CN103628460A - 干旱荒漠风沙区沙化土地整治方法 - Google Patents

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徐先英
唐进年
金红喜
张盹明
贺访印
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Abstract

本发明公开干旱荒漠风沙区沙化土地整治方法，农田前缘向迎风侧依次设有防风阻沙林带、固沙林带、植物活体沙障阻沙带、封沙育林育草带组成的四带一体防风固沙林体系，在新绿洲边缘形成阻、固、再阻和封相结合的人工防风固沙格局，有效阻止新建绿洲周围流沙入侵埋压农田和村庄，同时降低过境风沙流对农作物的沙打、沙割，具有显著的防护效果，设计新颖，是很好的创新方案，很有市场推广前景。

Description

干旱荒漠风沙区沙化土地整治方法
技术领域
本发明涉及荒漠化防治技术领域，特别是涉及干旱荒漠风沙区沙化土地整治方法。
背景技术
沙漠化已经成为当今世界极其重要的环境和社会经济问题，威胁着人类的生存与发展。沙漠化主要是由于不合理的人类活动与脆弱的生态环境相互作用所造成的，表现为土地生产力下降、土地资源丧失、地表呈现类似沙漠景观的土地退化。我国是世界上荒漠化、沙化面积最大的国家。我国防沙治沙工作取得了让世界瞩目的显著成效，就全国而言，一些沙区沙化的速度有所减缓，沙进人退的局面得到了初步遏制，但沙化的形势没有根本改观，防沙治沙工作面临的形势仍然十分严峻，全国仍有沙化土地面积173.11万平方公里，占国土总面积的18.03%，一些重点、敏感地区如民勤、敦煌所在的甘肃河西沙区、内蒙沙区等地的沙化还在不断地扩展，严重影响这当地人民的生产生活和生存安全。纵观我国的治沙历史，已投入了大量的人力、物力和财力，但治沙成效并不十分显著，主要是因现有的沙化土地治理技术已经不能够很好地解决目前的问题，存在着不足。
综上所述，针对现有技术的缺陷，特别需要干旱荒漠风沙区沙化土地整治方法，以解决现有技术的不足。
发明内容
针对现有技术中对土地沙化对人们的危害，而在实际的过程中造成很大的影响，本发明提出干旱荒漠风沙区沙化土地整治方法，通过应用生态经济学理论与方法，采用四带一体的模式对沙漠化土地进行综合整治，取得了显著的防护效果，已解决现有技术的缺陷。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
干旱荒漠风沙区沙化土地整治方法，农田前缘向迎风侧依次设有防风阻沙林带、固沙林带、植物活体沙障阻沙带、封沙育林育草带；
所述的防风阻沙林带设置于农田前缘，前沿防风阻沙林带的宽度为5.5m，前沿防风阻沙带内部种植有新疆杨、沙枣、多枝柽柳，乔灌结合，“品字形”配置，带状混交，迎风一侧为多枝柽柳带，株行距0.5m×1m；中间为沙枣带，株行距1m×1m；背风侧为新疆杨带，株行距1m×1m；两行一带，带间距1m；
所述的固沙林带设置于防风阻沙林带之后，带宽300～500m，固沙林带宽依据沙的流动性、沙源、位置及危害程度而定，具体措施：先在沙丘迎风坡2/3至3/4以下坡面上设置机械沙障（麦草沙障、粘土沙障或尼龙网沙障等）以稳定沙面，而后在障内营造沙拐枣、花棒和柠条等混交林，将沙丘2/3以下部位进行固定；丘间低地营造榆树、沙枣；沙丘1/3至1/4以上顶部流沙经自然风蚀削平而降低沙丘高度。机械措施和生物措施相结合，全面固定流沙；
所述的植物活体沙障阻沙带设置于固沙林带后，在固沙林带外缘8-10m处建植有植物活体沙障，植物活体沙障阻沙带设置在沙丘迎风坡距沙丘脊线2m处，阻沙积沙，可将近地表风沙流主要的沙粒控制在沙障前后，形成一条1-3m高的聚沙堤，防止流沙进一步前移对固沙带的埋压，植物活体多采用耐沙埋且生长快的东疆沙拐枣或红皮沙拐枣，扦插造林，2行一带，行距50cm，株距25cm，呈“品”字形配置；
所述的封沙育林育草带设置在植物活体沙障阻沙带的迎风侧，封沙育林育草带宽度为50m，其中，内侧为人工辅助封育区30m，外侧为天然封育区20m，人工辅助措施封育区采用直播沙蒿、花棒、沙米等植物，播种量为：沙蒿2.8kg·hm-2、花棒6-7.5kg·hm-2、沙米7.5kg·hm-2。
进一步，所述的防风阻沙林带中灌木带也可用沙柳或毛条林代替。
进一步，所述的植物活体沙障带在建植时需对沙拐枣插条进行前处理，在冬季进行沙藏处理，春季扦插前再在水中浸泡3昼夜，选择一年生或2年生木质化的枝条作为插穗，插穗长30-40cm，粗0.4cm以上。
进一步，所述的封沙育林育草带在播种植物前需要对种子进行大粒化、粘胶化处理，可采取撒播或条播等种植方式，种植后覆土以增加种子的着床和出苗率。
本发明的有益效果是：本发明通过应用生态经济学理论与方法，采用防风阻沙林带、固沙林带、植物活体沙障阻沙带和封沙育林育草带组成的四带一体防风固沙林体系，在绿洲边缘风沙危害重点区形成阻、固、再阻和封相结合的人工防风固沙格局，有效阻止重点风沙口流沙入侵埋压农田和村庄，同时降低过境风沙流对农作物的沙打、沙割，具有显著的防护效果，设计新颖，是很好的创新方案，很有市场推广前景。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明：
图1为本发明干旱区沙化土地四带一体防护模式图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
干旱区沙化土地整治方法，农田迎风侧依次设有前沿防风阻沙林带、固沙林带、植物活体沙障阻沙带、封沙育林育草带。防风阻沙林带设置于农田前缘，防风阻沙林带的宽度为5.5m，前沿防风阻沙林带内部种植有新疆杨、沙枣、多枝柽柳，乔灌搭配，“品字形”配置，株行距0.5m×1m，两行一带，带间距1m；这种结构形成了一个由低到高、由密到疏的立体配置，能有效阻挡越过固沙林带的风沙流继续前进，沉降剩余沙粒，进一步减轻风沙危害。固沙林带设置于防风阻沙林带之后，带宽300～500m，具体宽度可根据地表沙的流动性、沙源、位置及危害程度而定。具体措施：先在流动沙地上设置机械沙障以稳定沙面，而后在沙障和丘间地营造固沙林,机械措施和生物措施相结合进行有效固沙。采用的机械沙障主要有草方格沙障、粘土沙障和尼龙网沙障等，草方格沙障设置于靠近农田边缘一侧，配置形式为1m×1m格状，全面固定流沙；粘土沙障（格状或带状）或尼龙沙障（1m×1m格状）设置在草障之后。机械沙障设置在流动沙丘迎风坡2/3至3/4以下坡面上以固定沙丘，沙丘1/3以上顶部经自然风蚀削平而降低沙丘高度。选择沙拐枣、花棒、梭梭、柠条、沙蒿、榆树、沙枣等适宜的固沙树种在沙障内和丘间地造林，带状混交；在沙丘上部主要栽植沙拐枣，在中部主要栽植花棒和梭梭混交林，底部栽植柠条，丘间地栽植榆树和沙枣树。植物活体阻沙带设置于固沙林带后，在固沙林带外缘8m-10m处种植有植物活体沙障，植物活体阻沙带设置在沙丘迎风坡距沙丘脊线2m处，用东疆沙拐枣在春季扦插造林，2行一带，行距50cm，株距25cm，呈“品”字形配置；植物活体沙障是一种高效、简捷、寿命长的固沙措施，不但能降低风速，减少输沙量，而且可阻挡风沙流中的沙粒，使之在沙障前后堆积，据测定植物活体沙障通过障前阻沙，障后积沙，将近地表风沙流65%的沙粒控制在沙障前后，形成一条高大的聚沙堤，避免流沙进一步前移对固沙带的埋压。封沙育林育草带设置在植物活体沙障带的迎风面，宽度为50m，其中人工辅助封育带30m，天然封育带20m，封禁和抚育措施相结合，促进封育带内植被的自然繁殖，抑制风沙流运移；人工辅助措施封育区采用直播沙蒿、花棒、沙米等植物，播种量为：沙蒿2.8kg·hm-2、花棒6-7.5kg·hm-2、沙米7.5kg·hm-2。为增加成效播种前对种子进行预处理，种子大粒化与杀虫剂、灭鼠剂等混合。
而且，防风阻沙林带中灌木带也可用沙柳或毛条林代替，植物活体沙障带在建植时需对沙拐枣插条进行前处理，在冬季进行沙藏处理，春季扦插前再在水中浸泡3昼夜，选择一年生或2年生木质化的枝条作为插穗，插穗长30-40cm，粗0.4cm以上，封沙育林育草带在播种植物前需要对种子进行大粒化、粘胶化处理，可采取撒播或条播等种植方式，种植后覆土以增加种子的着床和出苗率。
本发明干旱荒漠风沙区沙化土地整治方法中流沙整治模式与合理性分析，土地开垦的方式是将流动沙丘堆成长200m-500m、宽4m-5m、高3m-5m的人工沙垄，中间为耕地。新垦荒地每年被流沙埋压8m-10m，沙打、沙割造成作物减产面积占耕地的50%左右，个别地段甚至绝收。村庄周围积沙高度达2m-3m，风季常常院内沙尘飞扬。沙化土地主要是沙丘前移造成，一般高3m-5m，稳定性差，流动性强，植被难以在沙面生长，每年7月-9月的雨季，沙米、碱蓬、五星蒿等一年生植物在沙面短期生长。但在冬春季，大风和牲畜啃食将一年生的植被破坏殆尽，风沙继续前移埋压村庄和农田，因此，采取“阻、固、阻、封”的“四带一体”模式，充分考虑流动沙丘小且流动快的特点。
1.治理模式
设计“四带一体”的治理模式，即沿主害风路径由下风向至上风向依次设置前沿防风阻沙带、固沙带、外围阻沙带和封沙育草带。
2.试验材料及相关参数
（1）参试树种及栽植密度。参试植物：新疆杨、沙枣、多枝柽柳、白榆、花棒、东疆沙拐枣、梭梭。东疆沙拐枣为扦插造林，新疆杨、沙枣为2年生实生苗造林，其他为1年生实生苗造林。乔木栽植密度1.5m×1.5m、2m×2m，灌木固沙林密度分别为1359株·hm-2、1500株·hm-2和1650株·hm-2。栽植过程中使用ABT生根粉、干水、保水剂等新材料。
（2）沙障设置。采用麦草秸秆、玉米根、粘土、尼龙网、固沙剂等材料设置沙障。设置规格为：麦草1m×1m、1m×1.5m和1.5m×1.5m，障高15cm；粘土1m×2m、2m×2m和2m×3m，障高20cm；玉米根1.5m×1.5m，障高15cm；美国3D沙尘固防剂和澳大利亚ZEROSIN化学剂采用沙面喷洒。
3.固沙林内土壤水分动态观测
分别在沙丘下部、中部、上部和丘间低地埋设水分观测管，用CNC503（DR）智能中水分仪每月下旬测定土壤含水量，3次重复，深度200cm，每20cm一层。用下式计算土壤的有效储水量。
土壤储水量（mm）=0.1∑iHiCiPi
式中：Pi第i层的土壤含水率（%）；Hi为第i层厚度（cm）；Ci为第i层的容重（g·cm-3）；i为土壤层，每层20cm。
4.植被与土壤研究方法
采用抽样方法，每年秋季分别调查参试树种的成活率、保存率、高和地径或胸径生长量，灌木分枝数和冠幅的年变化情况，每种植物抽样株数60株/丛。采用样线调查法，调查防护体系内天然植被状况，包括建群种、伴生种多度、盖度。土壤采用样方法取样，面积1m×1m，每个防护带内4个重复，按照0-10cm、11-20cm、21-30cm分别取样。土壤有机质用铬酸氧还原滴定的外热源法测定，机械组成用激光粒度仪测定。
5.固沙效益观测
在风季，用风速仪测定防护带内外风速变化情况，用积沙仪测定输沙量。
本发明的有益效果为：通过应用生态经济学理论与方法，采用防风阻沙林带、固沙林带、植物活体沙障阻沙带和封沙育林育草带组成的四带一体防风固沙林体系，在绿洲边缘风沙危害重点区形成阻、固、再阻和封相结合的人工防风固沙格局，有效阻止重点风沙口流沙入侵埋压农田和村庄，同时降低过境风沙流对农作物的沙打、沙割，具有显著的防护效果，设计新颖，是很好的创新方案，很有市场推广前景。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (4)

1.干旱荒漠风沙区沙化土地整治方法，其特征在于：农田前缘向迎风侧依次设有防风阻沙林带、固沙林带、植物活体沙障阻沙带、封沙育林育草带；
所述的防风阻沙林带设置于农田前缘，前沿防风阻沙林带的宽度为5.5m，前沿防风阻沙带内部种植有新疆杨、沙枣、多枝柽柳，乔灌结合，“品字形”配置，带状混交，迎风一侧为多枝柽柳带，株行距0.5m×1m；中间为沙枣带，株行距1m×1m；背风侧为新疆杨带，株行距1m×1m；两行一带，带间距1m；
所述的固沙林带设置于防风阻沙林带之后，带宽300～500m，固沙林带宽依据沙的流动性、沙源、位置及危害程度而定，具体措施：先在沙丘迎风坡2/3至3/4以下坡面上设置机械沙障（麦草沙障、粘土沙障或尼龙网沙障等）以稳定沙面，而后在障内营造沙拐枣、花棒和柠条等混交林，将沙丘2/3以下部位进行固定；丘间低地营造榆树、沙枣；沙丘1/3至1/4以上顶部流沙经自然风蚀削平而降低沙丘高度。机械措施和生物措施相结合，全面固定流沙；
所述的植物活体沙障阻沙带设置于固沙林带后，在固沙林带外缘8-10m处建植有植物活体沙障，植物活体沙障阻沙带设置在沙丘迎风坡距沙丘脊线2m处，阻沙积沙，可将近地表风沙流主要的沙粒控制在沙障前后，形成一条1-3m高的聚沙堤，防止流沙进一步前移对固沙带的埋压，植物活体多采用耐沙埋且生长快的东疆沙拐枣或红皮沙拐枣，扦插造林，2行一带，行距50cm，株距25cm，呈“品”字形配置；
所述的封沙育林育草带设置在植物活体沙障阻沙带的迎风侧，封沙育林育草带宽度为50m，其中，内侧为人工辅助封育区30m，外侧为天然封育区20m，人工辅助措施封育区采用直播沙蒿、花棒、沙米等植物，播种量为：沙蒿2.8kg·hm-2、花棒6-7.5kg·hm-2、沙米7.5kg·hm-2。
2.根据权利要求1所述干旱荒漠风沙区沙化土地整治方法，其特征在于：所述的防风阻沙林带中灌木带也可用沙柳或毛条林代替。
3.根据权利要求1所述干旱荒漠风沙区沙化土地整治方法，其特征在于：所述的植物活体沙障带在建植时需对沙拐枣插条进行前处理，在冬季进行沙藏处理，春季扦插前再在水中浸泡3昼夜，选择一年生或2年生木质化的枝条作为插穗，插穗长30-40cm，粗0.4cm以上。
4.根据权利要求1所述干旱荒漠风沙区沙化土地整治方法，其特征在于：所述的封沙育林育草带在播种植物前需要对种子进行大粒化、粘胶化处理，可采取撒播或条播等种植方式，种植后覆土以增加种子的着床和出苗率。
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