閆德仁 楊制國 胡小龍 黃海廣
內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院
沙障內(nèi)植物長勢良好
2023 年6 月6 日,習(xí)近平總書記在內(nèi)蒙古巴彥淖爾市考察,并主持召開加強(qiáng)荒漠化綜合防治和推進(jìn)“三北”等重點(diǎn)生態(tài)工程建設(shè)座談會。習(xí)近平總書記指出,防沙治沙是一個滾石上山的過程,是一個長期的歷史任務(wù);要堅(jiān)持以水定綠,大力發(fā)展節(jié)水林草;要科學(xué)選擇植被恢復(fù)模式,合理配置林草植被類型和密度,堅(jiān)持喬灌草相結(jié)合,營造防風(fēng)固沙林網(wǎng)、林帶及防風(fēng)固沙沙漠鎖邊林草帶等;要因地制宜、科學(xué)推廣應(yīng)用行之有效的治理模式。
烏蘭布和沙漠劉拐沙頭緊靠黃河,沿岸風(fēng)成沙或沙丘因河水侵蝕而直接進(jìn)入黃河。因此,構(gòu)建黃河沿岸流動沙丘固阻結(jié)合的綜合治沙技術(shù)模式,對減輕風(fēng)成沙及流沙入黃危害具有現(xiàn)實(shí)意義。
研究地位于內(nèi)蒙古黃河西岸烏蘭布和沙漠劉拐沙頭,地理坐標(biāo)北緯40°09′58.75″,東經(jīng)106°50′28.38″。屬中溫帶干旱季風(fēng)氣候區(qū),年均降水量142.7 毫米,年均蒸發(fā)量2397.6 毫米,年均氣溫8.0℃,年均風(fēng)速2.8 米/秒。每年大風(fēng)季節(jié)風(fēng)成沙直接進(jìn)入黃河,是沿黃河段風(fēng)沙危害最嚴(yán)重的區(qū)域之一。
研究地流動沙丘密度0.8 ~0.9,天然植被蓋度小于5%。其中,高度3 米及以上的高大密集沙丘約占60%,3 米以下的流動沙丘約占30%,覆沙丘間地約占10%。
研究地流動沙丘隨著與黃河距離的增加,沙丘的高度逐漸增加,同時流動沙丘密度也逐漸增加。為此,研究人員構(gòu)建了流動沙丘固阻結(jié)合的綜合治沙技術(shù)體系,主要由三部分構(gòu)成。一是在距離黃河200 米處的沙丘高度3 ~5 米的密集流動沙丘頂部沙脊線上,設(shè)置U 形紗網(wǎng)沙障阻沙帶,使沙丘增高,控制沙丘前移速度,阻止沙源進(jìn)入固沙區(qū)。二是在距離黃河20 米處的邊緣沙丘至外圍密集流動沙丘阻沙帶之間,沙丘平緩或高度3 米以下、沙丘迎風(fēng)坡坡度小于5 度的地帶,設(shè)置網(wǎng)格紗網(wǎng)沙障與人工造林相結(jié)合的固沙帶,寬度100 ~200 米,用以固定流沙。三是在沿河邊緣和固沙帶間的丘間地,恢復(fù)天然植被,并與固沙帶相間分布,共同構(gòu)成植被防風(fēng)固沙體系,阻止流沙前移進(jìn)入黃河。
U 形沙障材料為抗老化的白色聚乙烯(PE)環(huán)保紗網(wǎng),紗網(wǎng)寬1.2 米、長100 米。U 形紗網(wǎng)沙障設(shè)置部位為流動沙丘頂部的沙脊線,在3 ~5 個相連的流動沙丘頂部組成U 形阻沙沙障,通過攔截沙丘頂部的流沙,使沙丘增高,減緩沙丘移動速度,達(dá)到控制風(fēng)沙危害的效果。
在平緩沙地或流動沙丘迎風(fēng)側(cè),設(shè)置PE 紗網(wǎng)網(wǎng)格沙障。紗網(wǎng)寬0.6 米、長100 米。網(wǎng)格規(guī)格分別為2 米×2 米、2 米×3 米、2 米×4 米、3 米×3米、3 米×4 米、4 米×4 米,以及4 米×4 米紗網(wǎng)中間設(shè)置十字形稻草沙障,形成2 米×2 米紗網(wǎng)稻草復(fù)合沙障;2 米紗網(wǎng)主帶加2 米稻草附帶,形成2米×2 米紗網(wǎng)稻草復(fù)合沙障。
U 形紗網(wǎng)沙障
PE 紗網(wǎng)網(wǎng)格沙障鋪設(shè)
在PE 網(wǎng)格沙障內(nèi)進(jìn)行人工造林,樹種選擇沙拐棗、花棒、梭梭等。采用水沖方法造林,株行距為1米×4 米。
研究地緊臨黃河,沿河邊緣和固沙帶間的丘間地水資源豐富,具有良好的天然植被恢復(fù)條件。在丘間地不采取人工措施,根據(jù)丘間地原有植被類型,可自然恢復(fù)成為優(yōu)勢種的有檉柳或蘆葦天然植被,和固沙帶相間分布,共同構(gòu)成植被防風(fēng)固沙體系,阻止流動沙丘前移進(jìn)入黃河。
技術(shù)模式實(shí)施成本是影響其生產(chǎn)應(yīng)用的前提。根據(jù)研究人員多年試驗(yàn),采用60 厘米寬的PE 紗網(wǎng),紗網(wǎng)每米1.3 元,人工鋪設(shè)費(fèi)每米0.2 元,綜合成本每米1.5 元。不同形式、規(guī)格的PE 紗網(wǎng)沙障每畝設(shè)置成本見表1。PE 紗網(wǎng)沙障使用壽命10 年左右,而1 米×1 米的草方格沙障成本每畝500 ~600 元,使用壽命僅有2 ~3 年。
表1 不同形式、規(guī)格PE 紗網(wǎng)沙障設(shè)置成本
與對照的流動沙丘相比,應(yīng)用固阻結(jié)合綜合治沙技術(shù)模式的試驗(yàn)區(qū)不同季節(jié)輸沙量明顯減少。距離地面0 ~60 厘米高度,春季,4 米×4 米紗網(wǎng)沙障累計輸沙量比對照樣地凈減少64.47%;3 米×4米紗網(wǎng)沙障凈減少68.52%;3 米×3 米紗網(wǎng)沙障凈減少82.46%;2 米×2 米紗網(wǎng)沙障凈減少95.20%(表2)。夏秋季,4 米×4 米紗網(wǎng)沙障累計輸沙量比對照樣地凈減少56.80%;3 米×4 米紗網(wǎng)沙障凈減少67.67%;3 米×3 米紗網(wǎng)沙障凈減少68.28%;2 米×2 米紗網(wǎng)沙障凈減少96.32%(表3)。當(dāng)年冬季至翌年春季,4 米×4 米紗網(wǎng)沙障累計輸沙量比對照樣地凈減少58.82%;3 米×4 米紗網(wǎng)沙障凈減少65.62%;3 米×3 米紗網(wǎng)沙障凈減少73.32%;2 米×2 米紗網(wǎng)沙障凈減少97.13%(表4)。
表2 春季不同規(guī)格紗網(wǎng)沙障的輸沙量
表3 夏秋季不同規(guī)格紗網(wǎng)沙障的輸沙量
表4 冬春季不同規(guī)格紗網(wǎng)沙障的輸沙量
項(xiàng)目實(shí)施第二年(2022 年),項(xiàng)目區(qū)林草植被平均蓋度為16.2%。其中,沙拐棗平均高度為183.2厘米,平均冠幅為150 厘米×150 厘米(表5)。
表5 沙拐棗人工造林第二年生長情況
在烏蘭布和沙漠劉拐沙頭密集流動沙丘設(shè)置不同規(guī)格的紗網(wǎng)沙障,并在沙障內(nèi)栽植沙拐棗,具有明顯的防風(fēng)蝕作用,二年生沙拐棗平均樹高達(dá)183.2厘米,平均冠幅為150 厘米×150 厘米。同時,沙障對輸沙量的影響隨著沙障網(wǎng)格增加而減少。結(jié)合綜合沙障成本及固沙效果,建議設(shè)置2 米×2 米、3 米×4 米或4 米×4 米的紗網(wǎng)沙障,能夠取得預(yù)期的固沙效果。
沙拐棗長勢良好