生態(tài)墊覆蓋在風(fēng)沙治理中的應(yīng)用研究

摘要：沙漠化引發(fā)的沙塵暴等氣象災(zāi)害越來(lái)越頻繁，對(duì)于人們的生產(chǎn)生活產(chǎn)生了較大的危害，急需采取必要的措施來(lái)改善沙漠化地區(qū)的生態(tài)植被覆蓋率較差的問(wèn)題，以妥善解決沙漠化問(wèn)題。但是，在沙漠化地區(qū)由于氣候條件較差，降水稀少、高溫、風(fēng)沙頻繁，導(dǎo)致植物難以在這種惡劣的氣候條件下生存，如何才能經(jīng)濟(jì)高效的改善植物在這些地區(qū)的生長(zhǎng)環(huán)境，提高其成活率呢？本文介紹了當(dāng)前比較先進(jìn)的生態(tài)墊覆蓋技術(shù)，首先對(duì)其進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，然后分析了其對(duì)于土壤水分、對(duì)土壤溫度以及對(duì)植物光合作用的影響，最后對(duì)其應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：生態(tài)墊覆蓋；風(fēng)沙治理；應(yīng)用研究

沙漠化引發(fā)的氣候?yàn)?zāi)害，呈愈演愈烈之勢(shì)對(duì)人類的生存產(chǎn)生威脅，尤其是我國(guó)這一狀況更為嚴(yán)峻，當(dāng)前我國(guó)的沙漠化土地面積占總面積的近1/3，并且每年還在急劇遞增。當(dāng)前，積極的采取植樹種草行動(dòng)來(lái)治理沙漠化勢(shì)在必行，但是沙漠地區(qū)氣候條件比較惡劣，長(zhǎng)年氣候干燥，降水量少，氣溫高，蒸騰作用劇烈，導(dǎo)致植物難以存活；同時(shí)，由于風(fēng)沙較大再加上土質(zhì)易流動(dòng)，植物幼苗在為扎根情況下難以生存。這些因素提高了治沙的成本，導(dǎo)致治沙效果較差，難以滿足需要。因此，我們必須采取有效的措施，來(lái)固定土地的水分，以為植物的生長(zhǎng)提供必要的條件。

一、新型生物覆蓋材料生態(tài)墊簡(jiǎn)介

在沙漠化地區(qū)治理風(fēng)沙問(wèn)題，對(duì)防風(fēng)固沙涵養(yǎng)水源的材料要求較高，但是當(dāng)前采用的材料功能比較單一，不能滿足固沙、保水的需求，如水玻璃類材料只能起到固沙作用，卻不能有效的保水，保水材料固沙效果卻又不理想。當(dāng)前，一種名為生態(tài)墊的新型覆蓋材料，可以有效地解決固沙和保水的問(wèn)題，該材質(zhì)既能夠在高溫時(shí)節(jié)降低溫度，又可以有效的保持水分，起到保水、固沙、綠化環(huán)境的多重功效。并且其材質(zhì)易于降解環(huán)保無(wú)污染。

生態(tài)墊原產(chǎn)自馬來(lái)西亞，是當(dāng)前最新的防風(fēng)固沙產(chǎn)品，其具有成本低廉、易降解的特性，能夠有效地起到改善土壤肥力和結(jié)構(gòu)、含蓄水源的作用，能夠?yàn)橹参锏纳L(zhǎng)提供必要的水肥供應(yīng)，有效地治理土地沙化現(xiàn)象。我國(guó)于2003年引進(jìn)該產(chǎn)品，并且在治理京津風(fēng)沙問(wèn)題中，發(fā)揮了良好的效果。在應(yīng)用中生態(tài)墊具有以下作用：一是其能夠起到調(diào)節(jié)地表土層溫度的作用，既能夠防止高溫對(duì)植物根系產(chǎn)生傷害，又能夠在低溫時(shí)產(chǎn)生保溫效果幫助植物有效的應(yīng)對(duì)低溫天氣，提高植物的適應(yīng)能力；二是其能夠有效的含蓄水源，有關(guān)研究表明生態(tài)墊能夠顯著提高初春土壤的含水量，保持較高的濕度，為植物生長(zhǎng)提供必須的水分供應(yīng)；三是生態(tài)墊可以有效的改善土壤肥力、結(jié)構(gòu)，覆蓋生態(tài)墊可以有效的對(duì)其與的雜草生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用，減少無(wú)效的肥力丟失，并且在一定時(shí)間后其還會(huì)自我降解，為土壤提供一定的肥力補(bǔ)充；四是有效提高植物的存活率，通過(guò)生態(tài)墊保持土層溫度、含蓄水源以及改善土壤的營(yíng)養(yǎng)狀況的作用下，可以有效地彌補(bǔ)沙漠化土地生存條件惡劣的問(wèn)題，幫助植物幼苗適應(yīng)惡劣的條件，有利于植物種子的生長(zhǎng)，提高植物的成活率。

二、生態(tài)墊覆蓋的功能分析

（一）生態(tài)墊覆蓋對(duì)土壤水分的影響

土壤的水分含量是對(duì)一個(gè)地區(qū)的氣候、土壤因素等天然氣象條件的綜合反映，土壤的水分為沙漠化土地中植物的生長(zhǎng)提供基礎(chǔ)的水分條件。尤其是對(duì)于處在干旱少雨地區(qū)來(lái)說(shuō)，由于該地區(qū)地表土層裸露、疏松，生態(tài)系統(tǒng)較為脆弱，植物覆蓋率低，氣候條件惡劣，風(fēng)沙活動(dòng)頻繁，年降水量少，氣溫較高水分蒸發(fā)量大，整體來(lái)說(shuō)水分虧缺嚴(yán)重。而土壤水分充足與否直接關(guān)系到該地區(qū)土壤性質(zhì)和植物生長(zhǎng)，因而，要想在該地區(qū)取得較好的風(fēng)沙治理效果，充足的水分供應(yīng)是關(guān)鍵。

采取生態(tài)墊覆蓋可以有效改善土壤水分狀況，生態(tài)墊覆蓋在較少影響土壤性質(zhì)的前提下，可以有效的改善土壤的孔隙度，增加雨水會(huì)的滲入量，同時(shí)，處在生態(tài)墊覆蓋狀態(tài)下的地表，可以有效的減少太陽(yáng)的輻射，降低土壤表層的溫度，減少水分的蒸發(fā)量，起到含蓄水源、提高土壤水分的有效性，有利于提高植物的存活率[1]。

（二）生態(tài)墊覆蓋對(duì)土壤溫度的影響

土壤溫度是關(guān)系到林木能否生長(zhǎng)的又一重要因素，土壤溫度能對(duì)植物的生長(zhǎng)速率產(chǎn)生一定的影響。在合理的溫度區(qū)間內(nèi)，提高土壤溫度，能夠有效地提高林木的生長(zhǎng)速率，在植物生長(zhǎng)的物候期內(nèi)，合理的土壤溫度，能夠有效地影響植物的生長(zhǎng)指標(biāo)：當(dāng)土壤溫度過(guò)低或過(guò)高，都會(huì)超出植物的承受極限，對(duì)其正常的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生抑制作用，甚至導(dǎo)致其死亡。

在干旱高溫的沙漠地區(qū)，地表的氣溫往往比較高，會(huì)使土壤表層孔隙中的水分蒸發(fā)出來(lái)，導(dǎo)致水分損失，同時(shí)氣溫越高、越干燥，就會(huì)產(chǎn)生較高的熱暖空氣吸壓，進(jìn)而加速地表水分的蒸發(fā)損失。生態(tài)墊覆蓋可以在土壤表層產(chǎn)生隔熱層，有效的降低太陽(yáng)的熱輻射，降低土壤表層的溫度，相關(guān)的數(shù)據(jù)顯示，在夏季炎熱天氣條件下，采取生態(tài)墊覆蓋措施可以降低土壤表層溫度達(dá)15度左右，有效的減少了高溫引發(fā)的水分蒸發(fā)等問(wèn)題[2]；同時(shí)，在寒冷的季節(jié)，采取生態(tài)墊覆蓋措施能夠有效的對(duì)土壤表層產(chǎn)生保溫作用，減少溫度流失，幫助植物根系越冬，提高植物的成活率，此外，覆蓋生態(tài)墊可以有效地減少晝夜溫差，防止溫度大幅度變化，影響植物正常生長(zhǎng)。

（三）對(duì)植物光合作用的影響

光合作用實(shí)質(zhì)是太陽(yáng)能向化學(xué)能轉(zhuǎn)化，是綠色植物所特有的生理功能，植物利用太陽(yáng)能，將二氧化碳和水等無(wú)機(jī)物合成糖等有機(jī)物質(zhì)同時(shí)放出氧氣。在此過(guò)程中，植物不僅為人類的生存提供有效的能源供應(yīng)，而且可以有效地吸收大氣中多余的二氧化碳等溫室氣體，防止溫室效應(yīng)的發(fā)生，還可以有效的防止水土流失、防風(fēng)固沙、含蓄水源，起到改善生態(tài)環(huán)境的作用。

植物的光合作用過(guò)程比較復(fù)雜，其光合效率會(huì)受到多種因素的影響。采取生態(tài)墊覆蓋措施后植物的光合速率有了顯著的提升，這主要是因?yàn)椴扇∩鷳B(tài)墊覆蓋措施后，有效地保持了土壤表層的水分含量。當(dāng)植物在干旱缺水的環(huán)境中，會(huì)及時(shí)的關(guān)閉葉片上的氣孔，減少蒸騰作用以減少水分的蒸發(fā)，防止植物失水過(guò)多降低葉綠體功能，甚至引起凋萎，但隨著氣孔的關(guān)閉，也會(huì)導(dǎo)致其吸收的 CO2量減少，從而降低了植物的光合速率。采取生態(tài)墊覆蓋措施后有助于表層土壤含蓄水源，為植物提供必要的水分補(bǔ)充，在一定程度上緩解干旱帶來(lái)的功能損傷，而水分是影響植物光合作用的重要因素，在一定范圍內(nèi)植物的生理代謝活躍度、光合作用強(qiáng)度與土壤的含水量成正相關(guān)，因此，采取生態(tài)墊覆蓋措施后，能夠有效的提高植物的光合作用強(qiáng)度[3]。

三、生態(tài)墊覆蓋技術(shù)的應(yīng)用前景分析

生態(tài)墊覆蓋技術(shù)投入較高，但是其對(duì)于提高植物適應(yīng)惡劣環(huán)境的能力、改善生態(tài)環(huán)境方面具有重要的意義。生態(tài)墊覆蓋技術(shù)能夠有效的保持土壤表層的水分、調(diào)節(jié)地表溫度、改善植物的光合作用強(qiáng)度，提高植物的成活率。近年來(lái)，該技術(shù)得到較快的推廣應(yīng)用，它在大幅度提高植物的產(chǎn)量的同時(shí)，起到了改善生態(tài)環(huán)境、節(jié)約當(dāng)?shù)厮Y源的作用，對(duì)于我國(guó)沙漠化地區(qū)的風(fēng)沙治理工作具有重要意義。

與此同時(shí)，生態(tài)墊覆蓋技術(shù)可以有效的起到保持土壤水分、改善土壤結(jié)構(gòu)、提高植物光合作用效率的作用，在應(yīng)對(duì)我國(guó)荒漠化地區(qū)的風(fēng)沙治理工作中，提高植被覆蓋率、改善生態(tài)環(huán)境方面具有廣闊應(yīng)用前景。如果能夠在沙漠化嚴(yán)重的地區(qū)，大力推廣開來(lái)，將會(huì)有效改善這些地區(qū)的生態(tài)環(huán)境，有效的起到防風(fēng)固沙、含蓄水源的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]張 燕，王友文 . 民生視角下的塔克爾莫乎爾沙漠生態(tài)治理—傳統(tǒng)技術(shù)與新型技術(shù)比較研究 [J]. 生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2014，11：156-160+164.

[2]張克存，安志山，蔡迪文，等 . 沙漠—綠洲過(guò)渡帶近地表風(fēng)沙過(guò)程研究進(jìn)展 [J]. 地球科學(xué)進(jìn)展，2015，09：1018-1027.

作者簡(jiǎn)介：王麗，1985年3月16日出生，女，籍貫：陜西禮泉，西安工程大學(xué)，在讀研究生，研究方向：環(huán)境工程。身份證號(hào)碼：610425198503160268。

（作者單位：西安工程大學(xué)）