《保护荒漠环境 建设美好家园》于2012年9月获得国家自然科学基金委员会资助批准,项目依托中国科学院新疆生态与地理研究所多年来在荒漠化防治领域所取得的科研成果和工程成就,通过参观科普场馆、野外台站、进沙漠体验、专家报告、师生讨论、印发宣传册、板报展览、以及建立科普网站等多种形式传播荒漠环境与保护的科普知识。旨在帮助公众认知荒漠化,以及荒漠化环境危机对人民生活造成的巨大危害,用荒漠化治理的重要成果,让公众认识到荒漠化是可防可控可治的。同时,增进青少年学生对科学研究的理解,启发他们的科学萌动,帮助他们树立热爱科学、崇尚科学的理念,激发他们“热爱伟大祖国 保护荒漠环境 建设美好家园”的自觉意识和积极行动。
茫茫漫沙,阔际无边,沙粒飞尘,干燥酷热。被称为“魔鬼域”的沙漠都有哪些特点?
事实上,世界上只有20%的沙漠上有沙粒,大多沙粒都在沙壳或沙海里,形成一片固定的波浪。约一半的沙漠上的细沙已经被强风吹走迁移,只剩下大的砾石和戈壁。
绿洲是沙漠中的自然景观,也是植物生存的地带,一般有清泉、水井或灌溉器具,是沙漠中唯一有常住居民的地方。不过大多数的绿洲是人造的。
(1)泥土——化学变化和物理变化的结晶
干燥地区的泥土有很多矿物质,却很少有有机肥料。重复的水储积可以把土壤变成盐性层。盐溶液里沉淀的碳酸钙等沉性盐,可以把沙粒和石子沽成50米厚的“水泥”形成特质泥土。
硝石层是沙漠土壤常见的红棕色到白色之间的沙层。硝石层一般成块,或者裹在矿物颗粒外面,是由水和二氧化碳之间复杂的反应和变化形成的。二氧化碳来自植物根部呼吸作用,或者是有机品腐烂的副产品。
(2)植物——沙漠中的精灵
沙漠是干燥旱涸的盐碱地或砾沙地,且温度过高,风沙巨大,因此,多数沙漠植物是抗旱或抗盐的。有些利用根、茎、叶储水;有些具有庞大的根茎系统,可以深达地下水层,以禁固土壤,防止水分流失;有些有较大的茎叶,可以减低风速,保存沙土,以便利用生长。
沙漠中的植物分布比较稀薄,但是品种有很多。美国西南部的沙漠里的柱仙人掌可以活200年,长到15米长,10吨重,成为沙漠里的树木。柱仙人掌成长很慢,9年之后才有15厘米长,75年才分第一个枝。因为身躯庞大,看起来沙漠里好像有很多仙人掌。另外,豌豆类和向日葵类植物也可以在干燥酷热地域生存。梭梭也是沙漠中独特的灌木植物,平均高达2~3米,有的高达5米,被称为“沙漠植被之王”,寿命也可达100年以上。春季冰冷的沙漠里一般生长的是长草或灌木丛。
(3)水源——沙漠中生命的渊源
沙漠里偶尔也会下雨,常常是暴风雨。撒哈拉沙漠曾经有过3个小时内降水44毫米的记录。这种时候,平常干涸皲裂的河道会很快充满水,容易引发洪水泛滥。
虽然沙漠内部雨水很少,但常有从附近高山流出的河流进水,是沙漠中另外一种水源。这些河流一般带着很多土,仅在沙漠里流一两天后就干了。世界仅几条河流通过沙漠,如埃及的尼罗河,中国的黄河和美国的科罗拉多河等。
水量充足的情况下,沙漠里会形成季节湖,湖水一般较浅较咸。因为湖底很平,风会把湖水吹到好几十平方千米以外的地方,形成不同类型的小湖。因此,小湖干了之后湖水含大量盐溶液,会留下一个盐滩。在美国有上百个这样的盐滩,大多数是12000年前冰河时期的大湖的遗物,其中最著名的是犹他州的大盐湖。盐滩可以给赛车、飞机提供平坦的跑道,是宇航器降落的好地方。
(4)矿物储藏——沙漠中的宝藏
世界上有些矿物在干燥区域形成。地面的水溶解矿物质,然后经流动沉淀后把它集中在地下水面附近,形成容易开发的矿质储藏。
湖水蒸干后的盐滩上有许多留在地表的矿物质,如石膏、盐等。从硼砂和其他硼酸盐中炼出来的硼单质,是制造玻璃、陶瓷、搪瓷、农业化学制品、软水剂和西药的一种基本成分,另外其他矿物质在化工生产、医药等方面都有很高的利用价值。
在塞尔斯湖出产的矿物质价值达10亿多美元。
南美的阿塔卡马沙漠出产许多钠硝酸盐,用于炸药和肥料。第二次世界大战时期出产了300多万吨。
美国、智利、秘鲁和伊朗出产铜。澳大利亚出产铁、铅、锌矿石,土耳其出产铬铁矿。澳大利亚和美国有金、银和铀的储藏等,这些都是沙漠的“金矿”。
非金属物质铍、云母、锂、黏土、轻石和金属渣也盛产于干燥地区。
世界上最大的石油储藏大多在沙漠地带。但是这些储藏并非因为气候干燥而成。在这些地区成为沙漠之前,它们是浅海,石油是由海底植物经多年的系列的物理化学变化所形成的,因此,沙漠又可称为矿物质的海洋、财富的城堡。