我国是世界上受荒漠化影响最严重的国家之一：荒漠化土地达264.42万平方公里，占国土面积的27.5%，每年造成的经济损失达540亿元，而且沙漠化还在不断地向前推进。
沙漠化不仅造成生态系统失衡，耕地面积缩小，还给人民的生产生活带来了严重影响。我国西北和内蒙古沙漠地区，已成为中国乃至亚太地区沙尘暴的主要灾源区之一。因此，沙漠治理已成为我国生态环境建设和治理的首要任务。为此，本刊记者最近采访了绘制这一治理沙漠化全新宏伟蓝图的中国科学院微生物研究所原副所长魏江春院士。
记者：近年来，我国国土沙漠化状况越来越严重，但是一提起治沙，人们首先想到的就是植树造林，请问植树造林是不是沙漠治理的最好方法？
魏江春：谈起沙漠治理，人们的第一反应就是植树造林或种草。实际上，不是任何地方都能用植树造林或种草来解决的。不同地区所形成的不同植被，是荒漠地区和气候等一系列综合因素相互作用的产物，其中水分收支平衡最为重要。一般来讲，在自然界中，森林地带的年降水量通常都在600mm以上，而热带雨林地带的年降水量可高达1000～2000mm。草原地带的年降水量约为400～600mm，干旱草原地带的年降水量约为200～400mm，而荒漠地区的年降水量只有200mm左右。干旱或半干旱荒漠地带的主要特征就是缺水。
例如我国极为干旱的南疆和田地区的年降水量为39.6mm，而水分的年蒸散量却为2648.7mm；如果再通过具有强蒸腾速率的植树造林固沙，实际上就等于给本来就极为干旱的地区再插上大量抽水机，使本来就入不敷出的水分平衡失调现象更加恶化。所以，植树造林并非沙漠治理的万应灵丹。
记者：在什么样的情况下，适合用植树造林的方法进行沙漠治理？
魏江春：植树治沙必须在一定的水分支撑下，在水分有保证的情况下。一般来讲，年降水量在600mm以上的，你不去种树，它自然也会长出树来。比方说大兴安岭的大森林。2000年考察的时候，我在路上走着，旁边的森林有时候有局部塌方，细细观察塌方上面是很薄的一层土，下面全是石头和沙子。也就是说，如果大兴安岭这个地方年降水量要是低的话，它不会形成森林，会和其他的荒漠一样变成满地的石头、沙子。
因此，在年降雨量200mm以下的沙漠地区，普通维管植物难以存活，所以，既不能通过种草，更不能通过植树造林进行沙漠治理，除非采用引水灌溉，但代价十分高昂。另一方面，化学固沙因为固定剂老化、二次污染及土地无法再利用而无法推广；机械固沙也因存在工程繁重、寿命短等问题，无法与现在的沙漠化速度相抗衡。
荒漠地带的形成往往是年降水量在200mm以下，这样的话，不太可能长树。如果是年降水量在200mm到400mm之间，往往就是草原地带，长树也不合适，长草很好。地表生长的植物跟当地的降雨量有着直接的关系。
记者：既然植树造林不能完全解决沙漠治理问题，那么还有什么更好的方法呢？
魏江春：中国科学院于上一世纪50年代，在腾格里沙漠东南角沙坡头地区，通过草方格配合种植灌木林进行包兰铁路治沙研究中发现，随着时间的推移，人工种植的灌木林逐年衰退直至成片枯死，为什么呢？因为树通过根部把地下水分都给吸干了，再通过枝叶把98%的水份蒸腾了。每年的降水量又不能满足它的需要，蒸腾的量超过了降雨的量，等于是越来越干燥，供给和需求失衡，就保证不了树的生长。
树虽然枯死了，但在死掉的灌木丛下却发现了一层灰黑、灰绿色的结皮，厚度可达6～11mm，具有明显的固沙作用。2000年，我经过实地考察后发现，这种结皮的成分中不仅包含藻类、苔藓，还含有地衣，而且在很多情况下，地衣还占着主要成分。荒漠中自然形成的植被景观中通常以地衣为优势的微型生物结皮≧70%，而维管束植物及裸露沙土≦30%。
能不能用这种地衣结皮来治理流动的沙漠呢？2001年10月，在北师大主办的西部生态治理院士咨询会议上，我率先提出了这一设想。2002年3月，向国家自然科学基金委员会正式申请了“中国西部荒漠地衣及其固沙生物学研究”的课题，其主要内容是：以干旱半干旱荒漠地区特有的、自然形成的地衣式微 型生物结皮为“模板”，通过现代生物技术予以“复制”，为流动的沙漠铺上微型生物结皮式的“地毯”，从而实现控制流沙、治理沙漠化的目标。
记者：能否给我们介绍一下，地衣是由哪些菌类组成，它们在治沙中起到什么样的作用？目前对地衣研究的进展情况如何？
魏江春：地衣是由一大类真菌在自然界里边和相应的藻类共生的，不是单一生物，它是两种生物的一个复合体，换句话说地衣是真菌和藻类或蓝细菌（亦即蓝藻）的共生物。有人认为，以地衣为主要成份的结皮，是树枯死的罪魁祸首，要把它铲掉，这是绝对错误的。因为在干旱荒漠的条件下，就适合于这些小生物生长，需水量不多，而失水量也不多，这是一种自然现象，也就是一种自然规律。我们顺应这个自然规律就是要研究这一类地衣、苔藓、藻类的生物学特性，怎么能够人工让它快速地在干旱荒漠地区形成一个地毯式的结皮。这样的话，在干旱荒漠地方，就可以用这一类生物治理沙漠。这样做，符合自然规律，你违反这个自然规律。那是要失败的，人们往往是忽略了这些。因此，我们正在做这方面的一些前期的工作。其实，防治沙漠化的方法，还是有很高的技术含量在里面的。
在微型生物结皮中，地衣占着明显的优势地位。地衣可以通过其菌丝和假根在固沙过程中起到十分重要的作用。它发达的菌丝和结实的生物假根能够黏合沙粒，有效地束缚沙粒的流动，从而起到固沙的作用，进而减少荒漠地表的风蚀和水土流失。风洞实验也证明，微型生物结皮的存在大大降低了起沙风速，尤其地衣和苔藓在防止就地起沙上的作用十分明显。同时，微型生物结皮还能固定大气中的氮素，对土壤理化性质的改善和增加土壤有机质含量起着重要作用，可以为维管植物的定居创造有利条件，最终起到固定沙丘的作用。
目前已经从结皮地衣中分离、培养和储存了地衣型菌藻或蓝细菌20多株，为人工培养、接种和促进结皮快速形成正在进行前期研究。而且从2003年开始通过对地衣体组织粉末悬浮液喷洒进行的试验证明，地衣结皮在一年内即可形成，从而排除了微型生物结皮形成和发育缓慢的疑虑。因此，完全可以在实验室对微型生物结皮进行育种培养，然后通过飞机播撒等手段进行大面积的“接种”最终实现快速有效控制流沙、治理荒漠化的目标。
记者：由院士领衔的“沙漠生物地毯工程”的前期基础研究，为解决我国荒漠化地区的生态环境问题提供了全新的理论突破和技术创新。请介绍一下这方面的相应研究工作好吗？
魏江春：这种奇特的微型生物结皮现象也引起了国内其他同行的注意，中国科学院寒旱所、新疆生地所、武汉水生所也分别从土壤水循环、苔藓、藻类等不同方向展开了相关研究。于是，在一次中国科学院会议上，我提议整合各方面的研究力量和成果，开展一个更大的，整合的“沙漠生物地毯工程”的基础研究项目。
“沙漠生物地毯工程”主要围绕微型生物结皮的主要类型和群落组成结构(包括结皮覆盖面积、物种多样性、类型及演替等)、微型生物结皮中各种生物的共生机理及协同作用机制、各主要类型结皮的固沙机理及生态功能、筛选适应于不同地区的结皮种类、防沙治沙生物化学复合基质的研发、通过转基因途径增强微型生物抗旱性能、“沙漠生物地毯工程”产业化等7个方面开展进一步研究。“沙漠生物地毯工程”将是继我国植树造林工程、园林景观工程之后的又一大型生态建设与环境治理工程。
经研究发现，包括沙坡头在内的我国干旱半干旱荒漠微型生物结皮的组成多以地衣占绝对优势。而且，由于它们的种类不同而形成的结皮结构和形态也随之有别。例如以石果衣形成的结皮不利于降水的下渗，而以红磷网衣或泡鳞衣形成的结皮则有利于降水的下渗。我们可以通过现代生物技术途径将不同干旱荒漠中自然形成的结皮地衣进行分离培养，结合其他有关生物技术，利用飞机对沙漠地区进行大规模地衣接种，再配合飞播部分耐旱灌木种子，促其快速而广泛地形成以地衣为主的微型生物结皮，减少裸露沙表；稀疏的灌木虽不能固沙，但却能起到减缓风速，以利于稳定流沙，为地衣结皮及其他微型生物结皮的形成提供有利生长环境，从而使其进入植被的自然演替过程，最终形成符合各地区水分平衡状态的、地毯似的荒漠绿洲。一个个荒漠绿洲的形成，将是沙尘暴灾源地治理的重要途径。
此外，为了进一步开发荒漠地区的经济资源，采用已经成熟的节水日光温室技术，大规模地发展荒漠地区的无土种植业，将是沙漠生物地毯工程的重要组成部分。
毫无疑问，这一无灌溉工程的实施对改善西部地区的生态环境、促进区域经济可持续发展、保障地区生态安全和国家稳定与长治久安，都具有重要的战略意义。对提升我国在国际荒漠化防治行动中的地位也将产生深远的影响。
不难预见，随着“沙漠生物地毯工程”的实用化和产业化，浩瀚的沙漠化国土将披上一层灰绿色的“生物地毯”。届时，将是人类朝向天蓝水清，人进沙退的愿景跨进了一大步。
人物简介:
魏江春，汉族，生物科学博士，中国科学院院士。
1931年11月11日生于陕西咸阳。1955年毕业于西北农学院(西北农林科技大学前身)；1962年毕业于苏联科学院研究生院并获苏联生物科学副博士(Ph.D.)。1995年获俄罗斯生物科学博士 (Dr.Sci.)学位。中国科学院微生物研究所研究员，真菌学家，主要从事地衣型真菌的系统与演化生物学的研究。
历任中国科学院微生物研究所副所长、学位委员会主任、真菌地衣系统学开放实验室主任、微生物资源国家重点实验室学术委员会主任，中国南极研究学术委员会委员及其生物学与医学组副组长，中国菌物学会理事长，《MYCOSYSTEMA》主编，《真菌学报》副主编，《Journal of Cryptogamic Botany》编委，美国芝加哥菲尔德自然历史博物馆植物系客座研究员等职。现任中国菌物学会名誉理事长、中国孢子植物志编辑委员会主编、菌物学报编委会顾问、国际生物多样性科学委员会中国科学顾问委员会委员、中华人民共和国濒危物种科学委员会委员等职。
在世界范围石耳科(Umbilicariaceae)地衣系统生物学研究中，以表型与基因型相结合的整体系统学方法论述的不同于诸多旧系统的石耳科地衣新系统，得到世界同行科学家的承认，并被收入1993年《Systema Ascomycetum》和1995年《Dictionary of Fungi》中。
运用上述表型与基因型相结合的整体系统学综合研究法发现并建立两个新属：岛蕊衣属(Cetradonia Wei & Ahti)和盾衣属(Rhizoplacopsis Wei & Zhou)，一个新科：盾衣科(Rhizoplacopsidaceae Wei & Zhou)及一个新目：石耳目(Umbilicariales Wei & Zhou,Feb.22,2007)。在进行地衣型真菌的系统发育地理学研究中为中国和北美间断分布的美味石耳和大叶石耳可能由同一祖先分化而来提供了分子生物学证据。主持并完成南极菲尔德斯半岛陆地生态系统的考察研究。
当前正在主持和进行沙漠地表地衣结皮的生物多样性及其固沙生物学与荒漠地衣抗逆基因的筛选研究，为“沙漠生物地毯工程”的可行性做前期基础研究。
担任国家自然科学基金委资助的重大项目“中国动物志、中国孢子植物志、中国植物志编研”（简称“三志”）首席科学家以及科技部有关“三志”的基础性专项首席科学家。
先后赴罗马尼亚、阿尔巴尼亚、德国、瑞典、芬兰、智利、英国、美国以及南极等进行学术访问、合作研究和科学考察。
在国内外科学刊物发表论文90余篇，专著4部。曾获中国科学院科技进步特等奖、国家海洋局科技进步特等奖和二等奖。