环境与资源学院第八届CS-TD科技调研大赛
非专业组参赛作品
关于利用水葫芦流体治理沙漠的可行性研究
团队名称：T E A M W O R K
队员：廖梦娜孙哲刘瑾尹少华
目录
一．调研目的 (5)
二．我国的沙漠化现状和水葫芦问题 (5)
2.1 我国的沙漠化现状 (5)
2.2 我国水葫芦问题 (8)
三．沙化土壤特性分析 (11)
3.1土壤颗粒分析 (12)
3.2土壤含水量分析 (12)
3.3土壤容重分析 (13)
3. 4土壤有机质、主要养分以及微量元素分析 (14)
四．水葫芦特性分析 (15)
4.1水葫芦的生理特性 (15)
4.2水葫芦的用途 (16)
五．关于用水葫芦流体治理沙漠化的分析 (17)
5.1关于用水葫芦流体改善土壤性能的分析 (17)
5.2关于用水葫芦流体治理沙漠化地区的分析 (18)
六．关于水葫芦的运输问题 (18)
6.1 运用南水北调工程进行运输 (19)
6.2 运输过程中的相关问题 (20)
七．用水葫芦流体治理沙漠的优点以及注意事项 (20)
7.1用水葫芦流体治理沙漠化的优点 (20)
7.2用水葫芦流体治理沙漠应注意的问题 (21)
八．结语 (22)
参考文献 (22)
关于利用水葫芦流体治理沙漠化的可行性研究
About using water hyacinth fluid government desert feasibility study
摘要：由于对土地和森林资源的不合理利用，中国的沙漠化日趋严重，可利用土地资
源逐渐减少，土地质量下降，这不仅威胁到人们的生存环境，而且也是制约经济发展
和社会问题的重要因素。根据中国国家林业局于2006年6月17日的公布，中国沙
漠化土地达到173万平方公里，占国土面积18%以上，并且以每年60万平方千米的
速度增长。由于追求发展而引起的河湖富营养化，不仅导致了蓝藻的泛滥，同样也导
致了水葫芦的肆意生长。尤其是东南部地区河湖60%～80%呈现富营养化状态，这给
水葫芦的生长带来了得天独厚的条件，因此现在水葫芦在中国南方已经如蓝藻一样，
成为了“水上霸王”。水葫芦时常堵塞水道，影响通行，污染环境，是河湖的一大公
害。由于沙漠化的形成，导致土壤颗粒粗化、含水量减少、养分(N、P?O?、K?O等)
的流失、有机物和微生物的减少以及土壤容重和C/N比失衡，而通过对水葫芦性能的
分析知道水葫芦体内含有大量的水分和胶粘物质，再加上它能吸收大量的N、P等元素，可以改善土壤的性能。由于水葫芦主要生长在南方地区，而沙漠化主要发生在西
北和北方的干旱、半干旱地区，因此可以借用南水北调工程路线来运输水葫芦流体。Abstract: Because of using forest and land resource unreasonably, the desertification of China is getting worse day by day,available land resource is cutting down gradually,land quality is decreasing, it not only intimidate human being’s living environment, but also an important factor of restricting economy development and
social problems. As State Forestry Administration of China reported in June 17, 2006, the desertification of China has reached 173 square kilometer, possessed more than 18% of Chinese Land Area, what’s more, its spreading rate is 600,000 square kilometer. Pursuing economic development excessively causes rivers and lakes eutrophication phenomenon, it resulted in not only blue algae’s flooding, but also hyacinth’s growth wantonly. Especially southeastern area, between 60% and 80% rivers and lakes present eutrophication phenomenon, it affords hyacinth advantaged
conditions. So in south of China, hyacinth has been “water overlord” like blue algae at present. Hyacinth always jam traffic, affect transit and pollute environment, its public disaster of rivers and lakes. The formation of desertification causes soil roughening, water content decreasing , nutrient(N、P?O?、K?O etc) running away, organic and animalcule reducing and C/N unbalance. Beside containing large numbers of water and dope, hyacinth can absorb a great deal of N、P etc, improve soil property. As hyacinth grows in south of China mostly, desertification betides in north and northwest, aridity and semiarid region, so the route of South-to-North water diversion can be use to transport hyacinth liquid.
关键词：水葫芦；沙漠化；富营养化；土壤沙化；土壤颗粒；土壤含水量；
土壤营养成分；土壤容重；南水北调
Key word : Hyacinth; desertification; eutrophication; desertification of land; soil particle; soil moisture content; soil nutritional ingredient; volume weight of soil; South-to-North water
一．调研目的
目前，我国的沙漠化和水葫芦问题已经十分突出，它破坏了生态平衡，严重危害到我国经济的发展和人们的生活环境。而治理沙漠化和水葫芦都具有长期性和艰巨性的特点，虽然有关部门已经采取了相应的措施，但是我国的沙漠化和水葫芦问题还是没有得到很好地解决。以往采取的防治手段虽有一定的成效，但效果并不明显，而且需要耗费很多的人力、物力和财力，如果能将沙漠化防治和水葫芦的治理结合起来，那么就能更有效地处理这两大环境问题，从而推动我国的经济发展。我们的调研目的，是通过对沙漠化和水葫芦问题的研究和分析，证明水葫芦流体治理沙漠化问题的可行性。通过这样的技术，不仅能缓解水葫芦泛滥的状况，而且水葫芦的弊端可以转化成为治理沙漠化的有力武器，为国家节省更多的资源，是一个一举两得的方法。因此，研究应用水葫芦流体治理沙漠化是具有其实际意义的。
二．我国的沙漠化现状和水葫芦问题
2.1 我国的沙漠化现状
沙漠化是指干旱、半干旱及部分半湿润地区由于人地关系不协调所造成的以风沙活动为主要标志的土地退化。
我国沙漠化地区主要分布在干旱、半干旱和部分半湿润地区。大体分布在西北、华北和东北地区，青藏高原也有较多的分布（如图1所示）。沙漠化在我国北方形成了一条西起塔里木盆地、东至松嫩平原西部，东西长约4500km、南北约宽600km的风沙带。新中国成立以来，我们在沙漠化研究和实践方面付出了极大努力，但是沙漠化土地面积非但没有减小，反而在持续扩大，并且扩展速度在不断加快。根据有关资料，过去50多年来，沙漠化土地年均扩展速度从50年代到60年代间的15602
km/年，
km/年增加到80年代的21032
90年代末沙漠化土地扩展速度已达到36002
km/年（如图2所示）。
图1 中国沙漠化土地分布图(原始资料由中科院地理所资源与环境国家重
点实验室提供)
50-60年代70-80年代90年代末
图2.中国沙漠化在不同年代的发展速度
根据中国国家林业局于2006年6月17日的公布，中国沙漠化土地已达到173万平方公里，占国土面积18%以上。在2005年公布的第三次荒漠化土地检测结果中，沙化土地的分布范围覆盖了除上海、台湾及香港和澳门特别行政区外的30多个省（自治区、直辖市）的889个县（旗、区）（国家林业局2005）。尤其是新疆、西藏、青海、甘肃、河北、陕西、宁夏8个省（自治区）形势最为严峻，其沙漠化面积分别为74.63万2
km、41.59万2
km、
km、21.68万2 12.56万2
km、1.18万2
km。8省
km、2.40万2
km、12.03万2
km、1.43万2
（自治区）沙化土地的总面积占全国沙化土地总面积的96.28%，而其它22省（自治区、直辖市）合计总占3.72%（如图3所示）。
图3. 中国沙漠化土地各省分布图(2004)
Fig.Sandy desertification by province(2004)
沙漠化现象可能是自然的，作为自然现象的沙漠化是因为地球干燥带移动所产生的气候变化导致局部地区沙漠化。不过现在世界各地沙漠化原因，多数归咎于人为原因；人口急速增长，所居土地被过分耕种以及畜牧，导致土地枯竭不适合耕种。我国现代沙漠化土地成因类型以及比例见表2。
表2 我国现代沙漠化土地成因类型及其所占比例
结果表明：在我国现代沙漠化土地中，94.5%是人为因素所致，表中数据说明，过度放牧、滥垦乱樵、不合理的耕作及粗放管理、水资源的不合理利用等人为因素，破坏了生态系统的平衡，从而导致了土地沙漠化的发生。
沙漠化不仅给人们的生活带来了巨大的威胁，而且给国家带来了巨大的经济损失。据报道，对我国北方沙区已经沙漠化的土地来说，草场每年损失约为6.2亿元人民币，农田每年损失约为66.0亿元人民币，以上合计，我国北方沙漠化目前每年造成的直接经济损失约为72.2亿元。
2.2 我国水葫芦问题现状
水葫芦学名为凤眼莲，雨久花科，凤眼莲属。水葫芦(Eichhornia crassipes)原产巴西，目前在非洲、东南亚、北美洲以及大洋洲危害都十分严重，全球大约有60个国家遭此危害。水葫芦已成为世界上十大害草之一，引起各国的重视。
1901年，水葫芦被作为观赏植物引入中国，上个世纪五六十年代被作为猪饲料推广，之后，凤眼莲在中国一发不可收拾。近二三十年来，随着工业化、城市化的发展，大量工业废水和土壤中的化肥随河流和雨水流入了江河湖泊中，导致了水体富营养化十分严重，尤其是东南部地区河湖60%～80%呈现富营养化状态，这给水葫芦的生长带来了得天独厚的条件，现在水葫芦在中国南方已经如蓝
藻一样，成为了“水上霸王”。滇池、太湖，河汊、水库四处都出现了水葫芦泛滥成灾的景象，长江岳阳、武汉段，黄浦江水域、钱塘江、珠江水域几十乃至上百公里河道到处充斥着“绿魔”，连天接地，时间达三个月之久，恶化环境、阻塞航道。
由于水葫芦惊人的繁殖能力，使得它在很多方面造成了危害：
1．破坏生态平衡。大量的水葫芦消耗了水域的大部分养分，进而威胁到其他生物的正常生长，导致其他水生生物的减少甚至灭绝，从而破坏了水生生物的食物链，破坏了生态的多样性以及影响到生态系统的平衡。
2．堵塞航道，影响航行。水葫芦大面积覆盖河道和湖泊水面，会严重堵塞航道，影响船的航行速度；水葫芦还可能缠住船的螺旋桨，对航行安全构成威胁。3．降低水流速度，影响防洪。水葫芦丛生的水域，其水流的流速将会大大地降低。水葫芦随水流往下游流动的过程中，还会互相挤压堆积，遇障碍物后，如桥孔、水闸等，则造成河道严重堵塞，形成一道“水坝”，阻碍水体的流动，增大洪水水位，造成行洪不畅，埋下了水灾之患，给堤防造成很大压力。4．影响水产品的产量和质量。水葫芦过度繁殖，一方面会影响水底生物的生长，导致其他水生生物的减少甚至灭绝；另一方面还会降低水的ph值和溶解氧浓度，使一氧化碳浓度增加，破坏了水下生物的食物链，影响水产品的产量和质量。
5．滋生蚊虫，污染环境。水葫芦大量繁殖后，水流变缓，循环不畅，为蚊虫提供适宜的滋生场所。如果不及时打捞，水葫芦遭寒流袭击，会枯死腐烂下沉，加重水体的富营养化，不仅影响河道、湖泊的美观，还会污染水体，造成次年的潜在危害，形成恶性循环。
在我国，水葫芦主要发生在华东、华北、华中、和华南的17个省市，尤以云南、江苏、浙江、广州、四川、福建、台湾、湖南、湖北和河南南部的灾情较为严重。浙江省温州市水葫芦的发生面积曾达2万2
hm以上，水域覆盖面积超过
2/3；近年来云南滇池被水葫芦所困扰, 10002
hm的水面上全部生长着水葫芦，其覆盖率近100%；2002年上海水葫芦的发生面积达到54062
hm；2002-2003年，
福建省水葫芦的发生面积达306.72
hm。20世纪60年代以前，滇池主要水生植物有16种，水生动物68种，但到了80年代，16种水生植物已经难觅踪影，68种原生鱼种已有38种濒临灭绝。由于近年来雨量较缺，河流流量减少，气温偏高的福建省建溪、富屯溪流域水电站蓄水库区及其闽江水面水葫芦疯长。据统计，南平市地表水受水葫芦影响的水域有39处，受害面积达800多2
hm，晋江九十九溪、九龙江西溪、厦门杏林湾等水域也深受水葫芦入侵疯长的危害。由于北方河流有冻结期，水葫芦无法在自然状态下生存，因此在北方水葫芦泛滥的情况很少。图4反映了目前我国水葫芦灾害状况。
图4. 中国水葫芦灾害分布图
我国在人工打捞水葫芦上每年都要花费大量的资金，如浙江温州市和福建莆田市每年用于人工打捞水葫芦的费用分别为1000万元和500万元（丁建清和解炎，1996；戴劲松等，2006），厦门在2005年花费也达320万元。云南昆明为迎接1999年世博会花费巨资治理滇池上的水葫芦，但目前其防除治理效果还不理想，仍有逐年蔓延扩散趋势（丁建清和解炎，1996；杨薇炯，2005；徐海根和万方浩等，2004）。据统计，云南省为治理滇池里的水葫芦己累计投入40多亿元。2001年10月，上海市动用12艘清洁船、30多名工人，不间断得工作近10天，清除苏州河面上顺流而下的水葫芦，共打捞起水葫芦455吨（杨薇炯，2005）；
仅2002年，上海市光打捞水葫芦费用就超过8000万元人民币（楚建君，2003）。打捞上来的水葫芦要集中堆放、焚烧或运输到指定地点填埋，一面水葫芦腐烂后造成二次污染，这样不仅浪费了财力和物力，也占用了国家土地资源。据统计，每年水葫芦灾害使中国蒙受80-100亿元的直接经济损失，其中仅治理费用一项就高达5~10亿元人民币。
三．沙化土壤特性分析
土壤是生态系统中重要的或不可缺少的环境因子。沙漠化演变的基本特征就是土壤退化。土壤退化是指在各种自然、特别是人为因素影响下所发生的导致土壤的农业生产能力或土地利用和环境调控潜力，即土壤质量及其可持续性下降（包括暂时性的和永久性的）甚至是完全丧失其物理的、化学的和生物学特征的过程，包括过去的、现在的和将来的退化过程，是土地退化的核心部分，同时也是植被受损、植物、动物组成简单化或系统组织水平降低的主要因素。土壤质量则是指土壤的生产力状态或健康状况，特别是维持生态系统的生产力和土地利用即环境管理、促进动植物健康的能力。土壤质量的核心是土壤生产力，其基础是土壤肥力。土壤肥力是土壤维持植物生长的自然能力，它一方面是五大自然成土因素，即成土母质、气候、生物、地形和时间因素长期相互作用的结果，带有明显的响应主导成土因素的物理、化学和生物学特性；另一方面，人类活动也深刻影响着自然成土过程，改变土壤肥力及土壤质量的变化方向。因此，土壤质量的下降或土壤退化往往是一个自然和人为因素综合作用的动态过程。由此可知，沙漠化必然导致土壤退化，不论是哪种性质的沙漠化以及何种沙漠化发生的基质——土壤类型，在不同的地域都表现为随着沙漠化的发展，土壤的粉砂粒径含量、有机质和养分含量、土壤含水量趋于下降，而土壤中粗粒径含量、土壤容重、温度和PH值趋于升高。而且土壤有机质含量的下降与土壤机械组成的变化密切相关，而土壤的粗粒化和有机质的减少又影响到土壤水分的变化，进而导致土壤速效养分的下降。
3.1土壤颗粒分析
覆盖草场表面的土壤是一种性质变化很大的多孔性物质，它的固相组成——
土壤的颗粒大小构成土壤骨架，反映了土壤的质地。首先，不同粒径对土壤团粒
结构形成和保水保肥的贡献不同，粘粒的减少抑制了土壤膨胀、可塑性及离子交
换等物理性质。其次，土壤颗粒的组成状况与土壤之间存在密切联系。一般情况下，土壤团粒结构增加，质地细密有利于营养元素的吸收和贮存。而且土壤粘粒
与C、全N的含量有密切的关系，即土壤中粘粒的减少会导致C、全N的含量
降低，其中N素衰减得尤其明显。由于C、N元素的减少使得土壤稳定性降低，从而导致土壤性能恶化。随着草原沙漠化的加剧，土壤颗粒组成发生变化，粘粒
含量趋于减少，砂砾增多，表4反映了不同沙漠化梯度土壤颗粒组成变化。
表4 不同沙漠化梯度土壤颗粒组成变化
沙漠化梯度土壤粒级（%）
砂砾（>0.05mm）粉粒（0.01-0.05mm）粘粒（<0.01mm）
ⅡⅢⅣⅤⅥ33.3000±1.9020a 54.1700±1.7700 12.5300±6.7597a
89.3544±1.8060b 5.7900±0.7160 4.8556±3.8210b
90.3900±0.9900bc 7.1218±1.1920 2.4882±2.3548bc 94.5444±0.8410bc 3.2667±0.6500 2.1889±1.3214bc 96.1000±0.7580c 3.0960±0.3480 0.8040±0.7736c
3.2土壤含水量分析
土壤水分是土壤中最重要的组成物质之一。草原沙漠化过程中，土壤含水量下降，尤其是上层（0-20cm）土壤含水量下降明显，这是该地区蒸发量大于降水量的缘故。而Ⅲ梯度的20-30cm土层的含水量低于Ⅳ梯度，通常说来，土壤水分的运动与土壤温度相应，要受到入渗、排挤、蒸发和根系吸水等过程中大通量的液相干扰，由于Ⅳ梯度表层土壤风蚀积沙重于Ⅲ梯度，土壤表层水分入渗速度快，
且Ⅲ梯度植物群落密度高于Ⅳ梯度，蒸发量大于Ⅳ梯度，而Ⅳ梯度深根型植物（如针茅、羊草）较Ш梯度的少，根系吸水量小，致使Ⅲ梯度的20-30cm土层含水量比Ⅳ梯度的略低。Ⅴ梯度群落密度虽也较低，深根型植物较少，但土壤沙化加深，不仅表层积沙，深层含沙也较多，因此导致其保水能力也降低。随着沙漠化的加剧，表层土壤含水量下降速度加快，从而深层土壤含水量逐渐高于表层。图5显示了在不同沙漠化梯度土壤含水量的变化情况。
图5. 不同沙漠化梯度土壤含水量变化
3.3土壤容重分析
土壤的物理性质不仅取决于土粒大小和种类，还与其团聚和排列有关。土壤容重体现了土壤的紧实度，与土壤的孔隙度、透气性和渗透率成反比。随着沙漠化的加剧，土壤容重呈上升趋势。尤其是5-10cm、20-30cm和30-50cm的土层容重增加明显；其中0-20cm土壤容重从Ⅱ到Ⅳ梯度增加，到Ⅴ梯度有所下降，梯度间差异不明显。不同深度的土壤容重与沙漠化也存在一定的关系，潜在沙漠化阶段不同深度中30-50cm的土层容重最小，而严重沙漠化阶段0-5cm土层容重最小。说明潜在沙漠化时下层土壤微生物、动物的扰动作用使土壤变得疏松，容重较小，而严重沙漠化时土壤表层风蚀严重，植被较少，颗粒物的吹失与回落，
致使土壤变得松散干燥，容重最小(如图6所示)。
沙漠化过程中，土壤容重的增加必然影响土壤中水分和空气的移动及植物根系的发育，即土壤容重的增加使得土壤孔隙度、透气性和渗透率下降，从而造成土壤中水分和空气含量的减少和养分难以得到补充，进而阻碍了植物和微生物的生长发育，使得土壤退化成为可能。
图6. 不同沙漠化梯度土壤容重变化 Fig.6 Changes of the soil bulk density under different desertification gradients
3.4土壤有机质、主要养分以及微量元素分析
随着细粒物质受到风蚀，营养成分（有机质、全量养分、微量元素）遭受损失，导致土壤性能变差，肥力损失，地力衰退，并且沙漠化程度越深，营养成分缺失得越严重（表6、表7），进而导致整个生态系统退化并出现风沙地貌的过程。
表6 不同类型沙漠化土地表层（0～30cm ）有机质与养分含量
（内蒙古科尔沁沙地区）
表7 不同类型沙漠化土地微量元素含量变化（内蒙古科尔沁沙地）
四．水葫芦特性分析
4.1水葫芦的生理特性
水葫芦适应性强，喜暖湿润阳光充足的环境，生长在水田、水沟、池塘与河流湖泊中，或生长在低洼积水的湿地之中。水葫芦通过叶柄的气囊悬浮于水面上，或在浅水、湿地扎根淤泥中生长，开花后，花葶弯曲入水中生长，子房在水中发类型
深度 /cm 微量元素含量/（μg /g ） Ti Mn V Cu Ni Co Zn 固定沙地 0～10 582 126
10 19 7 8 47 10～25 382 124
7 14 5 7 49 半固定沙地 0～20 410 103
8 15 5 7 50 20～40 380 112
7 23 8 8 51 流动沙地 0～10 191 55
3 16 7 3 5
4 30～40 277
59 3 14 6 2 60
育膨大，种子40d左右成熟。一般25-35℃为水葫芦生长发育的最适温度，39℃以上则抑制生长，7-10℃处于休眠状态，10℃以上开始萌芽，但深秋季节遇到霜冻后，很快枯萎。水葫芦耐碱性，pH值为9时仍生长正常，并且其抗病力很强，极耐肥。水葫芦好群生，但在多风浪的水面上，则生长不良。
4.2水葫芦的用途
虽然水葫芦有很多的害处，但是它也具有很多方面的用途。
1.水葫芦可栽植于浅水池或进行盆栽、缸养，作为观赏性植物。
2.水葫芦的茎叶可作饲料并可直接制作农田有机肥料。
3.用水葫芦（茎、叶柄）可生产相册纸和吸墨纸。
4.水葫芦还是一种监测环境污染的良好植物。水葫芦对As（砷）很敏感，当水
中含As（砷）0.06ppm，经2小时叶片即出现伤害症状，可用来监测水中是否有As（砷）存在。
5.水葫芦可以用来制造沼气。据报道，每公斤水葫芦(折合成干物质) 经厌氧发
酵后能产生含甲烷50%左右的沼气0.05-0.411立方米。
6.水葫芦还是蓝藻的天敌，可以抑制蓝藻的生长，控制水华发生。
7.水葫芦具有净水的功能。国内最新研究成果显示水葫芦的吸污能力极强，位
列所有水生植物之首。在适宜的条件下，一公顷水葫芦能将800人排放的N、P元素当天吸收掉。水葫芦还可用来净化水体中的Zn（锌）、As（砷）、Hg （汞）、Cd（镉）、Pb（铅）等有毒物质。据资料可知，一般每公斤水葫芦植株体24小时就可以吸收净化酚12mg、汞15mg、铅17.6mg、镍50mg、锶54mg、铀56mg、镉66mg、。按一亩水面生长水葫芦以2.5万kg计，半年便可吸收、净化毒物10.8~150万kg。据中国水产科学院淡水渔业研究所测定，在水温22℃时，水葫芦可吸收消除污水中磷酸盐的78%；水温32℃时，144小时内可以除去污水中的铅73%、铜100%、镉77%。水葫芦对有机氯农药的富集作用也很强，在水温26~28℃时，水葫芦植株体内六六六的含量可为周围水环境的6.5倍。
五．关于用水葫芦流体治理沙漠化的分析
5.1关于用水葫芦流体改善土壤性能的分析
从上述可知，土壤退化最根本的原因在于土壤中水分、营养成分的缺失以及土壤容重增加。因此，要解决土壤退化问题，最主要的是要解决土壤中水分，营养成分及土壤容重的问题。
水葫芦是水生植物，植株体内含有大量的水分，因此将水葫芦流体覆盖在沙化土壤上课增加土壤的水分。而且水葫芦植株体内含有大量的粘稠物质，可以阻止水分的蒸发，增加的土壤的湿度。据资料显示，水葫芦覆盖物和沙土1：2混合能减少蒸发15%，并增加土壤渗透性能，有助于养分的吸收。再者，由于粘稠物质具有胶结作用，有利于土壤团粒结构的形成，并增强保水保肥能力。
水葫芦植株体内含有大量而丰富的作物养分，如氮、磷、钾等，而且还含有多种微量元素（如表8所示）。据估计，平均每吨鲜水葫芦相当于标准氮肥12kg、过磷酸钙5kg、氯化钾约2.1kg（周学雍，2001）。水葫芦进过处理后还可以直接制成绿肥，其肥效长、肥劲平稳，不仅可以刺激植物生长，还可以增强抗倒伏、抗寒、抗病、抗干旱的能力，并且可以提高土壤有机质含量、改良土壤（周学雍，2001）。
据资料显示，土壤容重与土壤全N、C及粘粒含量呈负相关关系，及土壤容重总体上是随着土壤全N、C及粘土含量的减少而增加，细颗粒物多、有机质含量高，土壤容重降低，从而有助于提高土壤的稳定性。因此，由于水葫芦具有的水分、粘稠物质含量多，营养物质丰富的性质，使得土壤的孔隙度、透气性和渗透性能增强，即土壤容重下降。
终上所述，用水葫芦流体覆盖在沙化土壤上，既可有效地增加土壤的水分和营养成分的含量，增强土壤的稳定性和保水保肥能力，又可以有效固沙，增强土壤的抗风蚀能力，减缓沙漠化速度。
当然，要恢复沙化土壤的性能是非常困难的，一次覆盖并不能解决问题，因此，要进行多次作业才可以改良沙化土壤性能，形成有效土层，有效地遏制土地退化现象。所谓的有效土层，是指植物根系伸延容易，有一定的养分可以吸收，能正常生长发育的较松软土层。有效土层状况包括有效土层厚度、有效土层内渣
砾的种类与含量、有效土层的肥沃度等。当有效土层形成后，便可以种植耐旱耐贫瘠的植物，有了植物的加入，土壤的保水性、通气性更好，养分更充足，土壤紧实性更适合植物生长并且土壤生物体也会逐渐增多。随着土壤性能的恢复，种植植物的种类可逐渐多样化，从而使得土壤的性能更接近于正常土壤的水平。
表8 水葫芦常、微量元素含量
常量元素含量/% 微量元素含量/x10￣?N P?O?K?O S Ca Mg Fe Mn Na Cu Zn Ni Cr 3.30 1.28 3.36 0.40 1.66 0.30 0.72 0.24 0.72 36.5 170 57.8 12.3 5.2关于用水葫芦流体治理沙漠化地区的分析
绝大部分沙漠化地区在生态环境未恶化之前是适合生物生存的，只是由于人类的不合理利用和开发土地资源导致了土壤性能的退化从而使土地不再适合生
物的生长，它并不像原始的沙漠地区一样是由于气候，水文、地质、地貌等原因而形成的。因此，沙漠化的土壤环境是可以通过采取有效措施来改善的。
要改善沙漠化地区的土壤环境，就要从边缘着手，逐渐缩小沙漠化地区的范围。由于沙漠化的边缘地带处于潜在沙漠化阶段，土壤性能还没有恶化得太严重，所以改善该地区的土壤特性是最容易且最有效的。边缘地带的土地环境改善之后，植物得以生长和繁殖，这样可以有效地固沙从而一定程度地阻止了沙漠化的进一步扩展。长此下去，沙漠化边缘向沙漠化中心推移，从而使得沙漠化地区的范围逐渐缩小，达到了治理沙漠化的目的。
六．关于水葫芦的运输问题
从上述可知，中国沙漠化地区主要分布在我国西北地区的新疆、内蒙古、青海、西藏、甘肃等省区和华北北部地区，这些地区大多属于干旱和半干旱地区，而水葫芦却广泛分布在华北、华东、华中、华南和西南的19个省市，因此水葫芦的运输将是一段很长路程，费用也是很高的，这样水葫芦的运输必定是一个关
键问题，而管道输送方式相对公里铁路运输成本最低，因此选用管道运输的方法是最佳的。
6.1 运用南水北调工程进行运输
我国的南水北调工程是用于解决我国水资源空间分布不均（南方水多，北方水少）这一突出问题而建立起来的。南水北调工程是由东、西、中三条线路组成的：
东线工程：从江苏省扬州附近的长江干流引水，基本沿着京杭大运河逐级提水北送，向黄淮海平原东部和胶东地区供水。主要供水范围为苏、皖、鲁、冀、津五省市。
西线工程：从长江上游干支流调水入黄河上游，引水工程拟定在通天河、雅砻江、大渡河上游筑坝建库。西线调水工程主要供水对象是黄河上中游的青海、甘肃、宁夏、内蒙、陕西、山西等六省区。
中线工程：从汉江丹江口水库引水，沿唐白河和黄淮河平原西部边缘，跨江、淮、黄、海四大流域、自流输水到北京、天津；供水范围包括北京、天津、河南、河北、湖北五个省市。
图7. 南水北调工程路线图