淺析草方格沙障在防風(fēng)固沙中的應(yīng)用

蔣仁山

關(guān)鍵詞草方格沙障;防風(fēng)固沙;應(yīng)用

1草方格沙障在防風(fēng)固沙中的作用

1.1改良和提高土壤養(yǎng)分

在草方格沙障應(yīng)用中，設(shè)置1～2年時(shí)間內(nèi)的沙障，每一個(gè)草方格內(nèi)會(huì)形成比較穩(wěn)定的凹面，除了部分處于迎風(fēng)坡區(qū)域的沙障外，大部分區(qū)域設(shè)置的草方格沙障可以有效避免地表被風(fēng)沙侵蝕。但是，裸露在外部的草方格沙障經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的風(fēng)吹、日曬、雨淋會(huì)逐漸被腐蝕。一般情況下，草方格沙障可維持4～5年的時(shí)間，超過這個(gè)時(shí)間，對(duì)部分已經(jīng)被風(fēng)沙侵蝕的沙障要及時(shí)給予修復(fù)，保障草方格沙障作用的可持續(xù)性。在此期間，埋在沙土中的麥草會(huì)隨著長(zhǎng)期風(fēng)蝕雨侵而逐漸腐爛，轉(zhuǎn)化為營(yíng)養(yǎng)豐富的有機(jī)物，促進(jìn)流沙中一些微生物的生長(zhǎng)、繁衍。隨著微生物群落的增加，可促進(jìn)土壤中有機(jī)物的分解，讓沙土中的各種植物得到較多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，有效促進(jìn)沙生植物的生長(zhǎng)，逐步形成較完整的生態(tài)系統(tǒng)，使防風(fēng)固沙作用更加明顯。

1.2對(duì)土壤有固水保濕的作用

利用草方格沙障，既可以起到防風(fēng)固沙的作用，也能有效保持沙土中的水分含量，減少沙土中水分的流失。通過對(duì)沙區(qū)不同區(qū)域淺層土壤水分含量的測(cè)定，發(fā)現(xiàn)在流動(dòng)沙丘上埋設(shè)草方格沙障后，能夠有效增加沙土中的濕度，在深度1.5m的范圍內(nèi)濕度可提升25%～30%。在設(shè)置的草方格內(nèi)栽植梭梭、花棒、檸條等沙生苗木，成活率明顯高于無沙障區(qū)域栽植苗木的成活率。

1.3保護(hù)土壤

設(shè)置草方格沙障可以增加沙丘地表的粗糙度，有效降低貼近地表的空氣流動(dòng)速度，大大削弱大風(fēng)對(duì)地表的沖刷，減少因大風(fēng)天氣吹走沙土。實(shí)驗(yàn)表明，在1m2范圍內(nèi)的草方格沙障內(nèi)的粗糙度是未設(shè)置草方格沙障中的200～300倍，沙土流失率明顯減少，僅為流沙區(qū)域的0.2%～1%，其中的風(fēng)速也比流沙區(qū)域減少20%～30%。

2草方格沙障對(duì)植物生長(zhǎng)的作用

在設(shè)置了草方格沙障的沙區(qū)地帶，一些被風(fēng)沙吹襲的細(xì)粒物質(zhì)會(huì)掩埋落在沙土表面的植物種子，后期在適宜的條件下，種子會(huì)發(fā)芽出土，為沙土地帶增添植被。隨著草方格中一些細(xì)小粒子不斷積累起來，沙土表面更加緊實(shí)，在夜間能使空氣中凝結(jié)的水分和一些降水聚集在沙土表面，使水分不易流失，一些干旱地區(qū)的土壤能夠得到寶貴的水分滋養(yǎng)，還可讓一些植株汲取到水分，保證植物存活率。此外，細(xì)粒中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如碳酸鈣、花粉、木屑、纖維和許多微生物等有機(jī)物質(zhì)和可溶性鹽，這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與水融合后會(huì)往下滲漏，最后與沙土表面形成緊密的膠結(jié)顆粒，硬化后會(huì)變成一種較為結(jié)實(shí)的地面表皮，可發(fā)揮明顯的防風(fēng)防侵蝕作用。

在地面表層各種有機(jī)物質(zhì)和微生物的作用下，沙土表面會(huì)形式較為穩(wěn)定的凹面，這對(duì)地面結(jié)皮有著非常關(guān)鍵的作用。在新設(shè)置的草方格沙障中，結(jié)皮首先會(huì)在迎風(fēng)坡面形成。在風(fēng)蝕較大的區(qū)域，結(jié)皮形成的速度也會(huì)較快。如土壤周圍的顆粒在適宜的條件下，一個(gè)季節(jié)中就會(huì)在迎風(fēng)坡面形成一層非常緊實(shí)的灰白結(jié)皮。用草方格沙障固定沙丘后，可在草方格內(nèi)種植一些如梭梭、沙棗、錦雞兒等沙生植物，隨著生態(tài)系統(tǒng)的慢慢恢復(fù)，沙丘表面的土質(zhì)也會(huì)有所改善，進(jìn)而循序漸進(jìn)地改進(jìn)該區(qū)域的生態(tài)環(huán)境。

3草方格沙障在防風(fēng)固沙中的應(yīng)用

3.1草方格沙障的制作流程

在設(shè)置草方格沙障時(shí)，要提前準(zhǔn)備好相關(guān)的施工工具，如皮尺、石灰粉、鐵鍬、稻草、蘆葦?shù)?，事先在沙地中劃好便于施工的正方形網(wǎng)格線，把準(zhǔn)備好的優(yōu)質(zhì)長(zhǎng)稻草或蘆葦進(jìn)行充分碾壓，然后將稻草或蘆葦沿網(wǎng)格線垂直方向平鋪擺放好。使用的稻草或蘆葦量應(yīng)為1.2～1.5kg。在設(shè)置草方格沙障時(shí)沒有嚴(yán)格按照所需的用量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制作，會(huì)大大降低草方格沙障的應(yīng)用效果。用量過多會(huì)使稻草或蘆葦發(fā)生傾倒現(xiàn)象，不能直立，嚴(yán)重影響防風(fēng)固沙效果。用鐵鍬等工具踩壓稻草或蘆葦中間位置，讓稻草或蘆葦?shù)闹虚g按壓到沙土中，兩頭翹起，形成一道豎直的屏障，這樣就完成了沙障的設(shè)置。草方格沙障兩邊的淤沙要用鐵鍬撥到沙障底部，讓草方格沙障能夠比較緊固地直立在沙土中，進(jìn)而發(fā)揮良好的防風(fēng)固沙效果。

3.2草方格沙障施工的工藝流程

3.2.1修整沙丘邊坡在設(shè)置草方格沙障時(shí)，必須對(duì)坡度大于30°的沙丘邊坡進(jìn)行合理的刷坡，保證邊坡坡率符合沙障設(shè)置要求。修整完沙丘邊坡后還要對(duì)施工地進(jìn)行放樣，保證施工過程符合設(shè)計(jì)要求。

3.2.2規(guī)劃方格網(wǎng)并挖槽根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)的草方格鋪設(shè)方案，先要在沙丘迎風(fēng)坡面腳線和坡面選擇控點(diǎn)，然后在迎風(fēng)坡面上拉線并用石灰撒線，形成形狀為邊長(zhǎng)1m的正方形網(wǎng)格，保持邊線與主風(fēng)向一致或垂直，網(wǎng)格與坡腳線之間的夾角為45°或135°，最后用鐵鍬沿著地面上畫好的石灰線挖出寬15cm、深20cm的溝槽待用。

3.2.3加工稻草在草方格沙障設(shè)置中采用的原料很多，如麥草、稻草或蘆葦?shù)?。制作草方格時(shí)，先要對(duì)稻草或蘆葦進(jìn)行加工。甘肅省河西地區(qū)主要采用稻草作為原材料設(shè)置沙障。以稻草為例說明加工流程，選擇當(dāng)年生稻草，保證無變色、無發(fā)霉、具有一定彈性：先把稻草切割成70cm長(zhǎng)，在稻草表面灑上水，保持濕潤(rùn)，提高稻草柔韌性，避免制作草方格時(shí)稻草斷裂：將稻草按每25 kg為1捆軋制成捆，碼放整齊待用。

3.2.4鋪設(shè)稻草稻草準(zhǔn)備好以后，開始沿著草方格的網(wǎng)線槽均勻無間斷地鋪設(shè)，按照垂直方向把稻草中間點(diǎn)放置在槽中間，1個(gè)方格內(nèi)稻草的用量保持在1.2～1.5kg，隨后將沙壓在稻草中間，再用一種不會(huì)將稻草切斷的平板工具對(duì)準(zhǔn)稻草中間點(diǎn)，用力將稻草對(duì)折并壓緊，壓到槽內(nèi)20cm深的位置，再用沙土將稻草扶正，壓好的稻草橫豎成行，規(guī)格整齊。稻草最終露出沙面的高度要保持在15 cm左右，保證頂部寬度在5～6cm。最后用腳踩的方式把稻草兩邊的沙土壓緊，將稻草固定。

3.2.5檢查驗(yàn)收

以每個(gè)沙丘坡面為1個(gè)施工小班，草方格沙障設(shè)置完成后，采用人工對(duì)線性進(jìn)行初步調(diào)整，相關(guān)工程專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行檢查驗(yàn)收，合格后才能進(jìn)入下一個(gè)施工小班。設(shè)置草方格沙障時(shí)，每2km需要設(shè)置2m左右寬的隔離帶作為防火工程建設(shè)用地，保證隔離帶位置處于沙丘凹陷處。

4設(shè)置草方格沙障的注意事項(xiàng)

在流動(dòng)沙丘地帶設(shè)置草方格沙障時(shí)最重要的是注意設(shè)置方向和規(guī)格。草方格沙障是一種較為低矮的立式沙障，設(shè)置的位置優(yōu)先選擇風(fēng)速較快且方向較為復(fù)雜的地段。草方格沙障是由與主風(fēng)向垂直設(shè)置的主帶和與主風(fēng)向平行設(shè)置的副帶進(jìn)行交叉互相組合而形成的一種沙障形式，受周圍風(fēng)沙侵蝕地表的程度、保護(hù)沙土地的目的、植物覆蓋率等諸多因素影響。在規(guī)格選擇上，可設(shè)置邊長(zhǎng)為1m或2m的正方形格子。實(shí)踐表明，1m寬的草方格沙障防風(fēng)固沙效果最佳。主帶設(shè)置完成以后再進(jìn)行副帶設(shè)置，副帶可以比主帶稍微薄一些，但要與主帶保持結(jié)實(shí)的連接，連接不結(jié)實(shí)，風(fēng)大時(shí)副帶會(huì)產(chǎn)生缺口，降低防風(fēng)固沙效果。

一般情況下，草方格沙障設(shè)置在沙丘迎風(fēng)面的下半部分，如果在沙丘迎風(fēng)面上半部分設(shè)置，長(zhǎng)期應(yīng)用后會(huì)被風(fēng)吹平，但進(jìn)行第二輪鋪設(shè)后固沙效果會(huì)更好。遇到一些有特殊要求的流動(dòng)沙丘時(shí)，就要對(duì)其進(jìn)行全面設(shè)置。固定落沙坡也是一項(xiàng)非常重要的工作，加固時(shí)要預(yù)先在頂部做一行一行方格形狀的草方格沙障，再依次往下鋪設(shè);或先做好落沙坡副帶，再?gòu)纳现料伦龊盟椒较虻闹鲙АＴO(shè)置草方格沙障時(shí)，必須先要在固定沙帶的外部邊緣，尤其是迎風(fēng)面方向進(jìn)行設(shè)置，這是保護(hù)整個(gè)沙丘區(qū)域草方格正常應(yīng)用的關(guān)鍵。如果固定沙帶的外部邊緣被大風(fēng)猛烈吹襲，設(shè)置的草方格沙障遭受破壞后，該區(qū)域設(shè)置的全部草方格沙障很容易被掩埋或被風(fēng)侵蝕。

5結(jié)語(yǔ)

草方格沙障的應(yīng)用可以有效對(duì)沙區(qū)起到防風(fēng)固沙作用，并能保持土壤水分，減少土壤水分蒸發(fā)，為沙土補(bǔ)充養(yǎng)分，在土地荒漠化治理中有著不可忽視的作用。在實(shí)踐中，雖然草方格沙障的成本相對(duì)較高，消耗的時(shí)間也較長(zhǎng)，但產(chǎn)生的效果非常好。草方格沙障的應(yīng)用能夠?yàn)樯硡^(qū)群眾戰(zhàn)勝土地荒漠化和土地沙化提供有效的技術(shù)支持，也能增強(qiáng)人們對(duì)治理土地荒漠化的信心。