梭梭對“雙眉式”草方格沙障的影響初探＊
——以民勤沙漠化治理為例

寧寶山,張世虎,高承兵,王景瑞,楊曉寶

(1.甘肅民勤連古城國家級自然保護區(qū)管理局，甘肅民勤733399；2.民勤縣林業(yè)局，甘肅 民勤733399)

梭梭對“雙眉式”草方格沙障的影響初探＊
——以民勤沙漠化治理為例

寧寶山1,張世虎2,高承兵1,王景瑞1,楊曉寶1

(1.甘肅民勤連古城國家級自然保護區(qū)管理局，甘肅民勤733399；2.民勤縣林業(yè)局，甘肅 民勤733399)

梭梭林與草方格沙障兩者結(jié)合，梭梭枯落物能夠增加地表粗糙度、減緩風(fēng)速的作用；同時，也能減緩沙障腐蝕,進而改善沙面結(jié)構(gòu),增加了沙障保存時間。

梭梭，草方格沙障，影響

梭梭(Haloxylon ammodendron)屬黎科梭梭屬小喬木，具有抗風(fēng)沙、抗旱、抗寒、耐瘠薄、喜光等特性，多生長于疏松的沙土、現(xiàn)代湖盆、古河道和山間谷地附近的沙丘上[1]，是防風(fēng)固沙先鋒樹種。1959年民勤綜合試驗站引進梭梭并在沙丘上造林獲得成功，經(jīng)過多年發(fā)展，梭梭已成為民勤沙漠化治理首選樹種，適宜沙漠、露沙地、半固定沙地、沙地等不同類型區(qū)造林[2]?！半p眉式”草方格沙障是當(dāng)?shù)亓鲃由城鹬卫淼囊环N主要做法，多用麥草、稻草等材料制成，具有不易吹蝕、固沙效果明顯、改善土壤、涵養(yǎng)水分、減弱風(fēng)力侵蝕的作用[3]。

1 研究區(qū)概況

民勤縣位于甘肅省河西走廊東端，石羊河流域下游，東西北三面被騰格里和巴丹吉林兩大沙漠所包圍，地理坐標(biāo)介于東經(jīng)101°49′38″～104°11′55″、北緯38°04′07″～39°27′38″之間，沙漠及沙漠化總面積占國土面積的89.8%，是全國沙塵暴策源區(qū)和輸送路徑之一，是全國防沙治沙重點縣。氣候?qū)贉貛Т箨懶詷O干旱氣候區(qū)，年均氣溫7.8℃；年均降水113mm，年平均蒸發(fā)量2644mm；土壤類型以風(fēng)沙土、灰棕漠土、草甸土、鹽土、沼澤土為主；主風(fēng)方向為西北風(fēng)；主要災(zāi)害性氣候有干旱、霜凍、大風(fēng)、沙塵暴、干熱風(fēng)等。

研究區(qū)選擇在民勤綠洲西線南部的梭梭井（Ⅰ）、中部的紅東路（Ⅱ）和北端的青土湖（Ⅲ）兩個區(qū)域，該區(qū)域是本地當(dāng)前及以后防沙治沙的重點區(qū)域，風(fēng)沙活動十分活躍。

2 試驗材料與研究方法

2.1 試驗材料

“雙眉式”草方格沙沙障材料為稻草，全部為扎草，無發(fā)霉腐爛現(xiàn)象，草長30～40cm，秸稈保持相對完整。2013年秋季10～11月在民勤沙區(qū)樣地Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ人工壓設(shè)草方格沙障。2014年春季3～4月在樣地Ⅱ、Ⅲ草方格沙障中人工栽植梭梭。梭梭苗選擇民勤縣國營鄧岔苗圃培育的一年生一級合格實生苗，苗高30～50cm，根系保留完整，無病蟲害。

2.2 試驗方法

2.2.1 “雙眉式”草方格沙障設(shè)置

設(shè)置沙障時，先在沙丘上按橫向沙障與主風(fēng)方向垂直、豎向沙障與主風(fēng)方向一致的地方預(yù)先劃定設(shè)置線，沿設(shè)置線開挖寬25cm，深20cm的溝槽；鋪設(shè)稻草時，以溝槽為中心線，先均勻無間斷地攤鋪橫向沙障，后均勻無間斷地設(shè)置豎向沙障，使橫、豎向沙障之間緊密銜接；然后將干沙均勻無間斷撒壓在沙障中心線，使稻草固定在溝槽上；最后用鐵鍬或刮板將沙障中裸沙向四周刮平，并在沙障四邊形成沙壟，使兩邊翹起的沙障與沙面形成＞45°夾角。草方格沙障間距1.5m×1.5m，外露高度15～20cm。

2.2.2 梭梭栽植技術(shù)

2014年3～4月，采用1穴3株進行造林試驗，樣地Ⅱ、Ⅲ采取穴狀整地造林，造林密度為3m×3m，栽植深度為根系長度的1.5倍，約40cm，定植穴口寬30cm，回填土壤時時盡量用底部濕土，用腳踏實，栽后馬上灌水，每穴灌水30kg（坐根水）。栽后半月內(nèi)經(jīng)常檢查造林地，掌握苗木被風(fēng)沙吹出暴露在外的情況，及時補栽。造林后委派專人負(fù)責(zé)管護，嚴(yán)禁放牧等人為因素對造林地的破壞。

2.2.3 測定指標(biāo)及分析方法

造林前和8月中旬調(diào)查各研究區(qū)沙障保存情況和造林成活率。在2014年4月8日和8月1日，按照沙障區(qū)、造林區(qū)特點，在每個不同的試驗區(qū)中設(shè)置有代表性的10m×10m的樣方4個，調(diào)查樣方共計40個。對樣方內(nèi)的梭梭、沙障保存情況進行每木、每格檢測，測定植株的樹高、生長量、地徑，以及沙障凹曲面形成和保存、埋壓，同時調(diào)查記錄每個樣地主要的環(huán)境因子（海拔、坡度、坡向、沙層厚）沙障凹曲面形成高度 。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同立地條件下“雙眉式”草方格沙障凹曲面的形成

沙面粗糙度是反映沙障防護效益的重要指標(biāo)之一，粗糙度越大，近地面起沙風(fēng)速越大，對氣流的阻力越大，防護效果越好。根據(jù)對樣地Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的觀測，經(jīng)過一個東、春兩季的風(fēng)蝕、沙埋，4月造林前，樣地Ⅰ沙障保存完好，可看到完成的稻草秸稈裸露在沙表面，沙障內(nèi)部形成了一定曲度且相對穩(wěn)定的凹曲面；樣地Ⅱ、Ⅲ沙障保存良好，但稻草基本被風(fēng)沙所填埋，形成了寬約20cm左右的沙埂，沙障內(nèi)部已形成了的凹曲面。8月造林后，樣地Ⅰ沙障保存完好，但稻草已被風(fēng)沙埋壓，可觀察到以沙障為棱角形成了穩(wěn)定的凹曲面；樣地Ⅱ沙障保存良好，以梭梭苗木為中心，埋壓的沙障邊角，形成了穩(wěn)定的凹曲面；樣地Ⅲ沙障保存良好，以梭梭苗木為中心，埋壓的沙障邊角，形成了穩(wěn)定的凹曲面。在不同地區(qū)，沙障凹曲面的形成是不相同的。據(jù)民勤縣氣象資料顯示，青土湖區(qū)域年均風(fēng)速3.0m/s，比基準(zhǔn)站偏大15%以上，大風(fēng)天氣的風(fēng)力、發(fā)生次數(shù)從多到少依次為Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ，草方格沙障中凹曲面形成高度從高到低依次為Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ，如圖1、圖2所示。

圖1 4月8日方格網(wǎng)剖面圖

圖1 8月1日方格網(wǎng)剖面圖

3.2 梭梭對“雙眉式”草方格沙障保存情況的影響

如果只壓設(shè)沙障，而不配合造林措施，流沙很快就會埋沒沙障，并在沙障前后積聚成沙壟。據(jù)民勤縣氣象資料顯示，青土湖區(qū)域年均降水77.1mm，比基準(zhǔn)站偏少30%以上。隨著雨雪、風(fēng)蝕等天氣影響，埋壓在流沙下的沙障會呈現(xiàn)不同程度的發(fā)霉腐蝕，一般在雨水相對充足的區(qū)域沙障可保存1～2年，在干旱區(qū)域能保存2～3年。若梭梭林與草方格沙障兩者結(jié)合，梭梭枯落物能夠增加地表粗糙度、減緩風(fēng)速的作用；同時，也能減緩沙障腐蝕、促進沙面形成沙結(jié)皮，進而改善沙面結(jié)構(gòu)增加1年生植物的種類及數(shù)量，增加了沙障保存時間，在不遭受人為破壞的情況下可延長2～3年時間。

4 結(jié)論

“雙眉式”草方格沙障是工程治沙的主要措施之一，主要應(yīng)用于降水量小于200mm的地區(qū)，草方格沙障通過增加流動沙丘地表粗糙度，以此改變風(fēng)向，減緩風(fēng)速，抑制沙粒質(zhì)匯入風(fēng)沙流，起到暫時固定流沙、增加沙丘含水量的作用[4-7]。梭梭是生物固沙先鋒樹種，多分布于降水量小于150mm的區(qū)域，具有固定流沙，改良土壤的作用，在干旱區(qū)荒漠化治理中具有不可替代的作用。在降水量低于110mm的干旱地區(qū)，工程治沙與生物治沙措施相結(jié)合具有重要的作用。

[1] 凌裕泉.草方格沙障的防護效益. 騰格里沙坡頭地區(qū)流沙綜合治理研究.銀川：寧夏人民出版社，1980.

[2] 黃子深,劉家瓊,魯作民,等.民勤地區(qū)梭梭固沙林衰亡原因的初步研究[J].林業(yè)科學(xué),1983,19(1):82-87.

[3] 屈建軍，凌裕泉，俎端平，張克存.半蔭蔽格狀沙障的綜合防護效益觀測研究。中國沙漠，2005，25（3）329-335.

[4] 劉富春,張軍,劉娜.荒漠地區(qū)梭梭植苗造林技術(shù)[J].山西水土保持科技,2007,6(2):47-48.

[5] 朱朝云，丁國棟，楊明遠(yuǎn).風(fēng)沙物理學(xué)[M].北京：中國林業(yè)出版社，1992.

[6] 馬全林，王繼和，劉虎俊，詹科杰.機械沙障在退化人工梭梭林恢復(fù)中的應(yīng)用.干旱區(qū)研究.2005，22（4）：527-531.

[7] 孫顯科，郭志中.沙障固沙原理的研究[J].甘肅林業(yè)科技，1999，24（2）：7-12.

[8] 凌裕泉.草方格沙障的防護效益——騰格里沙漠沙坡頭地區(qū)流沙治理研究[M].銀川：寧夏人民出版社，1980.

S288

甘肅省科技支撐計劃項目（1304FKCH100，144NKCH057）。