宁夏沙坡头沙漠生态系统国家野外科学观测研究站
科学普及
草方格发明之问
作者: 沙坡头站 更新时间: 2016-10-09

草方格,全称半隐蔽式草方格沙障,是将麦草(或稻草)在流动沙丘表面扎设成1×1米方格形状,扎设深度10~20厘米、露出沙面10~20厘米,形成网状结构,连成一片,蔚为壮观。它是一种取材方便、费用低廉、操作简单、非常有效的防风固沙方法,广泛应用于我国乃至国外沙区流动沙丘的治理。草方格最早应用于我国包(头)兰(州)铁路沙坡头段防护体系的建设中,因此,沙坡头被称为草方格的故乡

那么,草方格到底是谁人何时发明的呢?

近年来,常常听到当地人说,甚至景区导游向游客介绍,草方格是当地一位老农民发明的,心中不免忿忿然。为此,觉得有必要写点东西为前辈科学家、为科学正名,也希望为我国目前实施的科技创新驱动发展战略提供前车之鉴。

相信第一次见草方格的大部分人都会认为:这太简单了,任何一位农民都能发明它!照此猜想,一位农民就能发明草方格固沙神器,我国十几亿农民的创新能力岂 不很强,朝夕之间就能实现科技强国之梦!另一可笑之处,这位老农民为什么不在之前,而恰恰在中科院沙坡头站建立之后发明了草方格?当然,造成这种谣传的原 因之一是地方政府和群众有宣传美化地方的初衷,但新闻媒体不求实证的宣传起到了推波助澜的作用。

传统上中国人对自然科学的认识大多停留在知其然的水平,而对知其所以然历来是不求甚解。就算一位老农民碰巧发明了草方格,他有战略眼光、科学素养及实验条件来揭示草方格的固沙原理吗?草方格的发明是不同专业(气象学、自然地理学、植物学、工程学等)的科学家们历经数十年(1955~1964年)研究成果,不是某一位科学家发明了它,更不是某一位老农民发明的。

草方格的发明和初期应用经历了漫长的科研探索之路。新中国成立之初,国家计划修建联接东部和西北的主要交通干线包兰铁路,包兰铁路自银川至兰州先后六次穿越腾格里沙漠,总长46公里,尤其是16公里长的沙坡头段全为高大的格状流动沙丘。为防治铁路风沙危害,1955年,铁道部委托中国科学院组织专家研究固沙造林的可行性并设计造林方案,一批科学家进驻沙坡头开始了植物固沙的探索和研究。为了稳定沙面、保证固沙植物的成活 率,科学家们首先采用麦(稻)草、粘土等材料全面或带状铺设沙面,然后栽植或播种植物,发现带状铺设的麦草沙障最有利于固沙植物的成活,但容易被风吹毁。 因此,有科学家建议将麦草用铁锹踩压到沙中避免被风吹毁,同时考虑到沙坡头地区多变的风向,将带状修改为方格状,达到寸草遮丈风的目的。随后,科学家 们开展了不同材料、形状、尺寸机械沙障固沙效果的研究。在沙坡头段铁路建成的1958年,铁路防护体系建设中采用不同尺寸的草方格稳定沙面后栽植固沙植物。之后随着试验条件的完善,科学家们逐步揭示了草方格的风沙流蚀积原理,发现1×1米草方格固沙效果最佳,因为该规格的草方格能够形成光滑的凹曲面(形如浅底锅)。规格大的草方格中心掏蚀深,不利于固沙植物的存活;规格小的草方格形不成凹曲面,容易被风吹毁。这些研究为草方格提供了理论根据,也意味着半隐蔽式草方格沙障的正式发明。在1964年的修改设计方案中,全部采用1×1米草方格固定沙面后栽植固沙植物。因为麦(稻)草容易腐烂,科学家们强调草方格是辅助的、过度的机械固沙措施,而植物固沙才是主要的、长远的、有生命的沙障。

草方格的发明有试验观测数据的支持,部分体现在早期的研究报告、专著和论文中,而不仅局限于口口相传。对草方格发明人的误传,不仅仅体现了一些人对前辈科学家的不尊重、对科研工作的不理解和不支持,更加反映出社会大众科技认知能力的欠缺。

幸好发明草方格的一位老农民不是有名有姓的,如果设想一下发明草方格的是有名有姓的、具体的一位老农民呢,他(她)岂不成了神人?记得几十年前某 县将科学家们发明的一种沙障安在一位有名有姓的老农民村支书头上,这位村支书由此获得了全国劳模、治沙英雄、人大代表等各类荣誉。这不但伤害了科学家和科 学,更具讽刺意义的是,该县恰巧是我国目前沙漠化危害最严重的地区之一。科技创新的前提是理性,只有在理性思考支配下、开展有条理的科研工作,才能产生创 新性的成果。反之,不受理性制约的造神运动,会产生可怕的后果。在目前大众创业,万众创新的背景下,恰恰需要的是整个社会大众对科学、对科学家的正视,遵循科技发展规律来实施科技创新驱动发展战略。


版权所有:国家生态系统观测研究网络 京ICP备05002847号   地址:甘肃省兰州市东岗西路320号,中国科学院西北生态环境资源研究院(筹)  
Email: spd@cern.ac.cn    TEL:13739553517   技术支持:中国科学院计算机网络信息中心·科学数据中心