CN104164863A

CN104164863A - 干旱区沙漠固沙方法

Info

Publication number: CN104164863A
Application number: CN201410413414.7A
Authority: CN
Inventors: 方峨天; 杨自辉; 王强强; 郭树江; 张剑挥; 詹科杰; 唐进年; 王多泽
Original assignee: Gansu Desert Control Research Institute
Current assignee: Gansu Desert Control Research Institute
Priority date: 2014-08-21
Filing date: 2014-08-21
Publication date: 2014-11-26

Abstract

本发明公开了一种干旱区沙漠固沙方法，包括以下步骤：⑴在干旱沙漠区域压置边长为1～2m的方格状或间距1～2m的平行带状的沙障；⑵在步骤⑴沙障中种植宽行密植灌木林带，该灌木林带的株距使得该灌木林带成林后的透风系数为0.3～0.45，行距为成林后的该灌木林带平均高度的10～20倍。本发明采用方格状或带状沙障结合宽行密植造林综合固沙技术，既降低了单位面积的林木株数，在降雨量很小的地方也可保证林木成活和正常生长，又能最大限度并长期发挥其防风固沙效能。

Description

干旱区沙漠固沙方法

技术领域

本发明涉及荒漠化防治技术领域，尤其是一种干旱区沙漠固沙方法。

背景技术

我国目前沙漠化和沙化的土地面积为173.11万km²，占我国国土总面积的18.03%，全国因包括沙漠化在内的土地沙漠化经济损失约为4700亿元。在现有的技术、经济及自然环境条件下，近几十年内可治理的沙化土地约为50万km²。根据1998年国务院颁布的《全国生态环境建设规划》，在治理沙漠化方面，提出近期治理目标（2010年）是22万km²,中期目标（2030年）是40万km²。

我国沙漠化最严重和最集中的地区主要是西北地区，即贺兰山以西、祁连山和阿尔金山、昆仑山以北的西北干旱区，仅甘、新、蒙、青、藏5省（区）沙化土地面积占全国沙化土地总面积的93.69%,约占全国陆地面积的1/4，有4亿多人受到沙化危害。该区域在国家安全、生态文明以及社会经济发展中都据与重要地位，但同时也是我国生态环境最为严酷和脆弱的地区。随着人口增加、绿洲扩大、水资源短缺、土地沙化，引发包括土地荒漠化在内的一系列生态环境问题，如河道断流、植被退化、土壤侵蚀、湖泊萎缩、沙尘暴频发，生态环境的退化不仅危及当地人民的生存发展，加重贫困程度，而且对我国生态安全和社会经济发展构成严重威胁，并使我国的国际形象受到不利影响。因此，防沙治沙，遏制生态环境恶化已成为西北干旱区人们生存发展无法逾越的障碍。

沙漠化治理首先要考虑防治区水资源的情况，上述区域多属西北内陆河流域，地表水缺乏，气候干旱；而区内分布有塔克拉玛干、古尔班通古特、库姆塔格、巴丹吉林、腾格里等7大沙漠，全区可治理的沙化土地约24万km²，约占全国可治理面积的一半。同时，上述区域干旱少雨，风大沙多，植被稀少，生态环境极为脆弱，治理难度非常大，年降水量多在200mm以下，水资源严重缺乏，单靠常用的成本低、效果好的生物治沙不适应，而且由于该区域环境严酷，生态脆弱，治沙成本高、周期长、治理效果易反复。

一千多年前，我们的祖先就用柴草“插风墙”防风固沙，也就是我们现在所称的机械固沙方法中的“柴草沙障”。上世纪50年代，我国又从前苏联引进了草沙障固沙技术，后经我国的科技人员改进创新，形成了目前广泛应用的草方格沙障。后来各地科技人员又根据当地的资源状况，先后试验研究成功了适应不同的气候、风沙区的格状和带状粘土沙障、砾石、柴草沙障等多种材料、多种规格的机械沙障。为了克服柴草沙障寿命短的问题，又将草方格沙障和沙旱生灌木造林结合，形成了快速持久的综合固沙技术。

几十年来，国内外已有的治沙技术主要有植物治沙、机械（工程）治沙和化学治沙三类。其中植物固沙是最有效、最持久和本效比最高的一种，但我国沙漠化广布的西北地区，因地表水缺乏，降水量少，沙丘、沙地水分稀少，生物治沙难以奏效；化学固沙多用乳化沥青乳液、高分子聚合物乳液、水溶液等喷覆于流沙表面固定流沙，达到固结的目的，但因其乳化沥青有化学污染，其他高分子有机物、生物制剂成本高，施工繁杂，寿命短等亦应用较少；应用最多、最普遍的是机械（工程）固沙和机械与植物相结合的综合固沙技术。机械固沙是将柴、草、尼龙网、砾石、粘土等物料以一定的高度（0.2-1.0m）、规格（带、格状）铺设于流沙表面，以降低沙面风速，增加沙面粗糙度和抗风蚀性，减少沙粒流动，达到固沙目的。综合固沙是在机械固沙的基础上，通过在沙障间栽种适宜的草树种，在植物与机械沙障的共同防护作用下达到固沙作用。因此机械与植物相结合的综合固沙是我国干旱区防沙治沙的首选与应用最广的固沙技术。

在机械固沙技术中，应用最多的是柴草沙障、粘土沙障和尼龙网沙障三种。柴草沙障因原料不足、寿命短（3-5年）受到限制；粘土沙障因其寿命在20年甚至永久固结，且无污染而有较广的应用，但因受材料制约，部分沙区就近无粘土，人工铺设费工费力，以及阻碍降水入渗等问题不能普遍使用；近年来，尼龙（或塑料）网沙障虽然初次投入较高，但相对于柴草沙障其寿命长、施工不受当地资源、季节制约，固沙效果较好，得到了一定的推广；但已有的尼龙（或塑料）网沙障因多以石油为原料，不仅消耗了宝贵的石油资源，沙障失效后对环境有污染，设置沙障工序复杂，成本高，而且在流动性大的沙区易遭风蚀失效，不宜使用，因而影响了广泛应用。

目前应用最广、本效比最高、效果最好的是以草方格、粘土、砾石等沙障固沙后，再在格状或带状沙障间垂直于主风向栽植适宜的固沙灌木，当过几年沙障失效时，沙障间的灌木成林，再持续发挥防风固沙效能。但目前该技术的实施方案是在铺设草方格沙障后，在沙障间均匀栽植林木。据研究，要使林木达到固沙目标，其最低盖度须在30%及以上，灌木造林密度应不少于2×3m。但在干旱少雨的沙区，尤其是年降雨量小于200mm，且地下水位在10m以下沙区，如此大的造林密度是无法保证林木长期存活和发挥防护效能的，必然是前期存活生长，需水量随之增大，几年后随着沙丘储存水分的耗尽，林木必然开始衰败和死亡，最后失去防护效能。目前的另一种方案是，降低造林密度，以3×4m的密度造林，虽能使林木成活，但由于成林后盖度太低，达不到防风固沙的效果。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种干旱区沙漠固沙方法，机械沙障加宽行密植造林，其单位面积承载林木少、又能达到防风固沙效果，且施工便捷、降低成本。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：一种干旱区沙漠固沙方法，包括以下步骤：

⑴在沙漠区域压植边长为1～2m的方格状或间距1～2m的平行带状的沙障；

⑵在步骤⑴沙障中种植宽行密植灌木林带，该灌木林带的株距使得该灌木林带成林后的透风系数为0.3～0.45，行距为成林后的该灌木林带平均高度的10～20倍。

进一步地，所述灌木林带的走向与主风向垂直。

进一步地，所述带状沙障走向与主风向垂直。

进一步地，所述沙障为用麦草、稻草、芦苇、棉杆、粘土、砾石、塑料或尼龙网压成的栅栏或埂。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：采用方格状或带状沙障结合宽行密植灌木林带综合固沙技术，既能快速固定流沙、为造林奠定基础，宽行密植造林又降低了单位面积的林木株数，即使降雨量很小的地方也可保证林木成活和正常生长，还能最大限度并长期发挥其防风固沙效能。

附图说明

图1为本发明干旱区沙漠固沙方法的方格状沙障与带状造林固沙方法示意图；

图2为本发明干旱区沙漠固沙方法的带状沙障与带状造林固沙方法示意图；

图3为现有技术沙漠固沙方法的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

如图1所示的一种采用方格状沙障结合宽行密植灌木林带综合固沙技术，在沙漠区域压制边长为1～2m的方格状沙障1，再在方格状沙障1中种植灌木2，该灌木2的株距使得该灌木2成林后的透风系数为0.3～0.45，行距为成林后的该灌木林带平均高度的10～20倍；如以灌木梭梭为树种时，其枝叶较稀疏，造林时株距应在0.5～1.0m之间；其成林后的平均高度一般为1.5m，因此，其行距应在15～30m之间。

方格状沙障1可以用麦草、稻草、芦苇、棉杆等农作物废弃物，也可用粘土、砾石或尼龙网等非植物材料来制作，两者均有相似的防风固沙效果。

当在主风向3（为图1、2中箭头指向）不一致的沙区，以方格状沙障1为佳；带状沙障易受风蚀；其中主风向3是指当地经常性来风的方向。

在主风向3单一的地方，上述的方格状沙障1，也可做成垂直于主风向3的带状沙障，如图2所示，再在带状沙障间栽植宽行带状灌木林带，也有类似的固沙效果。

根据对近地面沙尘运动规律的相关研究表明：固沙的关键在防风，降低风速是减少沙粒移动最有效的方法。根据对防护林方面相关研究表明：当防护林的透风系数在0.3～0.45时，其防护林带的有效防护距离可达林带高度的10～20倍。基于此，本发明的“方格状或带状沙障+宽行密植灌木林带综合固沙技术”方案，既降低了单位面积的林木株数，在降雨量很小（100mm）的沙区也可保证林木成活和正常生长，又能最大限度并长期发挥其综合防风固沙效能。

本发明方格状或带状沙障结合宽行密植灌木林带综合固沙技术，以年降雨量110mm的干旱沙区为例；经研究，如按常用梭梭为树种，且仅靠雨养，均匀布植的梭梭林适宜的承载量为38～40株/亩；株距按1m布置，成林后平均高度以1.5m计算，根据前述防护林研究结果证明，适宜的栽植行距应在15米至30m间；若以最小行距（林带高度10倍）15m计算，其每亩承载的梭梭为45株，仅靠降雨基本可保证林带正常存活和生长，此密度下梭梭成林后林带透风系数约在0.35～0.45，可持续有效的发挥防风固沙效能。

而如按图3所示的目前常用的“品”字型均匀栽植：1、若按2m×3m规格布置营造梭梭林时，其承载的梭梭株数为110株/亩，如此多的林木，成林后虽有较好的防护效果，但以降雨为主的沙丘水分根本养活不了这些林木，几年后必然因缺水衰败死亡，使草沙障和造林工程全部失效；2、若按3m×4m规格布置营造梭梭林时，其承载的梭梭株数为56株/亩，但这样小的造林密度，虽然降雨勉强可以保证林木成活生长，但由于成林后的平均盖度在20%以下，透风系数在0.5以上，因此，无法达到有效防风固沙的目标。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种干旱区沙漠固沙方法，包括以下步骤：

⑴ 在沙漠区域压植边长为1～2m的方格状或间距1～2m的平行带状的沙障；

⑵ 在步骤⑴沙障中种植宽行密植灌木林带，该灌木林带的株距使得该灌木林带成林后的透风系数为0.3～0.45，行距为成林后的该灌木林带平均高度的10～20倍。

2.如权利要求1所述干旱区沙漠固沙方法，其特征在于：所述灌木林带的走向与主风向垂直。

3.如权利要求1所述干旱区沙漠固沙方法，其特征在于：所述带状沙障走向与主风向垂直。

4.如权利要求1所述干旱区沙漠固沙方法，其特征在于：所述沙障为用麦草、稻草、芦苇、棉杆、粘土、砾石、塑料或尼龙网压成的栅栏或埂。