黃海廣　張勝男　閆德仁　袁立敏　楊制國(guó)　高海燕

摘要 在我國(guó)西北干旱、半干旱地區(qū)，風(fēng)蝕是造成土地沙化的重要因素之一。而化學(xué)固沙由于能夠迅速固定流沙表面、減少風(fēng)蝕而受到人們的廣泛關(guān)注。雖然化學(xué)固沙在治理沙化土地方面效果顯著，但同時(shí)也存在一定的局限性。文章綜述了化學(xué)固沙材料對(duì)土壤抗風(fēng)蝕性、水分、植被及土壤性質(zhì)方面的影響，分析了未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，以期為我國(guó)流沙的生態(tài)治理與工程建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞化學(xué)固沙;固沙劑;風(fēng)蝕控制;土壤環(huán)境

中圖分類號(hào)：S288文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10.13601/j.issn.1005-5215.2022.03.023

土地風(fēng)蝕這一自然過(guò)程主要發(fā)生在植物稀少、刮風(fēng)天氣頻繁的干旱、半干旱地區(qū)[1]，而我國(guó)受風(fēng)蝕影響的國(guó)土面積占國(guó)土總面積的50%以上[2]。風(fēng)蝕不僅降低土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤水分吸收能力和離子交換能力[3]，而且進(jìn)一步影響區(qū)域植物生產(chǎn)力及土壤的生物化學(xué)循環(huán)過(guò)程[4]，嚴(yán)重制約區(qū)域生態(tài)安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展[5]。目前，常規(guī)的固沙措施主要包括工程固沙、植物治沙和化學(xué)固沙等三大類：工程固沙又稱機(jī)械固沙，是指根據(jù)風(fēng)沙移動(dòng)規(guī)律，采用設(shè)置沙障工程技術(shù)阻擋沙丘移動(dòng)，從而達(dá)到固沙的目的[6];植物治沙主要是通過(guò)封育、飛播、栽種植物等技術(shù)措施，建立人工植被或恢復(fù)天然植被，從而形成大面積防風(fēng)固沙植被，促進(jìn)沙漠生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)和改善[7];化學(xué)固沙通常是指使用化學(xué)材料噴灑于沙層表面，形成固結(jié)層，防止風(fēng)力直接吹蝕流動(dòng)沙地表面，從而達(dá)到固沙的目的。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，化學(xué)固沙材料也隨之得到發(fā)展。所以，本文對(duì)現(xiàn)階段使用的固沙材料進(jìn)行固沙實(shí)踐后，其對(duì)風(fēng)沙土風(fēng)蝕和土壤環(huán)境的恢復(fù)狀況進(jìn)行介紹，從而加強(qiáng)人們對(duì)化學(xué)固沙的科學(xué)認(rèn)識(shí)，并促進(jìn)環(huán)保型固沙材料的推廣應(yīng)用。

1化學(xué)固沙材料簡(jiǎn)介

化學(xué)固沙材料種類繁多，通常分為無(wú)機(jī)類、有機(jī)類、有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合類和生物類[5， 8]。無(wú)機(jī)類化學(xué)固沙材料主要包括水玻璃類、水泥類和石膏類;有機(jī)類化學(xué)固沙材料包括石油類、改性木質(zhì)素類、合成高分子類和改性廢塑料類;有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合類固沙材料是鑒于無(wú)機(jī)固沙材料的力學(xué)性能差、保水性差等缺點(diǎn)，適當(dāng)添加有機(jī)成分后形成的一類新型固沙材料[8]。如楊中喜等[9]在丙烯酸乳液、明膠、水玻璃、六偏磷酸鈉、羧甲基纖維素鈉、苯磺酸鈉中添加硫酸鎂、硫酸亞鐵和硫酸鋁合成的新型固沙劑，增加了固結(jié)層的強(qiáng)度;紀(jì)蓓等[10]在聚丙烯酸鹽中添加粉煤灰、膨潤(rùn)土和水玻璃等，增強(qiáng)了固結(jié)層抗壓強(qiáng)度和吸水率，降低了失水率和經(jīng)濟(jì)成本。

生物類固沙材料由于其綠色環(huán)保、利于土壤環(huán)境修復(fù)也逐漸走進(jìn)人們的視野。生物類固沙材料主要包括生態(tài)墊、沙蒿膠[11]、胡麻餅粕籽膠[12]、生物土壤結(jié)皮類[13]等。生態(tài)墊是目前應(yīng)用較廣的一種材料，主要由棕櫚樹(shù)殘?jiān)瞥傻氖杷啥嗫?、較易分解的網(wǎng)狀草墊物[14]。在流動(dòng)沙丘覆蓋生態(tài)墊不僅能抑制土壤水分蒸發(fā)，促進(jìn)梭梭和花棒的生長(zhǎng)[15]，還能顯著提高土壤氮、鉀及活性有機(jī)碳含量[16]。沙蒿膠和胡麻餅粕籽膠是由植物提取的天然膠類，能夠黏結(jié)土壤顆粒形成穩(wěn)定的固結(jié)層，從而達(dá)到固沙的目的。楊利云[17]以微鞘藻為試驗(yàn)材料，分析了藻結(jié)皮對(duì)土壤、種子萌發(fā)及風(fēng)蝕的影響，結(jié)果表明，接種微鞘藻的處理較未接種流沙明顯降低了土壤容重和pH，顯著提高了土壤最大持水量、土壤總孔隙度、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷及速效氮磷鉀含量;接種處理還明顯促進(jìn)了沙米、籽蒿和紅砂種子的萌發(fā)，有效提高了土壤顆粒的起動(dòng)風(fēng)速，并降低土壤的風(fēng)蝕強(qiáng)度。說(shuō)明生物土壤結(jié)皮在維持荒漠生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能穩(wěn)定性，以及物質(zhì)和能量循環(huán)方面具有十分重要的意義[18， 19]。

2化學(xué)固沙材料的抗風(fēng)蝕性能

2.1對(duì)侵蝕風(fēng)速的影響

在風(fēng)蝕研究過(guò)程中，起沙風(fēng)速對(duì)土壤風(fēng)蝕程度產(chǎn)生直接影響。韓致文等[20]對(duì)4種固沙劑（LVA、LVP、WBS和STB）進(jìn)行了抗風(fēng)蝕的測(cè)試，結(jié)果表明，風(fēng)速≤5 m·s-1時(shí)，固結(jié)層未發(fā)生風(fēng)蝕;風(fēng)速≤15 m·s時(shí)，固結(jié)層發(fā)生少量風(fēng)蝕;當(dāng)風(fēng)速≥15 m·s時(shí)，固結(jié)層風(fēng)蝕量增大。這一結(jié)論與胡英娣[21]的研究結(jié)論基本一致。姚正毅等[22]選用改性聚醋酸乙烯、改性纖維素和DST等化學(xué)固沙材料，研究了固結(jié)層的力學(xué)強(qiáng)度和臨界侵蝕風(fēng)速之間的關(guān)系，結(jié)果表明，固結(jié)層臨界侵蝕風(fēng)速與固沙劑用量呈線性關(guān)系。劉軍等[23]采用沙蒿膠作為固沙劑進(jìn)行了應(yīng)用研究，結(jié)果表明，質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.1%的沙蒿膠，其起沙風(fēng)速均在20 m·s以上。木質(zhì)素磺酸鹽也是目前應(yīng)用較廣的一類固沙材料，具有原料來(lái)源豐富、綠色環(huán)保、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。王丹等[24]制備2種改性木質(zhì)素磺酸鹽固沙劑PALS和PMLS，并對(duì)其進(jìn)行初始侵蝕風(fēng)速的測(cè)定，結(jié)果表明，2種固沙劑施加量為15 g·m時(shí)，固結(jié)層的初始侵蝕風(fēng)速都大于強(qiáng)沙塵暴風(fēng)速70 km·h。尹應(yīng)武等[25]研究了葵花稈生物基磺酸鹽對(duì)起沙風(fēng)速的影響，結(jié)果表明，當(dāng)生物基磺酸鹽的添加量分別為40、60和80 g·m時(shí)，其起沙風(fēng)速分別為12、20和30 m·s，說(shuō)明生物基磺酸鹽具有較好的抗風(fēng)蝕性能，可作為沙漠生態(tài)修復(fù)的綠色產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和利用。

2.2對(duì)風(fēng)蝕率的影響

風(fēng)蝕率受固沙材料、風(fēng)沙流速度、吹蝕坡度和固沙劑用量等多種因素的影響。徐先英等[26]研究認(rèn)為，固沙劑用量是影響風(fēng)蝕臨界風(fēng)速的決定性因素，并且固沙劑用量和發(fā)生風(fēng)蝕的臨界風(fēng)速呈現(xiàn)正相關(guān)性。王體朋等[27]分析了聚氨酯固沙劑用量對(duì)風(fēng)蝕量的影響，結(jié)果表明：聚氨酯噴施量為46.30 g·m，且起沙風(fēng)速為10 m·s時(shí)，風(fēng)蝕量為7.41 g·mmin;噴施量為101.85 g·m，起沙風(fēng)速為16 m·s時(shí)，風(fēng)蝕量增至70.37 g·m·min;而當(dāng)噴施量為120.37 g·m，起沙風(fēng)速>20.0 m·s時(shí)，未發(fā)生風(fēng)蝕過(guò)程，進(jìn)一步證明固沙劑用量對(duì)風(fēng)蝕過(guò)程起決定性作用。馮筱等[28]將3種醋酸乙烯酯類固沙劑WGS-3、WGS-4和CS-204按濃度1.5%噴灑沙面，經(jīng)歷15 m·s風(fēng)速吹蝕5 min后，均無(wú)風(fēng)蝕發(fā)生，再經(jīng)歷20 m·s風(fēng)速吹蝕5 min后，僅有及輕微風(fēng)蝕發(fā)生，并表現(xiàn)出較好的抗風(fēng)蝕性;而對(duì)照組沙盤(pán)在15 m·s風(fēng)速下吹蝕5 min后，風(fēng)蝕量高達(dá)10 837 g·m。此外，王藝霏[29]以羥丙基甲基纖維素為原料合成固沙劑并應(yīng)用于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，1%濃度的固沙劑噴灑于沙面，當(dāng)風(fēng)速分別為12、14、16、18和20 m·s時(shí)，風(fēng)蝕率分別為1.57%、1.69%、1.81%、1.85%和14.8%，說(shuō)明此種合成的固沙劑抵御大風(fēng)的能力能夠滿足實(shí)際應(yīng)用條件。

3化學(xué)固沙材料對(duì)土壤水分的影響

3.1對(duì)土壤保水效果的影響

沙漠土壤水分狀況是沙生植物生長(zhǎng)最重要的制約因子。有研究表明，噴灑固沙劑形成的固結(jié)層，在失水逐漸變干后，其保水能力會(huì)大大增強(qiáng)[26]。尹應(yīng)武等[25]將2種不同比例的生物基磺酸鹽與沙子均勻混合后，放置室外及室內(nèi)，采用稱質(zhì)量法測(cè)得生物基磺酸鹽保水能力，結(jié)果表明，當(dāng)生物基磺酸鹽添加量為1%時(shí)，在室外放置7 d后其保水率仍然在20%以上，而對(duì)照沙盤(pán)在3 d時(shí)保水率已經(jīng)下降至20%;當(dāng)添加量為4%時(shí)，室外放置8 d后，生物基磺酸鈣鹽的保水率為35%～40%，生物基磺酸氨保水率仍可達(dá)到50%左右。此外，尹應(yīng)武等[25]還對(duì)比分析了聚丙烯酰胺與生物基磺酸鹽的保水能力差異，結(jié)果表明，聚丙烯酰胺的保水率是生物基磺酸鈣的2倍，是生物基磺酸氨的4倍。劉輝等[30]采用木質(zhì)素磺酸鈉、尿素、甲醛和三聚氰胺等材料合成了新型環(huán)保固沙劑，并以不同濃度（0%、1%、2%、3%、4%、5%）配比測(cè)試其保水能力，結(jié)果表明，隨固沙劑含量的增加，保水率呈現(xiàn)逐漸上升趨勢(shì)，此種固沙劑的親水性能夠高效黏結(jié)沙粒，形成穩(wěn)定的固結(jié)層，從而有效防止水分蒸發(fā)。

3.2對(duì)土壤水入滲的影響

沙漠土壤水分的補(bǔ)給與散失主要取決于降水量和蒸發(fā)量的變化，而土壤水分蒸發(fā)和降雨入滲過(guò)程是沙漠土壤水分循環(huán)的最基本的兩個(gè)過(guò)程[31]。滲水性較好的固沙劑可以保證大部分降雨滲入土壤表層以下，從而保證沙生植被的存活。蘇鵬等[32]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)丙烯酸和甲基丙烯酸十三氟共聚物按質(zhì)量配比8∶2和9∶1時(shí)，水分入滲時(shí)間大大縮短，且不會(huì)導(dǎo)致固沙劑隨入滲流失，有利于固沙的長(zhǎng)久性。楊中喜等[9]以丙烯酸乳液、明膠、水玻璃、六偏磷酸鈉、羧甲基纖維素、苯磺酸鈉為主要原料，按照一定比例合成6種固沙劑，對(duì)比分析6種固沙劑在石墨尾礦砂和河沙中形成固結(jié)層后的滲水率，結(jié)果表明，6種固沙劑噴灑后形成的固結(jié)層滲透性都較為理想，且河沙固結(jié)層較石墨尾礦砂的滲透率更高，說(shuō)明強(qiáng)度大的固結(jié)層中沙粒的黏結(jié)性更好，沙粒間的孔隙度較小，滲透性較差。此外，對(duì)固沙材料滲水率也有不同觀點(diǎn)，例如，尹應(yīng)武等[25]研究認(rèn)為，生物基磺酸鹽濃度越高，固沙劑固結(jié)層的滲水速率越慢，可使雨水截流在土壤淺層，利于淺根系植物生長(zhǎng)。

4化學(xué)固沙材料對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響

4.1對(duì)植物生長(zhǎng)的影響

恢復(fù)植被是固定流沙和防治土地沙化的基本措施之一，一定密度的植被覆蓋沙面后，可大幅削弱風(fēng)速，減少風(fēng)蝕危害[14]。溫學(xué)飛[33]研究表明，噴施不同濃度的旱寶貝液體固沙劑后，明顯提高了植被高度、蓋度和生物量，但影響出苗率而降低了植物密度。例如，噴施600 kg·hm固沙劑處理區(qū)，明顯提高了植被高度、蓋度和生物量，其次為450和750 kg·hm，而植物密度則以對(duì)照為最高，依次是600、450和750 kg·hm，說(shuō)明高濃度的固沙劑噴施后，受到固結(jié)層硬度的影響，導(dǎo)致植物出苗狀況不良。王鵬[34]分析了鉆井液固沙劑對(duì)小麥、蕎麥和綠豆生長(zhǎng)的影響，結(jié)果表明，噴施鉆井液后，小麥長(zhǎng)勢(shì)最佳，其次是綠豆，蕎麥長(zhǎng)勢(shì)最差，甚至部分種子未能成功發(fā)芽;他還測(cè)量了植物根莖長(zhǎng)，進(jìn)一步說(shuō)明鉆井液固沙劑的噴施更適合小麥生長(zhǎng)，不適合蕎麥生長(zhǎng)。鐘帥等[35]在庫(kù)布齊沙漠施用改性醋酸乙烯酯高分子聚合物GS-3生態(tài)固沙劑，結(jié)果表明，2.0%～40%濃度的固沙劑顯著提高了植被覆蓋度、生物量及沙米、沙蒿、楊柴和花棒的發(fā)芽率。渠永平等[36]分析了十六烷基三甲基氯化銨（CTAC）改性黏土固沙劑對(duì)草籽發(fā)芽率的影響，結(jié)果表明，改性樣品處理的草籽發(fā)芽率較未改性的樣品組明顯提高，改性后黏土固沙劑處理的草籽發(fā)芽率最高可達(dá)47%，未改性組僅為7%;隨著CTAC使用濃度逐漸增高，草籽發(fā)芽率呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，說(shuō)明CTAC的加入能夠?qū)⑺缮⒌酿ね两Y(jié)合起來(lái)，降低黏土間的空隙，從而提高黏土層的保水能力，促進(jìn)草籽發(fā)芽，但過(guò)量的CTAC會(huì)導(dǎo)致黏土空隙過(guò)度降低，黏土層透氣性下降，降低草籽發(fā)芽率。

4.2對(duì)植物多樣性的影響

植物多樣性是評(píng)價(jià)土壤健康的重要生物指標(biāo)，近年來(lái)，研究者逐漸將研究焦點(diǎn)轉(zhuǎn)向固沙材料對(duì)植物多樣性的影響方面。溫學(xué)飛[33]在退化沙地按450、600和750 kg·hm用量噴灑旱寶貝固沙劑，結(jié)果表明，與對(duì)照相比，噴灑不同用量的固沙劑均降低了豬毛菜和霧冰藜的優(yōu)勢(shì)度，提高了油蒿、蟲(chóng)實(shí)、沙米、檸條和楊柴的優(yōu)勢(shì)度;物種豐富度、物種多樣性和均勻度指數(shù)均隨固沙劑施用量增加而降低，均勻度指數(shù)變化幅度相對(duì)平緩。張錦春等[37]在人工植被破壞區(qū)域噴施西北師范大學(xué)高分子研究所研制的固沙種草劑，經(jīng)過(guò)1個(gè)生長(zhǎng)季后，雖然植被的平均高度有所降低，但植被平均蓋度和單位生長(zhǎng)高度有明顯的增加趨勢(shì)，植被生長(zhǎng)狀況較好，說(shuō)明此種固沙種草劑不僅能促進(jìn)植物正常生長(zhǎng)，提高植被蓋度，還間接發(fā)揮防風(fēng)固沙作用。袁進(jìn)科等[38]采用改性纖維素固沙材料和沙土按照固液質(zhì)量比配制成1∶2和1∶3的試驗(yàn)沙盤(pán)，分析不同固沙劑配比對(duì)植物出苗率的影響，結(jié)果表明，噴施固沙劑后燈籠草和唐松草均有出苗，金線草、茜草和夏枯草均未出苗，且1∶2處理較1∶3處理的燈籠草和唐松草出苗率更高。此外，Lan等[39]研究發(fā)現(xiàn)，在庫(kù)布齊沙漠種植沙柳（Salix cheilophila）3年仍然沒(méi)能形成結(jié)皮，而噴施藍(lán)藻的區(qū)域快速形成結(jié)皮，并為維管植物提供生長(zhǎng)所必需的養(yǎng)分，經(jīng)過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，共有27種維管植物出現(xiàn)，主要為菊科、禾本科、藜科和豆科植物。

5化學(xué)固沙材料對(duì)土壤性質(zhì)的影響

5.1對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

沙漠土壤顆粒較粗，孔隙度大，黏結(jié)性差，營(yíng)養(yǎng)貧瘠，保肥保水能力差，對(duì)植物生長(zhǎng)極為不利。張建峰[40]制備了納米-亞微米級(jí)腐植酸-塑料混聚物、納米-亞微米級(jí)塑料-淀粉混聚物和多功能固沙保水劑等3種固沙保水劑，其材料具有顆粒細(xì)、比表面積大、膠體性能等特點(diǎn)，可有效吸附土壤中的養(yǎng)分，同時(shí)材料中還富含腐植酸等物質(zhì)，增加了功能材料的活性官能團(tuán)，使用后，3種固沙保水劑均能有效提高沙化土壤中有機(jī)質(zhì)、速效氮、速效磷和速效鉀含量，其中多功能固沙保水劑效果最好，納米-亞微米級(jí)腐植酸-塑料混聚物次之;而對(duì)土壤容重測(cè)定結(jié)果表明，3種固沙保水劑均能有效改善沙化土壤的孔隙度，降低土壤容重，提高土壤的保肥持水能力。此外，微生物固沙材料由于其結(jié)皮層具有較高的生物學(xué)活性，使得土壤表面在物理、化學(xué)和生物學(xué)特性方面明顯不同于流沙土，其具有較強(qiáng)的抗風(fēng)蝕能力和重要的生態(tài)學(xué)地位，逐漸成為防沙治沙領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[41]。邱東等[41]將寡營(yíng)養(yǎng)細(xì)菌菌劑噴灑于古爾班通古特沙漠，結(jié)果表明，土壤0～2 cm土層的有機(jī)質(zhì)、全氮、有效氮、全磷、有效磷含量、過(guò)氧化氫酶和多酚氧化酶活性均大于2～5 cm土層，說(shuō)明噴灑寡營(yíng)養(yǎng)細(xì)菌菌劑后使得表層養(yǎng)分含量得到了積累。生物土壤結(jié)皮（Biological Soil Crus，BSCs）是干旱荒漠地表形成的由真菌、細(xì)菌等微生物與藻類、地衣、苔蘚形成的一層相對(duì)穩(wěn)定的地表覆蓋物[42]。BSCs固沙是基于菌株在生長(zhǎng)過(guò)程中能夠分泌大量的黏多糖等，將菌液噴灑于沙面，微生物通過(guò)分泌物黏結(jié)沙粒，促進(jìn)土壤中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，形成具有生物活性的固結(jié)層[43]。

5.2對(duì)土壤微生物的影響

關(guān)于固沙材料對(duì)土壤微生物的影響集中于微生物固沙材料的相關(guān)研究。2006年，張雪梅[44]在新疆戈壁、火焰山、艾丁湖和古爾班通古特沙漠等地分離獲得5株具有明顯寡營(yíng)養(yǎng)性的細(xì)菌，其中1株具有固氮功能，且能夠分泌大量黏性物質(zhì)，經(jīng)鑒定該菌為Azotobacteria sp.，將該菌液噴灑于流沙表面，可形成2～8 mm厚的生物結(jié)皮。之后，潘惠霞等[43]在古爾班通古特沙漠生物結(jié)皮下層土壤分離獲得一株革蘭氏陽(yáng)性寡營(yíng)養(yǎng)細(xì)菌，該菌能夠在生長(zhǎng)過(guò)程中分泌大量的黏多糖，將沙粒黏連成6 mm厚的結(jié)皮層;邱東等[41]將該菌株進(jìn)行發(fā)酵，將發(fā)酵液噴灑于古爾班通古特沙漠，結(jié)果表明，細(xì)菌和放線菌的數(shù)量顯著高于對(duì)照，真菌數(shù)量也有所增加，說(shuō)明該寡營(yíng)養(yǎng)細(xì)菌噴灑于沙漠土壤中，促進(jìn)了其他微生物的生長(zhǎng)和繁殖。溫學(xué)飛等[33]分析了化學(xué)固沙劑對(duì)土壤微生物的影響，結(jié)果表明，噴灑固沙劑的土壤微生物碳代謝明顯增強(qiáng)，其微生物物種豐富度和多樣性均比對(duì)照明顯提高。此外，還有部分研究者關(guān)注結(jié)皮固沙對(duì)土壤微生物的影響。邵玉琴等[45]研究認(rèn)為，微生物生物量和數(shù)量與沙丘固定程度、結(jié)皮厚度及苔蘚種類呈正相關(guān)。劉艷梅等[46]研究發(fā)現(xiàn)，54年、46年、29年和23年的固沙植被區(qū)苔蘚結(jié)皮和藻結(jié)皮均能顯著提高其結(jié)皮下層土壤微生物量碳，且形成結(jié)皮年限與結(jié)皮下層土壤微生物量碳存在正相關(guān)關(guān)系，而苔蘚結(jié)皮和藻結(jié)皮對(duì)其下層土壤微生物量碳的影響僅限于0～20 cm土層，隨土層深度增加而減弱。

6展望

目前對(duì)固沙劑應(yīng)用方面的研究主要集中于抗風(fēng)蝕、保水性、耐水性、滲水率、抗剪切、抗壓性能、穩(wěn)定性、抗凍融性、抗老化及植物出苗率等方面，而對(duì)微生物多樣性方面的研究相對(duì)薄弱。然而，土壤中物質(zhì)的循環(huán)和養(yǎng)分積累與微生物的固氮、硝化、反硝化、氨化、氧化等一系列功能密切相關(guān)，他們能通過(guò)多種途徑改善土壤肥力狀況。因此，土壤微生物是土壤生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。

我國(guó)化學(xué)固沙材料大部分都是有機(jī)高分子產(chǎn)品，高分子產(chǎn)品會(huì)發(fā)生熱氧老化和光氧老化，鏈斷裂和交裂聯(lián)反應(yīng)，使已形成的固結(jié)層開(kāi)裂甚至沙化。除此之外，高分子產(chǎn)品大多難以在自然界中降解，會(huì)對(duì)沙漠地區(qū)造成污染。盡管化學(xué)固沙材料能夠快速固定流沙，提高植物成活率和生長(zhǎng)量，但他們對(duì)土壤養(yǎng)分和微生物功能恢復(fù)的貢獻(xiàn)極小[5]。

時(shí)代的發(fā)展已經(jīng)證明，資源開(kāi)發(fā)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展都必須尊重自然發(fā)展規(guī)律，重視生態(tài)環(huán)境的同步建設(shè)。生物基固沙劑綠色環(huán)保，具有給土壤增肥的效果，不僅符合可持續(xù)發(fā)展要求，還符合干旱、半干旱地區(qū)流動(dòng)沙地退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的要求。未來(lái)理想的固沙材料應(yīng)該具備成本低廉、性能佳、天然可降解、適宜植物生長(zhǎng)、提高土壤肥力和生物活性等特性。促進(jìn)土壤自我修復(fù)能力，實(shí)現(xiàn)生態(tài)固沙，才能夠真正在我國(guó)的流沙治理與工程建設(shè)中發(fā)揮應(yīng)有的作用。而研發(fā)低黏度、強(qiáng)固化的水溶性天然綠色固沙劑，將從根本上解決高分子化學(xué)合成固沙劑產(chǎn)生過(guò)程的環(huán)保問(wèn)題及固沙劑使用的高成本問(wèn)題，對(duì)迫切需要解決的高分子聚合物類固沙劑存在的無(wú)法回避的不利問(wèn)題具有開(kāi)創(chuàng)性影響，其研發(fā)產(chǎn)品具有廣泛的應(yīng)用前景。

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