這也已經足以證實教授的成績）。

易教授科研團隊為此進行了長達8年的實驗：2009年，首次提出沙變土的原理；2010年，成功地改變沙的土壤力學特性和生態屬性，初步實現「沙變土」，隨後在重慶交通大學實驗室前開展3年的種植實驗；2013年，在重慶再開闢兩塊試驗地，探索如何讓沙長久保持土壤的生態力學特性；2015年，首次來到烏蘭布和沙漠準備沙漠「土壤化」生態恢復實地試驗；2017年5月，同時在烏蘭布和沙漠、新疆和田開展「沙漠變良田」實驗。

看了很多報道，裡面最重要的一句話是正向循環，也就是良性循環，教授的改造方法開始還是要提供水和肥料的。

一直以為知乎上的人們都比較有知識、有文化、各種高大上，但是看了好多基本調查都不做的回答，真的覺得不是太合適。

1、有興趣的自己去看他近些年論文，尤其是2016年的成名論文《Desert 「Soilization」: An Eco-Mechanical Solution to Desertification》，我就不一一貼出來了，簡單說幾句：

近十年來，易志堅老師主要研究是力學與結構相關，較少涉及沙漠化防治領域，只是在2013年後見於論文報道。
論文顯示易志堅老師從2013年開始（也有說2009年開始）在重慶進行相關戶外研究，2016年開始在阿拉善進行大規模實驗。
個人認為，該技術最最核心的東西有兩個，一個是「CMC（一種改性羧甲基纖維鈉）」，這個是工程的核心，但問題是這貨是什麼東西，理化性質怎樣，大概能怎麼造出來，也沒有詳細描述，摘取論文中最重要一段：

……three types of 「soilized」 sand layers with thicknesses of 10–20 cm, which were obtained by mixing sand with a modified sodium carboxymethyl cellulose (CMC) solution (containing 2% modified CMC and 5% compound fertilizer) at a weight ratio of 1: 0.15, were placed on top of the plain sand layer in separate sections. Three types of commercially available sand for building and construction (clean river sand), with different fineness moduli of 1.22, 2.97, and 3.71 and without any soil content, were subjected to 「soilization」 for the experiment.……

另一個是理論基礎，論文見於《Why can soil maintain its endless eco-cycle? The relationship between the mechanical properties and ecological attributes of soil》，這就是力學基礎研究，但是說實話吧，這三頁紙的論文貌似就倆小公式加兩張分析圖，我感覺真的什麼也沒說清楚…………別跟我扯什麼「萬象結合約束」這麼野雞的名字，知乎上學力學的挺多，摘取其中核心兩段給大家看看（裡面不影響閱讀的公式符號懶得再寫一遍了，懶~）：

……Based on these two attributes, a degraded soil can be recovered, and soil can even artificially be created. For example, the authors have caused sand to acquire the two characteristic mechanical states of soil by mechanical manipulation (Figure 1). The constraint among discrete sand granules is a contact constraint (Figure 1(a)), which can provide only pressure and friction. However, when a suitable amount of viscous paste is added to sand granules (such that each granule is coated with the paste), this contact constraint is replaced by the ODI constraint, and the sand enters a rheological state (Figure 1(b)), just like that of wet soil. When the water content in the viscous paste evaporates, the ODI constraint transitions to the fixed constraint, and the sand enters a solid state (Figure 1(c)), just like that of dry soil. Clearly, sand can be 「soilized」 by modifying its mechanical state.
The left-hand plot in Figure 1(d) shows the creep curves of a sand sample with three different water contents (between ωL and ωP) after acquisition of the ODI constraint. These curves fit exactly with the typical curve (the right-hand plot in Figure 1(d)) of the Kelvin model in visco-elasticity theory [6]. Clearly, the creep curves of the 「soilized」 sand satisfy the Kelvin creep equation $varepsilon(t)=sigma_{0}/E(1-e^{-ET/eta})$ , where $sigma_{0}$ is the constant applied stress, η is the viscosity, and E is the elastic modulus. When the water content in the 「soilized」 sand decreases below ωP, the ODI constraint among the granules gradually transitions to the 「fixed constraint」 as the water evaporates. As the water content approaches 0, η also approaches 0 and E reaches a constant value; thus, the above equation become $varepsilon=sigma_{0}/E$ (a linear elastic stress-strain relation). Hence, the ODI constraint is transformed into the fixed constraint.……

2、易志堅老師個人簡歷，力學出生，大半輩子都是搞力學。

1981年至1988年分別在重慶大學機械系應用力學專業與華中理工大學固體力學專業，分別獲學士與碩士學位。1988年4月到重慶交通大學任教至今，歷任重慶交通大學橋樑及結構工程系副主任、科技處處長，2003年12月起至今任重慶交通大學副校長。
團隊中另一位核心趙朝華老師，他也是土木出身，力學副教授，主要是做新型路面結構、聚合物路面材料研發、橋面鋪裝、鋼筋混凝土橋樑新結構與新材料、橋樑加固與檢測等。
換句話說，團隊最核心的兩人，學術背景都是力學相關領域。而且重慶交大也沒有相關水保與荒漠化防治相關領域的研究生招生，他們兩的招生都是在力學，結構與橋隧領域。當然英雄不問出處，這只是我個人的一個疑問。

3、掛一篇科學網的文章鏈接（科學網-學術腐敗還是山寨？重慶交大易志堅團隊找到沙漠土壤化的力學鑰匙 - 陳楷翰的博文）。文章的作者是已故李小文院士的弟子陳楷翰寫的，已經申請的專利號還是兩人合署的。（僅列出，不代表本人觀點）

4、應用上來說，以下是我所能想到的問題（另外頂置評論 @邪惡報童也提到了陳楷翰對該方法的評論，很切中要點）：

至少現在必須在水資源相對豐富的地方使用，包括在易志堅的實驗中，也是大量用水，與大家所想的沙漠里開綠洲完完全全是兩回事。
沒有論證生態問題。
「CMC」長期在惡劣情況下的力學性質會不會發生改變。

5、根據媒體顯示，該項目的投資方是重慶市博恩科技(集團)有限公司，看見這幾個字我瞬間不好了，不知道博恩的無所謂，只需要知道它的掌門人叫熊新翔，投資了奇虎360、豬八戒、易極付……另外翻該公司主頁的時候發現它們還玩別的的東西（關於博恩），比如：

鐵塔除霧霾技術，該技術由莫斯科國立大學氣象物理學教授列夫·巴赫梅爾尼博士發明，可以影響區域內的降水、驅散霧霾、調節溫度。

我怎麼隱約感覺這是一個研究人員被媒體與資本坑了的故事。

結論：

第一沒說清楚力學原理是什麼，第二沒說清楚實驗的基礎CMC是什麼，上來給我們擺出了千畝在人工強力干預下改造好的沙漠………

這叫我怎麼評價。。。我只有鼓完掌再質疑了。剩下我沒說的， @龍牙哥在回答最後已經說清楚了。

另，這個回答是我之前隨手一答的冷門問題，沒想到這幾天火起來了，開始被一群小學生噴的抬不起頭，故匿名，現在這個題終於走上正確討論方式了，故取匿。

PS：說我酸，說我不懂的人，我好歹把易志堅老師近年主要的論文好好讀了，了解了他在做什麼，是怎麼做，基於此我提出質疑。

如果連其論文都沒讀，僅依靠看了一兩篇報道上來就開噴的人，我想說請閉嘴，你沒資格。

嗯，論文裡面說的那個膠水是真的膠水。

裝修用的瓷磚膠，就是這個東西，貼瓷磚加這個東西和水泥混合可以貼的更牢固，而且沒有污染。

但是這個東西不算便宜。大面積用到地裡面成本比較高。

而且還是需要水和肥的，你改的了地，解決不了水也不行。配套的還要公路網，鐵路網，管道。

所以改造撒哈拉，塔里木之類的都是不靠譜的。

能想到的用途是迪拜。

土豪不差錢，海水淡化有的是水，沙漠距離城市很近，公路鐵路管道鋪設過去也行。

土豪吃個新鮮蔬菜比空運便宜應該有市場吧。

所以易教授聯繫迪拜土豪是王道

單從易教授的論文和研究進度上看，「已經實現沙漠變『土壤的方法』」是一個玄幻故事。

2013-15年在重慶做模擬的種植實驗；

2016年5月20日開始在烏蘭布和沙漠種植，2016年9月Engineering雜誌發論文。按照一般的論文流程，大概8月份論文就已經確定寫完上刊了。也就是說，從種子下地到發論文總共只只只用了2個月的時間！！！！！！！！！

易教授需要推廣的不是防沙技術，而是寫論文的技術啊！

再看看其他類似野外實驗，哪個不是起碼做上三五年才發文章？最起碼也得等一兩年吧。這種超短期的實驗數據能有什麼科學與工程意義？

要是學生態修復的同學能有這個發表速度，還愁發不了論文么？還愁畢不了業么？還愁每周彙報進度么？還愁被勸退么？（勸退還是要勸的。）

（難怪能防沙固沙呢，文章都這麼水。）

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以下是針對文章內容具體的一些解釋，有興趣可以看看。

在大家看下面答案之前可以看一下這個兩分鐘左右短視頻：對於易教授現在的項目做一個大概的認識：

沙丘之上--航拍烏蘭布和的「人工綠洲」

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簡單看了一下《中國科學》與《Engineering》雜誌的論文內容。《中國科學》講得極其簡單。《Engineering》中有更多的細節：

這項「沙變土」中最核心的內容就是在沙中添加CMC（也就是羧甲基纖維素_百度百科）。這種神奇的物質廣泛運用在各項工業領域： CMC添加到果醬、冰淇淋、泡麵里就是增稠劑；加到紙漿里就可以大幅提高紙的抗張力，抗破裂度和揉性；加到泥漿里可以減緩泥漿失水（主要是用在石油工業）；用於建築行業，可以增加建築物的保水度；還可以用在陶瓷工業等毛坯的膠粘劑、可塑劑，；放到藥片裡面可以當粘合劑、可塑劑等等。總之，它首先沒有毒性，對於環境污染小；其次產量大，成本不高；當然最重要的是它能夠幫助沙粒即使實在水分很低的時候任何聚合在一起，而不崩解。同時它還能增加沙地的保濕能力。因此，理論上添加在沙土中是可行的；

這個圖就是說沙添加之後，沙即使是失水，也會成為便便一樣的一坨，從而可以保水保肥還有空氣，便於植物生長

實驗中添加ＣＭＣ的成本是４５００美元到６５００美元一公頃，換算成人民幣最多四萬塊一公頃大約是這個價。其他的價格沒有仔細公布，考慮到研究時間短。２０１３年－２０１５年，團隊是在重慶做的模擬實驗。２０１６開始在烏蘭布和進行大規模的實地實驗。所以暫時不好推斷到底需要多少經費維護（這個問題對於是否大規模推廣很重要。）
２０１６年５月２０日，實驗團隊開始播種。種了大概５０種植物，包括向日葵，西瓜等農作物。在論文發表前（論文發表在2016年9月）大概有超過７０種植物（２０多種野生植物）生長在這片試驗田中，還發現了不少野生動物，包括蛙類、鳥類、還有嚙齒類。

實驗開始一年之後的試驗田狀況，除了生長旺盛的植物之外，還發現了許多野生動物，比如蟾蜍（苟。。。未標明種名）右下角ｆ為對照組，就是在沙漠里直接種的效果，對比還是很明顯的

對於實驗的疑問。最大的疑問是：在烏蘭布和沙漠的實驗是２０１６年開始的，《Engineering》上的論文是大規模實驗三個月之後。在大規模實驗第一年都沒結束就發論文了，這點特別神奇！也就是說，到今年為止才是第二年。雖然理論上這個方法可能可行，但是長期效果還未可知。另外，持續成本是多少。因為在試驗中，滴灌、施肥等手段也是不斷在用。第一年中種植的很多也是單一的經濟作物，一旦人為干預消失之後，到底整個系統能否真正完成自我的反沙漠化也未可知。所以，現在就說「成功實現」未免太早太急了一點。

References:

《中國科學》雜誌社

Desert 「Soilization」: An Eco-Mechanical Solution to Desertification ? r/Futurology

Desert 「Soilization」: An Eco-Mechanical Solution to Desertification

羧甲基纖維素_百度百科

我們做學術的，是比較嚴謹的。
小質疑，我們從來都是以問題的方式，比如這塊是怎麼回事？這又怎麼怎麼？為什麼？
而大的質疑，從來都是重複實驗，如果大家實驗結果一致，或者在統計學上差距不大，那麼ok，你牛逼，我用你的方法。如果大家實驗結果不一致，那麼，呵呵
而這一切都是建立在有相關專業知識上的，不說小領域，至少大領域是一致的。

一群既沒有相關專業知識，又沒有做重複實驗，瞎說什麼？

真的是知乎越來越水了，專業的問題都是一群不專業人作答。

本人是病毒學方向的。

論文我沒看，從生態角度來說，說句挨罵的，沙漠最要緊的是生態恢復，生態恢復是一個循序漸進的過程，也是一個非常難的過程，不是一步登天。運來五千噸土種上大樹，營造一個很高級的生態系統，在沙漠的環境里也得死嘍。為什麼？整體大環境太單一。生境難以保持穩定。這個方法把沙地土壤化以後在沙漠環境里怎麼保持呢？還是比較適合在內地種完沙地西瓜恢復恢復土壤。沙漠的生態恢復還是要從種梭梭開始自然恢複比較好。再者，教授沒提他能治沙漠，說的就是能恢復土壤，還是記者斷章取義。

用羧甲基纖維素做粘合劑？也就是說，我只要給他撒點地衣芽孢桿菌之類的降解纖維素能力強的菌，分分鐘就能把他辛辛苦苦改造好的良田還原成沙漠。淘寶上有現成的大規模工業發酵生產的菌劑，都不用自己製作。我們搞生物的雖然建設性不強，但我們破壞力強啊。雖然不能為世界創造直接價值，但我們毀滅世界有一套啊。

這是一種用添加劑來改良土壤的方式，跟沙漠沒有必然聯繫

舉個例子，某人有一塊玉米地。聽說種仙人掌能賺錢，於是改種仙人掌。

然而仙人掌沙地才能長，普通的耕地種不了。怎麼辦呢？最簡單、成本最低的辦法，就是往地里混沙子，人為沙化一下這塊地。

收穫之後，仙人掌一棵也沒賣出去，賠了不少錢，某人想明年肯定不再種了，還是種玉米吧。

那麼問題來了：這塊地要怎麼恢復成玉米地？

答案是沒法恢復，或者說，沒法像沙化的時候那麼簡單的恢復。要麼從別處運土蓋在上面，要麼等很多年直到沙地自然演化成土壤，要麼把當初混進去的沙子一粒一粒挑出來。

而現在有了這個成果，把改良劑加進去，土地就可以種玉米了。

（PS：種仙人掌的事確有發生，當時不少農民都中了招）

過度放牧造成的沙地，與人工運沙子造成的沙地本質是一樣的，一個是風吹走土、吹來沙子，一個是人挖走土、摻進去沙子，所以這個辦法也能解決。

對一個地方的沙地使用改良劑，基本可以等價於把沙子運走、把土運來填上。凡是運走沙子運來土能解決的問題，改良劑都能解決；反過來，運走沙子運來土解決不了的，加了改良劑也沒用。人為造成的沙漠化主要就是土壤的問題，改良會很有效果；自然界的沙漠主要問題在氣候，只改良土壤是沒用的

————再補充—————

昨天琢磨了幾個小問題（可能會不定期更新），請大家討論一下，到底是怎麼回事兒。

1、高粱的根冠比問題

今年的種植季，科研團隊在一共完成４０００畝種植。與當地土壤中傳統種植相比，大多數植物根系更加發達，生物量更大。比如，試驗地里的高粱地上部分（莖葉）生物量是普通地里的１．５倍以上，地下部分（根系）的生物量是普通地里的６倍以上。
也就是說，試驗地里的高粱，根冠比是普通地的4倍。

一般來講，植物根冠比的提高，反映的是一種對水分脅迫的響應，即因為土壤中水分不足，植物需要將更多的光合產物分配給地下部分，以增強其吸收水分的能力，維持植物自身的需求。也就是說，在水分條件好的情況下，植物一般不會維持一個高的根冠比。

當然，影響根冠比的不只是水分條件。但鑒於其他條件沒有給出，有必要討論一下為什麼改性沙地里的高粱根冠比普通地高，是否可能因為其他原因例如施肥等條件並不一致。而在其他條件不一致的情況下，兩者有沒有可比性？

2、蟾蜍的來源問題

從衛星圖推斷，易教授的實驗樣地距離黃河約有5公里，中間是一段沙漠。

以我們喜聞樂見的一種蟾蜍——黑眶蟾蜍——為例。作為兩棲類動物，黑眶蟾蜍一般生活在靠近水邊的蔭蔽處，白天通常不會活動，晚上至水邊捕捉昆蟲。換言之，沙漠地區是完全不適合黑眶蟾蜍的生活。這即是說，如果蟾蜍是由黃河周圍濕地擴散到試驗地的，那麼一定存在擴散的廊道。

易教授試驗地採取滴灌，顯然蟾蜍不可能通過滴灌的管子鑽出來，那麼只有兩種可能，一是存在一條明渠，二是試驗地里存在讓蟾蜍卵孵化的濕地環境。後一條從圖上我看是不現實的，但是我在衛星圖上也沒有找到明渠存在的證據。所以蟾蜍究竟是怎麼跑到試驗地里的是值得討論的。這個問題說不清楚，我寧願相信這些蟾蜍是人為投放的。

—————補充—————
很多人認為，有些沙漠不缺水，往下挖20公分就是潮濕沙土。有潮濕的沙層就是不缺水嗎？錯！

實際上，正是因為沙地保水性不好，所以降水會大量下滲。由於沙漠地區潛在蒸散量高，表層的水分很快蒸發，但因為沙粒之間的孔徑較大，毛細力不足以將下滲的水拽上來，所以才能保持濕潤。但如果這些水被保持在沙地表層，連這點水都保持不住。

上世紀90年代在沙坡頭的研究就已經發現，裸沙地的水分實際蒸發小於降水量，而進行植被恢復的沙地，總蒸散量超過降水量30%多。超過的水從哪來？是植被根系吸的地下水，就是潮濕沙層的水。這明顯是不可持續的。前一年兩年植被可能還行，但是過個三年五年，植被的根系扎不到更深的地方，是不可能維持的。

所以草方格戰術真的成功嗎？在沙坡頭的實驗證明，草方格固沙，第一年蓋度達到60%的植被，三年後就掉到了20%，跟周邊百分之十幾的蓋度差不多。為什麼？水分條件在那擺著。年均150mm的降水量，1000多的潛在蒸散，哪來那麼多給你蒸發的？

————原回答————

不靠譜。

兩個基本的知識點：

1、沙漠地區的潛在蒸發量大於降水量。

2、植被覆蓋的土地，其蒸散量要高於同條件下的裸地。

所以，在大氣環流不發生明顯改變的情況下，沙漠地區的降水量不會出現大的波動，因此依賴於保水劑重建後的植被，在不進行人工灌溉的情況下，不可能獲得足以維持其蒸散量的水分。所以在停止人工灌溉後，很快水分就會蒸散掉，最後系統陷入正反饋而崩潰。

易教授如果真心認為自己的辦法很成功，就應該認真的在沙漠里劃幾個樣方，做對照實驗，看看不同處理（CMC +-， Vegetation +-，Irrigation +-，Fertilization +-）下，改性沙地的蒸散情況如何，「土壤」成分、「土壤」質地、「土壤」礦質元素、「土壤」微生物的變化，拿出數據來說服人，而不是在《中國科學》上發表一篇讀者來信，劃一條曲線、生造個名詞，再找一堆媒體大肆吹捧，就變成了什麼黑科技。

都是一個山上的狐狸，說什麼聊齋呢？

感覺不靠譜。

實驗場地跟沙漠實地最大的區別是：

1、試驗場地的日照溫度濕度蒸發量……與沙漠地區不同；

2、試驗場地里種植的農作物和植物可以澆水，沙漠里種上植物沒法澆灌。

也就是說，他們發明的粘合劑，僅僅做到了「改變沙粒結構」這麼一個結果，而沙漠和普通土地的區別不僅僅在結構上，更重要的是環境和氣候，而他們的實驗偏偏沒有考慮後者。

所以他們在試驗場地里種植作物成功，不等於他們在沙漠里也能成功——即使他們用粘合劑改變了沙子。

我有一個悲觀的看法，沙漠化或綠化可能主要靠的是等降水線上移或下移，與人類活動關係不大。

看來是時候考慮藏水入疆工程和東水西調工程了：

東水西調工程_百度百科

如何解決新疆缺水問題？貝加爾湖或者藏水入疆可行嗎？

還要經過大量的實驗才能說明到底靠不靠譜，而且每一塊沙漠的情況都不一樣，這裡靠譜的那裡不一定靠譜。
但無可爭議的是，這是一個非常創新的想法，可行性比一邊種一邊死還無比消耗地下水的防風林高多了。
就算現在還在實驗階段，也是有光明的前景的。
期待成功的這一天早日到來。

我很喜歡
易老師的成果戳到了我兩個g點
1是可工業化施工，和小清新搞得那種去沙漠里人工種一棵沙漠梭梭不一樣。這個是可以開著拖拉機日行幾百畝地進行改造的。具備工程上的可行性。
2是後期不用再施工，一次改造，後期可以正反饋，自動修復生態系統。注意看的話，哪個狼尾巴艹的根系將近一米，本身這種植物根系就是固沙的利器。沙表層出現植皮，生態系統自發重建中。這才是真正可以治沙保水的方法，和沙特那種抽水種地完全不同。

這篇媒體報道讀起來感覺很不正規。
就說一點，能不能麻煩先分清沙漠化和荒漠化。

沙漠化是由於大氣、降水、季風等原因形成的沙漠生態系統。
荒漠化是由於人類活動為主的對地表植被的破壞，產生類似沙漠的景觀。

沙漠化是自然形成，人類難以改變的，種再多樹也不行，除非能有大規模改變水資源空間分部的舉動，例如加州的引水工程。

荒漠化是可以防治的，荒漠化地區本身條件是可以滿足植物生長的。至少官方宣傳很少會犯混淆沙漠化和荒漠化的錯誤。