劉春洋

(彰武縣水利技術(shù)推廣中心站，遼寧 阜新123200)

遼西地區(qū)泛指遼寧省西部山區(qū)，包括錦州、葫蘆島、阜新、朝陽等地區(qū)，位于E40°20’～42°20’，N119～122°，海拔一般在400 ～1 200 m。而遼西北地區(qū)地處科爾沁沙地南緣，與內(nèi)蒙古自治區(qū)的邊界全長1 044 km，涉及遼西北4個市8個縣，風(fēng)沙危害十分嚴(yán)重，全省120 多萬hm2沙化、荒漠化土地主要集中在這一地區(qū)。

多年來雖經(jīng)積極治理，局部有所改善，但總體上生態(tài)環(huán)境比較脆弱的狀況還沒有根本改變。據(jù)監(jiān)測，目前沙地每年還以3 ～5 m的速度向南擴(kuò)延［1］。這種趨勢如果不能得到有效遏制，將嚴(yán)重威脅遼西地區(qū)乃至全省的生態(tài)安全和社會穩(wěn)定。

風(fēng)沙對水利設(shè)施的危害已對灌區(qū)經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展造成了嚴(yán)重影響，研究建立行之有效的水利工程風(fēng)沙災(zāi)害防治措施體系，為當(dāng)?shù)厮こ田L(fēng)沙危害防治提供理論依據(jù)是非常必要的。

1 風(fēng)沙危害防治的作用機(jī)理

1.1 植被在防止土地荒漠化中的作用

1.1.1 植被的固沙阻沙作用

植物以其茂密的枝葉和聚積的枯枝落葉，不僅可以庇護(hù)地表沙粒，避免風(fēng)的直接作用，同時植物作為沙地上一種具有可塑性結(jié)構(gòu)的障礙物，使地面粗糙度增大，大大降低了近地表風(fēng)速。植被覆蓋度越大，降低風(fēng)速效果越明顯，據(jù)測定，當(dāng)植被蓋度大于30%時，可降低風(fēng)速40%以上。風(fēng)沙流是一種貼近地表的運(yùn)動現(xiàn)象，因此，植物固沙和阻沙能力的大小，主要取決于近地層枝葉分布狀況。近地層枝葉濃密，冠幅較大的植物固沙和阻沙能力越強(qiáng)。在喬灌草3 種植物中，灌木多在近地表處叢狀分枝，固沙和阻沙能力較強(qiáng)。喬木只有單一主干，固沙和阻沙能力較小，有些喬木甚至樹冠已郁閉，但地表沙粒仍繼續(xù)流動。草本植物叢生，但比灌木植株低矮，固沙范圍和積沙能力均較低，加之在冬春風(fēng)蝕強(qiáng)烈季節(jié)，地上部分全部干枯，固沙阻沙能力很不穩(wěn)定。所以說，在固沙造林選擇植物種中應(yīng)以灌木為主。

1.1.2 植被改善小氣候的作用

植被對區(qū)域內(nèi)小氣候具有一定的改善作用。植被不僅能減弱近地表風(fēng)速，起到固沙阻沙的作用還能減少土壤蒸發(fā)量，提高空氣、土壤濕度，改善地表熱量條件，吸附沙塵，凈化空氣，美化環(huán)境。流沙上植被形成后，小氣候?qū)⒌玫胶艽蟮母纳?。而小氣候改變后，反過來又影響流沙環(huán)境，使流沙趨于固定，加速成土過程。

1.1.3 植被改良土壤的作用

植被對風(fēng)沙土的改良作用，主要表現(xiàn)在3個方面:

1)改善土壤的機(jī)械組成及比例，增強(qiáng)土壤的結(jié)構(gòu)性能。植物通過減少風(fēng)蝕，增加積聚作用，能使土地機(jī)械組成逐步發(fā)生變化，使土壤中的粉粒、黏粒含量增加，物理性質(zhì)發(fā)生變化，土壤比重、容重減小，孔隙度增加。

2)提高土壤肥力。由于植物地下部分的不斷更新、枯落和分解，以及土層內(nèi)根系部分的不斷更新和分解，使大量的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)入和保留在土層內(nèi)，增加了土壤中的腐殖質(zhì)含量，進(jìn)而增加了土壤微生物數(shù)量。

3)增強(qiáng)土壤的保水能力。隨著土壤有機(jī)質(zhì)含量的提高和土壤結(jié)構(gòu)性能的改善，土壤中膠體含量，特別是有機(jī)膠體含量不斷增加，土壤孔隙度加大，透水性減慢、保水能力提高。但是，隨著植被的增大，沙層含水率減少，在依靠降雨補(bǔ)充水分的地區(qū)，沙層含水率的減少，嚴(yán)重影響植物的生長發(fā)育，因此，在固沙造林中一定考慮沙丘水分平衡，選擇適宜的造林密度。

1.2 防止風(fēng)沙危害的基本原理

風(fēng)力侵蝕及風(fēng)沙流作用的結(jié)果導(dǎo)致地表物質(zhì)被剝離、搬運(yùn)、沉積，造成土壤養(yǎng)分流失，質(zhì)地粗化，結(jié)構(gòu)變差，土地生產(chǎn)力降低以及沙丘活化，流沙蔓延。尤其是沙丘的移動，常常埋壓農(nóng)田、牧場、村莊，侵襲道路及水利設(shè)施，給農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)造成極大的危害。根據(jù)風(fēng)力侵蝕原理和風(fēng)沙運(yùn)動規(guī)律，防治土地沙漠化的技術(shù)措施有多種多樣，但其原理和途徑可以歸納為以下3 方面:

1)把地表的粗糙度增大，這樣可以極大的降低近地表風(fēng)速。當(dāng)風(fēng)沙流經(jīng)地表時，對地表土壤顆粒產(chǎn)生動壓力，使沙粒運(yùn)動。風(fēng)速越大，風(fēng)對沙粒產(chǎn)生的作用力越大，其輸沙能力就越大，對地表侵蝕也越強(qiáng)。因此，通過植樹種草或設(shè)置障蔽以增大地表粗糙度，低風(fēng)速，削弱風(fēng)沙流對地面的作用力，達(dá)到固沙和阻沙的作用。

2)防止氣流對裸露沙地的直接影響。風(fēng)以及相關(guān)的風(fēng)沙流會對裸露地表作用很大，直接對地表土壤顆粒吹蝕和磨蝕，進(jìn)而產(chǎn)生風(fēng)蝕。在這種情況下，應(yīng)該通過鋪設(shè)沙障或者是增大植被覆蓋度來對地表進(jìn)行遮蓋，從而阻止風(fēng)及風(fēng)沙流與地面的直接接觸，達(dá)到固沙的作用。

3)改變風(fēng)沙流的運(yùn)動規(guī)律。根據(jù)風(fēng)沙流運(yùn)動規(guī)律，以風(fēng)力為動力，通過人為措施增大流速，提高流量，降低地面粗糙度，改變蝕積關(guān)系，從而拉平沙丘造田或延長風(fēng)沙流的飽和路徑輸導(dǎo)沙害，以達(dá)到治理目的。

2 風(fēng)沙防治的措施

在仔細(xì)研究遼西地區(qū)主要水利工程特征的基礎(chǔ)之上，構(gòu)建遼西地區(qū)水利工程風(fēng)沙危害防治措施體系:

1)仔細(xì)研究遼西地區(qū)風(fēng)沙危害的具體形式，并針對不同的風(fēng)沙危害形式制定出相應(yīng)的防治措施:①針對風(fēng)沙流為主的危害形式，應(yīng)采用“擋沙墻+沙障+防護(hù)林+封育”的防治措施體系;②針對河道輸沙為主的風(fēng)沙危害形式，應(yīng)采用“河道工程措施攔沙+灌木林阻沙+種草固沙+封育”的風(fēng)沙防治措施;③針對以沙丘前移為主的危害形式，則應(yīng)采取“礫石壓沙+高立式沙障阻沙+平鋪式沙障固沙+滴灌式造林護(hù)庫”相結(jié)合的綜合治理風(fēng)沙的措施。

2)要因地制宜，綜合治理。根據(jù)遼西地區(qū)水利工程風(fēng)沙危害的實(shí)際情況，制定出合理的植樹造林以及補(bǔ)植補(bǔ)造計劃，利用植物來防沙固沙，同時又起到了改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的作用，做到補(bǔ)植補(bǔ)造與既有林利用有機(jī)的結(jié)合，還要做到封閉型阻沙帶與農(nóng)田林網(wǎng)有機(jī)的結(jié)合在一起，把建設(shè)經(jīng)濟(jì)林和生態(tài)林進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，此外還應(yīng)進(jìn)行封沙與育林科學(xué)的結(jié)合。

3)加強(qiáng)水利工程的管理，確保水利工程建設(shè)質(zhì)量。遼西地區(qū)在新建水利工程時，應(yīng)充分考慮到實(shí)際的風(fēng)沙危害狀況，然后再嚴(yán)格按照國家或地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)來制定相應(yīng)的建設(shè)方案。

4)積極發(fā)展遼西地區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)型水土保持林，努力保障水利工程不受風(fēng)沙的侵害，同時也可提高森林和水利的經(jīng)濟(jì)效益。因此必須按照生態(tài)學(xué)和生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理，在建立持續(xù)、穩(wěn)定以及高效風(fēng)沙防治體系的過程當(dāng)中，大力發(fā)展生態(tài)經(jīng)濟(jì)型水土保持林。第一是要建立防護(hù)林與經(jīng)濟(jì)林復(fù)合型的林。在現(xiàn)有水土保持林中，在水利工程的周邊合適區(qū)域選擇土層深厚，而且是肥沃的地段，大量栽植經(jīng)濟(jì)林樹種，構(gòu)成了水土保持林與經(jīng)濟(jì)林復(fù)合型林分，不僅具備森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，而且獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。第二是利用遼西地區(qū)大量河灘地和侵蝕溝谷等地段，通過沙棘與楊樹進(jìn)行塊狀或者是帶狀來混交造林，這樣不但能夠提高林分生態(tài)系統(tǒng)功能，而且還能極大的改善林地土壤條件，從而從綠色、可持續(xù)的角度來進(jìn)行風(fēng)沙的防治。

［1］李樹民. 遼西地區(qū)水土保持林研究的回顧與前瞻［J］. 遼寧林業(yè)科技，2011(02):12－19.