劉拐沙頭密集流動沙丘固阻結(jié)合綜合治沙技術(shù)模式

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，并主持召開加強荒漠化綜合防治和推進“三北”等重點生態(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)實意義。

一、研究地概況

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)成沙直接進入黃河，是沿黃河段風(fēng)沙危害最嚴重的區(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%。

二、治理思路

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，阻止流沙前移進入黃河。

三、技術(shù)措施

1.U 形紗網(wǎng)沙障阻沙帶

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，達到控制風(fēng)沙危害的效果。

2.網(wǎng)格紗網(wǎng)沙障與人工造林相結(jié)合的固沙帶

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。

3.恢復(fù)天然植被

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入黃河。

四、沙障設(shè)置成本

技術(shù)模式實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，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

五、實施成效

1.輸沙量變化

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

2.植物生長狀況

項目實施第二年（2022 年），項目區(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

六、結(jié)論

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