孟軍萍,宋志云,張禎
(國家林業(yè)局甘肅瀕危動物保護中心,甘肅 武威 733000)
流沙治理過程中生物固沙是最終方法,當植物在沙區(qū)有了一定的蓋度,流沙才能向固定沙區(qū)過渡。由于風蝕和沙埋,植物在流動沙丘不能穩(wěn)定生長,難以實現(xiàn)自然更新。設置沙障為植物生長創(chuàng)造了有利環(huán)境,通過沙障的拉、擋功能,改變沙丘的微地形,有利于植物生長。選擇合適的沙障造林技術(shù)可以改善風蝕沙埋對林木生長和發(fā)育的影響,提高造林成活率和保存率。近年來,為保障區(qū)域生態(tài)環(huán)境安全,騰格里沙漠南緣采取補水灌溉方式大力建設防沙治沙林。為更快更好地提高沙區(qū)植被蓋度,提高沙區(qū)造林效果,探索總結(jié)并篩選符合區(qū)域?qū)嶋H、固沙效果顯著、適宜同類地區(qū)大面積推廣運用的沙障建置模式,制定該區(qū)域沙障造林技術(shù)規(guī)程,對區(qū)域風沙治理具有重要意義。
研究區(qū)位于甘肅省武威市涼州區(qū)東北部,騰格里沙漠南緣,該區(qū)域氣候類型屬典型的溫帶半荒漠大陸性氣候。全年日照時數(shù)為3 246.7h,年均太陽總輻射641.84kJ·cm-2,年均氣溫9.9℃,極端最高溫38.5℃,最低溫度-29.5℃;氣溫日較差大,最高達29℃。年均蒸發(fā)量2 486mm,年均降雨量139.9mm,相對濕度40%,干燥度18.98,屬極干旱地區(qū)。風大,無霜期短,災害頻繁。常年多東風和西北風,年均風速1.9m·s-1,8級以上大風日數(shù)15.8d,沙暴日數(shù)15.4d,無霜期145d,風災和凍害較為頻繁。
選擇研究區(qū)域常見的沙拐棗(Calligonum mongolicum)、梭梭(Haloxylonammodendron)、花棒(Hedysarumscoparium)和毛條(Caraganakorshinskii)4種沙生植物進行沙障造林技術(shù)研究。
草方格沙障:以當?shù)禺a(chǎn)麥草為材料做成方格狀沙障,將草橫鋪在劃好的設障溝上,用鐵鍬將草從中間壓入沙內(nèi)10cm左右,外露于地表15cm,最后將溝邊的沙子擁到草行兩邊使草帶直立穩(wěn)固。設置方向為方格中有平行的兩邊垂直于主害風方向,方格規(guī)格分別為1.5m×1.5m、2m×2m、3m×3m。
黏土方格沙障:用黏土在沙丘上布設沙障,沙障方格中有一邊的方向與當?shù)氐闹骱︼L方向垂直,沙障土埂高25cm、底寬40cm,方格規(guī)格分別為1.5 m×1.5m、2m×2m、3m×3m。
尼龍網(wǎng)沙障:將沙障專用塑料沙障網(wǎng)用木棍在網(wǎng)格網(wǎng)角處固定,網(wǎng)面高度為25cm,垂直于沙面,基部緊貼沙面。方格中有一邊垂直于主害風方向,方格規(guī)格分別為1.5m×1.5m、2m×2m、3m×3 m。
研究區(qū)地表形態(tài)主要有新月形沙丘和沙丘鏈,占總面積的54%,丘間地較平坦,占總面積的46%。一般迎風坡受主風影響為西北向,坡度多在5~20°,背風坡陡立,傾角多在28~34°,高度一般為1~5m。地勢自西北向東南傾斜,海拔1 500m左右。地下淺層水深度一般在34m以下;深層水為以卵礫石為主的單一結(jié)構(gòu)含水層系,一般厚200~300m,最厚達500~800m,天然植被主要有沙生針茅、蘆葦、賴草、堿蓬、沙蒿、五星蒿、沙生旋復花、荒漠風毛菊、苦苣菜等。按照土壤分析技術(shù)規(guī)范,對區(qū)域土壤風干樣進行測定,0~60cm層土壤酸堿度和養(yǎng)分含量見表1。
表1 土壤養(yǎng)分含量
用不同類型的材料在相同坡度的沙丘上設置成相同規(guī)格的沙障,其阻沙效果差異較大。在研究區(qū)選擇梭梭、沙拐棗、毛條和花棒一級苗,在每個沙丘的沙障的最下部栽植毛條,其余3種苗木按1∶1∶1行間混交栽植;苗木栽植部位在距離沙障方格西邊和北邊均50cm的位置;栽植穴深度為50cm,栽植全部采取大坑中心栽植法,做到“三埋二踩一提苗”和“澆足灌透水分”等項作業(yè)程序。在坡度為30~50°的沙丘上,尼龍網(wǎng)格沙障的阻沙效果最優(yōu),麥草方格沙障優(yōu)于黏土方格沙障。但尼龍網(wǎng)格沙障使用壽命短,成本高,且設置難度較大。麥草方格沙障的建造成本僅有12 000元·hm-2,阻沙效果和設置難度適中,使用壽命為5a左右(表2)。
表2 各類沙障阻沙效果比較
由表3可知,在坡度小于30°的沙丘上,1.5m×1.5m、2m×2m、3m×3m等3種不同規(guī)格的沙障內(nèi)的沙生苗木成活率、苗木主根及側(cè)根長度、側(cè)根數(shù)、新梢生長量、植被蓋度等都沒有明顯差異;在坡度為30~50°的沙丘上,1.5m×1.5m、2m×2m的沙障內(nèi)的沙生苗木成活率、苗木主根及側(cè)根長度、側(cè)根數(shù)、新梢生長量、植被蓋度等都明顯高于3m×3m的沙障;在坡度>50°的沙丘上,1.5m×1.5m的沙障內(nèi)的沙生苗木成活率、苗木主根及側(cè)根長度、側(cè)根數(shù)、新梢生長量、植被蓋度等都明顯高于2m×2m、3m×3m的沙障。
表3 不同規(guī)格麥草沙障造林效果比較
各類沙障都有一定的壽命,壽命一到便失去功效,積沙就又會變?yōu)榱魃?。因此須在障后積沙帶用生物措施加以固定,如用梭梭栽植,設置一條活沙障,既能像柵欄一樣阻沙,又能延長壽命,防護效果良好。麥草網(wǎng)格沙障利用價值最高,表現(xiàn)在積沙能力強、使用壽命較長,但是,也要考慮節(jié)約資源和降低成本,建議在不同坡度的沙丘上 設置不同規(guī)格的沙障,在坡度小于30°的沙丘上,以設置3m×3m的沙障為主;在坡度30°~50°的沙丘上,以設置2m×2m的沙障為主;在坡度>50°的沙丘上,以設置1.5m×1.5m的沙障為主;以實現(xiàn)沙障整體功能最大化。
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