CN105133565B - 一种高海拔戈壁风沙滩区复合治沙方法 - Google Patents

一种高海拔戈壁风沙滩区复合治沙方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高海拔戈壁风沙滩区复合治沙方法：利用戈壁原地沙砾构筑成与主害风垂直的带状砾石不规则梯形沙垄，垄高h＝1～2m，垄间距为3～4h，垄长不限。垄间每隔3～5h堆砌防风等腰三角形沙埂，埂高0.5h，形成若干防风、阻沙、集雨和保水砾石高埂格状沙障。其内栽植当地特有种班公柳和秀丽水柏枝(3年生裸根苗混交)，株行距3×4m。本发明因地制宜、就地取材，工程与生物措施相结合，构建了一种高海拔、高寒、高旱戈壁风沙滩区的适应强、简单易行、经济实惠和可操作性强的复合治沙方法。

Description

一种高海拔戈壁风沙滩区复合治沙方法
技术领域
本发明涉及一种治沙方法，具体涉及一种高海拔戈壁风沙滩区复合治沙方法。
背景技术
阿里地区地处藏北高原，被誉为世界屋脊的屋脊，降雨量小(多年平均50－100mm)、植被稀少、空气稀薄、生态环境恶劣，植物资源十分匮乏。稀疏灌木林是本区戈壁风沙滩区主要的木本植物群落，主要以当地原生种班公柳和秀丽水柏枝为主。但随着气候的变迁和人为活动的影响，原生班公柳和秀丽水柏枝等植被资源遭遇破坏，大面积的土地退化，逐渐形成次生沙砾化戈壁风沙滩地。据不完全统计，阿里地区荒漠化土地面积达到1000万亩以上，其中在狮泉河两岸形成的次生沙砾化戈壁风沙滩约200万亩，治理难度极大。
在高海拔、高寒、高旱区由于土地退化而形成的次生沙砾化戈壁风沙滩是一种生态恢复非常困难的立地类型，常规的治沙方法不仅成本巨大，且受海拔、气候、缺氧等自然条件的限制，很难成功。目前，在阿里地区高海拔、高寒、高旱区沙砾化戈壁风沙滩治理领域中，国内外还没有一套成功的简单易行的配套方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高海拔戈壁风沙滩区复合治沙方法，以克服上述现有技术存在的缺陷，本发明充分利用等腰三角形沙埂和带状砾石不规则梯形沙垄顶端分流设计，集雨保墒，整个复合防沙体系最终达到防风、阻沙、集雨、保水和利于植被恢复的效果。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高海拔戈壁风沙滩区复合治沙方法，包括以下步骤：
步骤一：利用戈壁风沙滩区沙砾构筑若干与主害风垂直的带状砾石不规则梯形沙垄，带状砾石不规则梯形沙垄的垄高为h；
步骤二：在相邻两条带状砾石不规则梯形沙垄之间垂直设置用作防风的等腰三角形沙埂，使带状砾石不规则梯形沙垄和等腰三角形沙埂之间形成若干砾石高埂格状沙障；
步骤三：平整高埂格状沙障内风沙滩地，并在其内穴植班公柳和秀丽水柏枝裸根苗；
步骤四：常规田间管理、适时除草。
进一步地，带状砾石不规则梯形沙垄的垄高h为1～2m，迎风侧倾角α为30°～35°，背风侧倾角β为40°～45°，带状砾石不规则梯形沙垄的顶宽a为0.5m，底宽b为5～6m。
进一步地，相邻的两个带状砾石不规则梯形沙垄的垄间距W为3h～4h。
进一步地，等腰三角形沙埂的埂高g＝0.5h，底角δ＝ε＝45°。
进一步地，相邻的两个等腰三角形沙埂的间距为3h～5h。
进一步地，砾石高埂格状沙障的规格为3h×4h～3h×5h。
进一步地，穴植班公柳和秀丽水柏枝时穴深40cm～50cm。
进一步地，班公柳和秀丽水柏枝均为3～5年生裸根苗，主根30cm以上，栽植时间为5月下旬～6月上旬。
进一步地，班公柳和秀丽水柏枝混交，其株行距为3m×4m。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明具有因地制宜、就地取材，施工方便和自然限制因素的少、适应强、不易破坏等优点。尤其在世界第三级(平均海拔4500m以上)的次生沙砾化戈壁风沙滩区，工程和生物措施等防沙技术难以实施，如，高立式、半隐蔽沙障、生物防沙等工程和植物措施在强风害、砾石打击和日照酌烧等危害下，防沙体系具有易破坏，周期短，成本大和防沙植被选择面小等特点。因此，构筑带状砾石不规则梯形沙垄、防风等腰三角形沙埂、“防阻集保”砾石高埂格状沙障和当地特有种混交的复合治沙技术是该区最好的选择，具有广泛的推广前景。
进一步地，本发明针对西藏阿里地区次生沙砾化戈壁风沙滩区强风沙流特征(8级以上年大风日数在149天左右)，利用沙砾石构筑带状砾石不规则梯形沙垄，迎风侧缓坡设计对风沙流加速，在梯形顶端气流抬升后背风侧形成弱风区，部分风沙流沉积，在砾石高埂格状沙障内形成覆沙、保水的作用。
进一步地，根据带状砾石不规则梯形沙垄循环防沙原理，合理布设沙垄间距3～4h(背风侧弱风区)；充分利用等腰三角形沙埂和不规则梯形沙垄顶端分流设计，集雨保墒，整个复合防沙体系最终达到防风、阻沙、集雨、保水和利于植被生长的效果。
附图说明
图1为本发明的戈壁风沙滩区复合治沙方法平面图；
图2为本发明的戈壁风沙滩区复合治沙方法剖面图；
图3为本发明中等腰三角形沙埂示意图。
其中，1、带状砾石不规则梯形沙垄；2、等腰三角形沙埂；3、砾石高埂格状沙障；4、班公柳；5、秀丽水柏枝；α为带状砾石不规则梯形沙垄迎风侧倾角；β为带状砾石不规则梯形沙垄背风侧倾角；h为带状砾石不规则梯形沙垄垄高；a为带状砾石不规则梯形沙垄顶宽；b为带状砾石不规则梯形沙垄底宽；δ和ε为等腰三角形沙埂底角；g为等腰三角形沙埂埂高；W为带状砾石不规则梯形沙垄的垄间距。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步详细描述：
参见图1至图3，一种高海拔戈壁风沙滩区复合治沙方法，包括以下步骤：
步骤一：利用戈壁风沙滩区沙砾构筑与主害风垂直的带状砾石不规则梯形沙垄1，带状砾石不规则梯形沙垄1的垄高为h；
步骤二：在相邻两条带状砾石不规则梯形沙垄1之间垂直设置等腰三角形沙埂2，使带状砾石不规则梯形沙垄1和等腰三角形沙埂2之间形成若干有利于植被恢复的“防风、阻沙、集雨和保水”砾石高埂格状沙障3。
步骤三：在前一年7月～9月，平整高埂格状沙障3内风沙滩地，其内穴植混交班公柳4和秀丽水柏枝5裸根苗。
步骤四：常规田间管理、适时除草等。
1、步骤一：利用戈壁原地沙砾构筑与主害风垂直的带状砾石不规则梯形沙垄1，垄高h为1～2m，迎风侧倾角α为30°～35°，背风侧倾角β为40°～45°，顶宽a为0.5m，底宽b为5～6m，垄长不限；相邻的两个带状砾石不规则梯形沙垄的垄间距为沙垄高度的3h～4h。
2、步骤二：在相邻两条带状砾石不规则梯形沙垄之间垂直设置等腰三角形沙埂2，等腰三角形沙埂2的埂高g＝0.5h，底角δ＝45°，相邻的两个等腰三角形沙埂2的间距为带状砾石不规则梯形沙垄1垄高的3h～5h。使带状砾石不规则梯形沙垄1和等腰三角形沙埂2之间形成若干砾石高埂格状沙障3，砾石高埂格状沙障3的规格为3h×4h～3h×5h。
3、步骤三：在前一年7月～9月，平整高埂格状沙障内风沙滩地，其内穴植混交班公柳4和秀丽水柏枝5裸根苗。穴状整地规格为50cm×50cm～60cm×60cm，穴深40cm～50cm。班公柳4和秀丽水柏枝5均为3～5生裸根苗，主根30cm以上，混交，其株行距为3m×4m，栽植时间为5月下旬～6月上旬。
4、步骤四：栽植完成后进行常规田间管理、适时除草等工作，其步骤为每年春秋灌溉2－3次，做好林木病虫害的防治工作；完善田间排水系统，当遇有过量降雨时及时排水，以免发生涝灾。
为了验证本发明的有效性和可性行，本发明从野外实测出发，研究了带状砾石不规则梯形沙垄的防风、阻沙、集雨和保水效果。
(1)风速测定
实验布设如下：在带状砾石不规则梯形沙垄体系内，用PC－2F自动风速仪(8通道)观测瞬时风速在0.5m和2m两个垂直高度上的风速流场，测定位置分别为带状砾石不规则梯形沙垄1迎风侧前水平距离1h、0h处(沙垄顶端)、以及背风侧后水平距离1h和4h位置，测定时间10min，重复3次。
根据野外实测，当旷野风速达到8～10m/s时，受带状砾石不规则梯形沙垄1直接阻挡，下层(1h以下)风沙流得到很大程度衰减，风速变化在4m/s～6m/s之间(部分风沙流沉积)，而另一部分气流(1h以上)沿迎风侧缓坡(倾角30°)形成抬升和加速，风速逐渐增大到12m/s，增大了1～2倍。当气流到达不规则梯形背风侧后，一部分气流在梯形顶端上方(1h以上)继续抬升和加速，最大风速区域出现在右斜上方3h～6h之间，另一部分气流则在背风侧迅速降低到2m/s左右(部分风沙流沉积)，这种影响范围约在3h～5h之间。经过以上的循环防沙原理，最终形成防风阻沙的砾石高埂格状沙障3植物生长床面。
(2)植被生长调查及土壤含水率调查
实验布设如下：设置10m×10m的样方5个，调查内容为覆沙厚度、植被保存率、生长量等。重复5次。
用TSV型便携式土壤水分仪测定体积含水率，分别测定地表以下10cm、30cm和50cm土壤含水率，重复5次。
根据实验结果，沙砾戈壁风沙滩区复合治沙2年后，砾石高埂格状沙障3内，平均覆沙厚度为5～10cm，已形成轻微的结皮，部分的沙生一年生的禾本科植被开始入侵；班公柳保存率达80％以上，平均冠幅约为2m×2m。秀丽水柏枝保存率达70％以上，平均冠幅约为1m×2m。利用TSV型便携式土壤水分仪测定水分表明：样地内地表以下10cm、30cm和50cm内的平均体积含水率高达8.64％，而对照(裸露沙砾化戈壁)仅为2.41％。根据以上的实验观测结果，整个复合治沙体系形成集雨、保水的砾石高埂网格沙障植生长床面。

Claims (7)

1.一种高海拔戈壁风沙滩区复合治沙方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：利用戈壁风沙滩区沙砾构筑若干与主害风垂直的带状砾石不规则梯形沙垄(1)，带状砾石不规则梯形沙垄(1)的垄高h为1～2m，迎风侧倾角α为30°～35°，背风侧倾角β为40°～45°，带状砾石不规则梯形沙垄(1)的顶宽a为0.5m，底宽b为5～6m，相邻的两个带状砾石不规则梯形沙垄(1)的垄间距W为3h～4h；
步骤二：在相邻两条带状砾石不规则梯形沙垄(1)之间垂直设置用作防风的等腰三角形沙埂(2)，使带状砾石不规则梯形沙垄(1)和等腰三角形沙埂(2)之间形成若干砾石高埂格状沙障(3)；
步骤三：平整高埂格状沙障(3)内风沙滩地，并在其内穴植班公柳(4)和秀丽水柏枝(5)裸根苗；
步骤四：常规田间管理、适时除草。
2.根据权利要求1所述的一种高海拔戈壁风沙滩区复合治沙方法，其特征在于，等腰三角形沙埂(2)的埂高g＝0.5h，底角δ＝ε＝45°。
3.根据权利要求1所述的一种高海拔戈壁风沙滩区复合治沙方法，其特征在于，相邻的两个等腰三角形沙埂(2)的间距为3h～5h。
4.根据权利要求1所述的一种高海拔戈壁风沙滩区复合治沙方法，其特征在于，砾石高埂格状沙障(3)的规格为3h×4h～3h×5h。
5.根据权利要求1所述的一种高海拔戈壁风沙滩区复合治沙方法，其特征在于，穴植班公柳(4)和秀丽水柏枝(5)时穴深40cm～50cm。
6.根据权利要求1所述的一种高海拔戈壁风沙滩区复合治沙方法，其特征在于，班公柳(4)和秀丽水柏枝(5)均为3～5年生裸根苗，主根30cm以上，栽植时间为5月下旬～6月上旬。
7.根据权利要求1所述的一种高海拔戈壁风沙滩区复合治沙方法，其特征在于，班公柳(4)和秀丽水柏枝(5)混交，其株行距为3m×4m。
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