瞭望 | 以竹锁沙奋力跨越山丘

　　经过一年试验，竹沙障抵御住风沙侵袭，完好率超过85%，科研团队综合监测数据认为，竹沙障抗风等级达10级，风沙拦截效率超过90%；生物质氮基缓释肥持续为沙地补充养分，土壤有机质含量提高了15%~20%，示范项目在固沙性能、生态效益等方面取得阶段性成效

　　竹沙障，不是简单的“竹子换稻草”，是利用我国地域辽阔的资源优势，以工业化思维推动治沙从非标模式转向标准化、可量产工程模式的探索

　　文 |《瞭望》新闻周刊记者 唐敏

　　三北工程攻坚战进入攻坚克难关键阶段，待治理沙地大多位于风沙危害重、立地条件差区域。固沙是治沙的关键步骤，目前广泛使用的草方格沙障，服役寿命通常2~3年，受饲料需求挤压，原料供给趋于紧张；塑料沙障存在微塑料残留生态风险。治沙一线，对耐久、可降解、能够工业化批量供给的新型固沙材料需求迫切。

　　我国竹林资源丰富，年产竹材超过1.5亿吨，每年实际应用量约0.4亿吨，能否利用竹材料“外硬内韧”特性，把闲置的竹资源转化为荒漠化治理的工具？

　　中国林业科学研究院木材工业研究所科研团队提出“南竹北用、以竹固沙、生物质治沙”技术路径，经过三年多科研攻关，通过风洞试验、百万次摆动疲劳试验，迭代优化沙障构型、疏透度参数，形成从竹沙障固沙，到生物质缓释肥改土，再到生根技术提升造林存活率的综合治沙方案。

　　2025年5月，科研团队把竹沙障、生物质氮基缓释肥等样品运到布设于青海共和高寒沙区、内蒙古磴口乌兰布和干旱区、阿拉善腾格里半干旱区三种典型沙区的示范基地，在强紫外线辐射、冻融、干旱、风沙等极端沙区环境下，检验方案的可行性与适用边界。

　　经过一年多试验，竹沙障抵御住风沙侵袭，完好率超过85%，科研团队综合监测数据认为，竹沙障抗风等级达10级，风沙拦截效率超过90%；生物质氮基缓释肥持续为沙地补充养分，土壤有机质含量提高了15%~20%，乌柳扦插和花棒植苗成活率均超过90%，示范项目在固沙性能、生态效益等方面取得阶段性成效。

　　中国科学院西北高原生物研究所研究员李以康，中国科学院西北生态环境资源研究院研究员、宁夏沙坡头沙漠生态系统国家野外科学观测研究站（沙坡头站）站长张志山等受访专家认为，这一模式有可能把我国南方竹林资源优势，转化为北方生态修复力量，为三北工程提供治沙新选项。

　　从“以竹固沙”切入，生物质生态工程材料架起生态治理与产业融合的桥梁，从示范到规模化推广，还需要强化竹沙障治沙技术应用基础研究，夯实竹沙障技术从“短期示范应用”走向“长效规模化推广”的科研根基，建立竹沙障技术落地、推广的行业规范，制定工程化应用“度量衡”。

青海省共和县龙羊峡北岸示范区，沙区铺设覆盖物与未铺设覆盖物风蚀对比图（2026 年 8 月 25 日摄） 唐敏摄 / 本刊

　　典型沙区真实环境检验技术成色

　　青海共和盆地龙羊峡库区高寒沙区，平均海拔约3000米，剧烈的昼夜温差加剧风沙侵蚀强度，沙丘流动形成沙尘，不仅影响当地光伏电站运行效果，还威胁“中华水塔”水源涵养核心地带生态安全。

　　走进大约三个标准足球场大小的示范基地，记者看到编排成行的竹片在沙地上扎出纵横排列的围栏，竹片一半露出地面，一半插入地下，这种被称为半隐式的竹沙障作为分隔屏障，以1.5米见方的规格，将三十余亩沙地分成若干方格。

　　竹沙障的科技含量体现在哪里？中国林业科学研究院木材工业研究所研究员余养伦说：“竹沙障依靠竹材纤维结构韧性，消解近地表风沙动能，起到固沙作用。方格多大效果更佳？竹沙障的竹片高度、每排竹片排列的疏密程度如何？需要根据不同区域沙粒粗细和风力大小确定。”

　　“沙粒越粗，竹片宜适当加长；疏透度宜根据风速控制在适宜区间，而非简单增大或减小”，余养伦说，科研团队与北京师范大学合作，模拟现场风力，对疏透度为10%、20%、30%、40%四种规格的竹沙障（疏透度以竹片间空隙面积占沙障迎风总面积的百分比计），进行风洞试验。科研团队在龙羊峡库区高寒沙区示范基地同步现场测试。

　　记者在现场看到，10%规格的沙障，空隙太小，风沙在竹沙障边，形成掏蚀现象；空隙过大，则会在方格中间形成锅底现象，这些都不利于植物生根存活。

　　从现场看，疏透度为30%和40%规格的竹沙障方格内形成“竹片压沙、沙压竹片”互锁结构，固沙效果更好。“这与风洞实验结果一致。”余养伦说，在这个区域，竹沙障近地表沙土风蚀速率减小95%，破损率小于5%。防风固沙效能与稻草沙障相比具有显著优势。

　　研究团队还在这个示范区叠加生态修复集成试验，推进固治一体。中国林业科学研究院木材工业研究所副研究员杨建华介绍，在竹沙障区域，试验方格内铺上一层生物质氮基缓释肥，这些颗粒状缓释肥是将农作物秸秆、园林废弃物及废旧木质家具等生物质材料，进行粉碎、均一化处理，与氨基树脂复合，模压成型。肥料中的木质纤维会随野外温度、湿度变化降解转化为有机质，促进沙生植物生长。余养伦说，从植物生长的生物量来看，一个2.25平方米的方格内，一年时间形成了1500~2000克的生物量，没有施缓释肥的方格只有300~500克；从植物覆盖度来看，以投影来计算，施肥区域的覆盖度最高达到67%，平均为52.5%，没有施肥的区域约为8%~10%。

　　试验结果显示，生物质氮基缓释肥提高了沙土有机质、氮含量，抑制沙土水分蒸发，促进栽植植物和沙漠中自然萌发的沙生植物生长。李以康对示范地块进行沙土微生物检测，结果表明竹沙障、生物质氮基缓释肥结合植被恢复显著提高了沙漠土壤微生物的多样性，并改变了群落结构，“通俗讲就是沙地土壤环境正在变好，有利于植被恢复。”李以康说。

　　极端干旱条件下的示范基地，建在内蒙古巴彦淖尔市磴口县，这里是乌兰布和沙漠最靠近黄河的沙戈荒核心区，是当前“拦沙入黄”治沙攻坚的核心主战场，极端干旱与持续强风沙情况下，流沙冲击破坏力极强。科研团队根据当地风沙特征，调整沙障疏透度与布设间距，方格大小1米见方，竹沙障以地上25厘米高、40%的疏透度为主。实地观测试验表明，优化构型后的竹沙障可抵御10级大风，竹沙障近地表沙土风蚀速率减小90%以上，在持续流沙撞击下，沙障的破损率相比高寒沙区稍微大一些，为15%以下。

　　在阿拉善腾格里沙漠边缘的半干旱沙区，改土试验是示范基地的重点。科研团队与当地公司合作，种植生长周期较短的沙生植物花棒，平茬后的枝干加工成食用菌培养基，产出的银耳蛋白质含量提升。银耳收获后，利用废弃菌渣生产缓释肥。测试显示，菌渣含有更多活性物质，协同肥料中的铁、磷、钾、锌等矿物质元素，可以改善沙土微生物环境，优化沙土活性。目前，科研团队与合作企业利用菌渣有机肥改良沙地3万亩，在改良后的沙地上，种上玉米、西瓜、辣椒、西红柿、茄子等，发展沙地特色产业。张志山说：“还有另一层意义，花棒作为豆科灌木，替代具有强致敏花粉与挥发性致敏物质的沙蒿，可从源头切断这类过敏反应触发条件，大幅降低区域居民过敏患病风险。”

　　持续推进技术迭代，去年7月以来，科研团队多次往返三个示范基地与北京，定期测土采样，采集高寒、极端干旱等环境下材料老化、植被恢复情况数据，调整示范样品参数。针对示范过程中不断发现的问题，如沙地土层贫瘠、保水能力差，苗木存活难等，配套研发竹木纤维集水盘，截留天然降水、减少沙土水分蒸发；利用中国林业科学研究院林业研究所研制的定向生根技术，缩短植物生根周期，增强植物在干旱等极端环境下抗风险能力，这项技术已在青海、内蒙古等地多个工程中推广应用。

　　精准监测科研成果，科研团队在示范基地建设高原风沙生态综合监测站，布设多个传感器，对风速、风向、大气温度、大气湿度、气压、照度、降雨量、紫外线辐射等气象要素以及沙土温湿度进行监测。为观察生物质覆盖条件下沙土水热环境的变化特征，沙土监测的每个位点，布设3支沙土温湿度传感器，分别埋设于5厘米、20厘米、40厘米三个沙土层深度，数据上云共享到研究团队。

　　5月到8月的监测数据进一步显示了示范区治理的综合效果：示范区第三排之后竹沙障方格内近地表风速最高降幅超90%，为物理固沙提供了直接支撑；生物质氮基缓释肥显著降低了土温对气温变化的响应敏感性，根区水分稳定性提高，降雨后没有出现裸地那样强烈的峰值波动，为生物改土创造了有利条件。杨建华认为，风速、土温、水分三项核心生境指标协同改善，为后续树种定植和沙土有机质提升奠定了基础，有利于形成“物理固沙—生物改土—植被群落自然恢复”的生态效应。

　　余养伦介绍，竹沙障使用寿命5至8年，是稻草沙障的2~3倍；每亩综合成本约1300至2200元，较传统稻草方格具有价格优势。

　　目前，青海省已部署扩大竹沙障综合治沙示范范围，向贵南、都兰、乌兰、格尔木等市县沙区延伸，已落实竹沙障治理用地2000余亩。国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司将竹沙障纳入工程投标选项。

青海省共和县龙羊峡北岸示范区，竹沙障铺设区一年后的植被生长状况（2026 年 7 月 25 日摄） 杨建华摄

　　治沙工具箱新选项

　　李以康等受访专家认为，竹沙障不是简单的“竹子换稻草”，是利用我国丰富的竹资源优势，以工业化思维推动治沙从非标模式转向标准化、可量产工程模式的探索。

　　解决治沙一线紧迫问题。三北工程攻坚区，部分沙区使用尼龙网、聚乙烯网格沙障、PVC固沙板等塑料治沙材料，这些材料一旦回收处置不及时，存在微塑料残留风险。利用竹材强韧性、耐候性强、绿色环保等特性，以竹沙障适配干旱、高寒、强紫外线等各类极端荒漠气候，实现“以竹代塑”，具有较好的生态及经济价值。青海省提出，在高风沙区和沙漠公路重大工程防护带以生物质沙障替代塑料沙障，到2028年实现“三北”工程青海省域塑料沙障清零目标。

　　以工业化量产实现精细化治沙。当前，打好黄河“几字弯”等标志性治沙战役，亟需以精细化治理推动高质量治沙。

　　竹沙障成套技术以工业化替代传统非标化手工治沙。竹片工业化预制量产，解决稻草沙障非标化、原料季节性受限、储运难度大等问题；竹片可根据不同区域风沙环境和工程需求，调整几何构型、疏透度，制成方格式、Z字形、条状等多种形式，实现“一地一策”精准治沙。

　　竹沙障固沙—缓释肥改土—生根技术养苗—集水盘节水，形成多环节协同的治沙体系，遵循生态系统演替规律，先以物理固沙稳定地表，再通过生物质材料降解改良土壤，继而以生根技术提升造林成活率，最终以沙区特色产业反哺管护投入，让治沙从“压沙”升级为生态系统的长效自我修复。

　　打通生态治理与产业融合路径，补齐治沙产业化短板。在推进竹沙障技术落地过程中，木材工业研究所与多家企业合作，在四川建成竹沙障示范生产线，在广东建成年产15万吨缓释肥生产线，在福建推进竹沙障连续化预制装备研发，全链条协同降低竹沙障制造成本，为规模化治沙提供稳定、低成本的绿色材料供给。

　　余养伦说，通过批量采购、专业施工队作业，竹沙障综合成本从实验室阶段4650元/亩降至2200元/亩，预期规模化推广时可降至1310元/亩，处在国家林草局《重点区域生态保护修复项目投资估算指南》沙障指导价910~3550元/亩的范围内，具备经济可行性。竹沙障使用寿命为5~8年，按年均计算，成本进一步降低。

　　制定工程化应用“度量衡”

　　目前，竹沙障技术已完成示范验证，受访专家认为，走向大规模工程应用，仍面临基础科研、标准体系、供应链成本、工程落地等挑战，需系统性补齐短板、规范推广。

　　需强化竹沙障治沙技术应用基础研究，打通竹沙障技术从“短期示范应用”走向“长效规模化推广”的科研基础支撑。

　　在竹基治沙材料环境适应性基础研究方面，余养伦说，对冻融循环、强紫外线辐射、风沙磨蚀等多因子耦合作用下的竹材老化规律，以及干湿交替环境带来的材料尺寸稳定性问题，竹材天然耐久性等，还需要长期连续观测，积累数据。

　　在沙区多要素生态协同演化基础研究方面，需要加强对竹沙障“材料—土壤—植被”长期协同生长、修复、演化规律以及在极端气候条件下生物质材料的降解行为规律等进行研究。

　　需加快建立竹沙障技术落地推广行业规范，制定工程化应用“度量衡”。专家指出，LY/T2996-2026《沙障固沙技术规范》行业标准已发布实施，通用沙障标准为沙障治沙提供了基础依据，竹沙障在材料分级、施工工艺、质量检验、效果评价等环节的专属标准尚需进一步细化和补充。下一步，需围绕竹沙障推广中的实际需求，进一步明确设计选型规范，为设计单位提供统一参照；制定标准化施工工艺指引，为施工单位保障施工质量提供依据；建立专属质量检验与效果评价标准，为验收单位提供评判支撑。余养伦说，试点过程中各方对标准的需求十分迫切，青海已将“进行高寒沙区光伏电站竹沙障防风固沙技术及效果评价研究、建立干旱地区治沙地方标准”写入与研究团队签署的合同中。

　　余养伦说，示范基地可集中资源、集中施策打造标准化样板，像是技术落地的中试环节，大范围工程落地面临地块分散、现场工况复杂等多重考验，复制推广难度远高于单点示范。

　　推动竹沙障从试验示范向规模化工程跨越，受访专家建议，加快完善技术适配数据库，健全不同沙区对应的竹沙障选型标准、布设参数数据库，精准厘清技术适用边界、适配场景；扩大试点范围，布局不同气候、不同类型沙区的规模化试点，积累长期观测数据；根据不同沙患、地形、气候条件，形成可复制、可推广的标准化分类技术体系；加快完善科研机理研究，规范行业标准，建立工程准入体系，迭代升级生产与施工装备，打通全产业链堵点。

　　“南竹北用”的探索，为我国南方竹产业发展找到了新方向，也为打赢三北攻坚战，防沙治沙工具箱增加了新选项，但规模化应用，仍要跨越更多山丘。■