支持大规模荒漠生态恢复的机器人集群

来自 搜狐网 的图片

支持大规模荒漠生态恢复的机器人集群应对全球气候变化，支持大规模荒漠生态恢复的机器人集群,全球气候变化，尤其是土地荒漠化是整个人类面临的最严峻的危机。我国也有七个荒漠化严重的省份，主要分布在干旱的西北地区，占全国95%的沙化土地。新疆沙化率达到64.34%，宁夏55.8%，内蒙古52.2%，甘肃45.12%，青海26.7%。土地荒漠化，导致很多地区经济发展落后、贫困人口集聚，甚至时常诱发严重的社会和安全问题，已成为制约这些地区发展与稳定的重要因素。

目录

• 案例背景介绍
  • 1　引言
• 案例实施与应用情况
  • 2　荒漠化治理的中国经验与局限
  • 3　现状及发展动态
• 参考文献

案例背景介绍

1　引言

除此之外，我国提议并主导的“一带一路”提议中的“新丝绸之路经济带”也面临严峻的生态问题。尤其是“一带一路”提议中的四个经济走廊存在严重的荒漠化问题。“新亚欧大陆桥”（从中国江苏连云港到荷兰鹿特丹），干旱和荒漠遍布沿线；“中蒙俄经济走廊”约400公里路线位于荒漠区；“中国-中亚-西亚经济走廊”路线总长超过6000公里，大约一半位于荒漠区；在“中巴经济走廊”的南段，主要是干旱的荒漠。“一带一路”沿线的境外部分经过的中东、中亚等地区，荒漠化有日益加剧的趋势。这些区域内的大部分地区同时面临经济落后和生态脆弱的双重问题，而经济发展又将对“一带一路”沿线地区的生态环境构成新的压力。要顺利推进“一带一路”建设，必须重视土地荒漠化问题，在维持经济快速发展，遏制沙漠化、治理修复我国西北地区，甚至修复“一带一路”沿线的荒漠化土地是一个艰巨的任务。但是无论困难多大，必须寻找方法予以解决，因为这是实现绿色“一带一路”、实现“一带一路”可持续可发展的根本要求。

人工植树造林是缓解荒漠化，甚至的全球气候问题的关键和主要手段。如果从微观的角度看，树木通过光合作用从空气中吸收二氧化碳，从泥土中吸收水分，向空气中释放氧气。除了吸收二氧化碳，树木还能帮助土壤吸收大量的碳。从而可以缓解由二氧化碳聚集而形成的温室效应。科学界也普遍认为，人工植树，是目前成本最低且最有效应对气候问题的解决方案。根据《科学》和《自然》杂志刊登的最新研究报告，在全球范围内，有17亿公顷无树土地，它们可成为1.2万亿棵树自然生长的地方，这占了全球陆地面积的11%，相当于美国和中国陆地加起来的面积。而且，人工植树可以在不影响城市和农作物的情况下完成这件事。根据调查研究，全球有6个国家可实现超过一半的森林恢复潜力，包括俄罗斯（1.51亿公顷）、美国（1.03亿公顷）、加拿大（7800万公顷）、澳大利亚（5800公顷）、巴西（5000万公顷）、中国（4000万公顷）。如果这些土地能被森林覆盖，其构建的生态系统能够帮助将全球二氧化碳排放量减少三分之一，从而有效缓解全球变暖造成的危机。

案例实施与应用情况

2　荒漠化治理的中国经验与局限

虽然防沙治沙早已列入很过国家的发展战略，生态保护也逐渐成为人类社会的共识，但是由于过度追求经济发展，荒漠化现状依然非常严峻，生态恢复进程非常缓慢。我国政府在荒漠化治理投入的资金最多，尤其是政府主导的“三北工程”，民间资本和公益基金也广泛参与，尤其是最近几年由阿拉善SEE公益机构发起的“一亿棵梭梭”项目，联合了全社会的力量，如阿拉善盟政府、牧民、合作社、民间环保组织，希望用十年的时间（2014-2023年）在阿拉善关键生态区种植一亿棵以梭梭，预计可以恢复200万亩荒漠植被，改善当地生态环境，遏制荒漠化蔓延趋势。我国政府及民间机构正以更大的资金力度支持防治荒漠化。

世界各国也都重视并采用以人工造林（灌木）为主的荒漠化治理方式，也特别重视造林技术的研究。其中以美国、加拿大、俄罗斯、日本、英国领先。对于林业栽培技术，包括育种技术、整地技术、施肥技术、造林方法等方面，美国、加拿大等国已有50~60年的经验，并取得相当成绩。

然而，我们应该清楚地意识到，我国荒漠化土地目前依然是年均净增长的。而且如何在种植1.2 万亿棵树，以现在的方式和技术来看，完全是天方夜谭。

在此，我们可以对当前植树造林面临的几个关键问题总结如下：

·现在大部分地区都是人工植树，劳动强度大、工作效率低、人工费用高。

·防护植被的存活率极低的问题，其中关键又是“水”的问题。现实中，经常面对的是植树容易，存活不易。在荒漠地区，即使水源有保证，存活也相当不容易，外来树种，更难存活。

·重植树，不重维护，缺乏有效监控；

这个过程急需高新技术和可行方案进行支撑，尤其是需要重视将自动化、机器人技术引入到全球气候变化，防治荒漠化的国家战略中。

3　现状及发展动态

人工传统穴状植树：这种方法最为常见，通过人工挖坑、放苗、填土、浇水完成植树。该方法易于操作，适合于小批量植树造林，缺点是人工效率低，且要反复灌溉，才能保证树木的成活率。

机械化挖坑机（如图1所示）：近几年出现的，以拖拉机、挖掘机为动力源，配以液压系统来实现土坑挖掘的机械设备。该设备一般由动力系统（拖拉机或挖掘机）、液压系统、机械钻挖系统三部分组成。这种设备需要对现有土地进行大面积翻动，这种方式不适合生态脆弱的荒漠地区。

沙丘低压水冲植树：利用有压水流在流动沙丘上打孔扦插的造林技术，在造林过程中，以硬质管作为水枪，利用有压水流冲击在沙丘上形成栽植孔，插入沙柳插条，一次性完成造林及灌溉工作。这种技术较人工植树的效率提高十几倍。这种技术主要适用于松软的沙丘。

人工浇水：水分是影响植物成活的关键因素，在降水量低、水资源缺乏的地区种树需人工大量浇水。由于土壤渗漏和地表蒸发，漫灌沟灌等方法对水源利用率低；滴管、微喷等方法提高了水资游的利用率，但其应用受地形、供水、维护等外在条件的限制，难以在无供水条件、立地困难的地区应用。

透气防渗砂技术：沙漠里的水分大部分被下渗和蒸发掉，在树根底部铺设透气防渗砂，就可以保住下渗的水分保存在下来，节水75%，提高成活率。这种技术防水、防渗性能显著，但往往也会影响植被的根系发展。