摘 要 在甘肅省沙化土地植被恢復過程中,植被選擇不當、水資源利用效率低、土壤改良不足及治沙方式有待改進等嚴重影響了沙化土地植被恢復效果。為提升沙化土地的植被恢復效果,助力沙化區(qū)域構建穩(wěn)定、健康的生態(tài)系統(tǒng),甘肅省應采取合理選擇植被、推廣節(jié)水灌溉技術、加強土壤改良技術應用及優(yōu)化治沙方式等措施。
關鍵詞 沙化土地;植被恢復;甘肅省
中圖分類號:S728 文獻標志碼:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2025.04.038
甘肅省是中國著名的歷史文化名省之一,是中華文明的重要發(fā)源地之一,但面臨著嚴峻的生態(tài)問題——土地沙化。近年來,我國政府高度重視生態(tài)文明建設,出臺了《全國防沙治沙規(guī)劃(2021—2030年)》,其中明確提出,到2025年,規(guī)劃完成沙化土地治理任務0.067億hm2,沙化土地封禁保護面積0.150億hm2;到2030年,規(guī)劃完成沙化土地治理任務0.124億hm2,沙化土地封禁保護面積0.060億hm2[1]。甘肅省積極響應國家政策號召,堅持分類布局、分區(qū)施策,帶片網結合、造封管結合、喬灌草結合,不斷加大治沙造林和農田防護林建設力度,沙區(qū)有林地面積逐步擴大,林草植被資源量較快增加,顯著提高了治沙效果。但目前甘肅省沙區(qū)植被恢復工作仍存在諸多問題,需要采取針對性的改進策略,以期構建穩(wěn)定、健康的沙區(qū)生態(tài)系統(tǒng)。
1 甘肅省沙化土地概況及恢復植被類別
甘肅省地貌類型復雜多樣,山地、高原、平川、河谷、沙漠及戈壁交錯分布。甘肅省屬溫帶季風氣候,具有明顯向大陸性氣候過渡的特征,干旱缺雨,溫差較大。受自然因素和人為活動的影響,甘肅省部分地區(qū)遭受了嚴重的土地沙化問題,尤其是河西走廊、隴東黃土高原和騰格里沙漠邊緣地帶。據統(tǒng)計,截至2023年底,甘肅省沙化土地面積已超過600萬hm2,占全省土地總面積的近1/4,嚴重影響了當地生態(tài)平衡和居民生計[1]。
面對嚴峻的沙化形勢,植被恢復成為防治土地退化、重建生態(tài)功能的關鍵舉措。在甘肅省沙化地區(qū),植被恢復工作主要集中在兩個方面:1)選擇適應性強、耐旱耐鹽堿的本地植物,如梭梭、紅柳、沙拐棗和白刺等,這些植物能夠有效固沙并改善土壤結構;2)引入適宜的草本植物,如羊草、芨芨草和披堿草,這些植物不僅能夠快速覆蓋地表,減少風蝕,還能為當地畜牧業(yè)提供飼料資源。
2 甘肅省沙化土地植被恢復存在的問題
2.1 植被選擇不當
在甘肅省沙化土地植被恢復過程中,植被選擇不合理是一個亟待解決的問題。目前,許多地區(qū)仍然存在盲目引進外來物種、忽視本地植物資源的現象。例如,一些治沙項目過度依賴單一的外來樹種,如側柏和樟子松等,雖然這些樹種在短期內可以快速提高植被覆蓋率,但由于其生態(tài)適應性差,長期存活率低,難以形成穩(wěn)定的植被群落[2]。一些沙區(qū)在選擇草本植物時,往往偏向于種植耐旱性強但根系淺、固沙能力差的草本植物種類,如豬毛菜和錦雞兒,導致表層沙土易被風蝕,加劇了土地沙化程度。此外,在混交林的構建中,由于對不同植物的生態(tài)位和種間關系認識不足,常出現物種配置比例失衡、層次結構單一等問題,影響了植被的生態(tài)功能發(fā)揮。
2.2 水資源利用效率低
在甘肅省沙化土地植被恢復過程中,水資源利用效率低下的問題日益凸顯。1)傳統(tǒng)的漫灌方式仍然廣泛存在,導致水資源浪費嚴重。這種灌溉方式不僅增加了土壤鹽堿化風險,還加劇了地下水位下降。2)微灌技術推廣不足,精準調控水分難度大。研究表明,采用滴灌、微噴等節(jié)水灌溉方式,可以將水分利用效率提高30%以上,但受限于設備成本和技術障礙,這些先進灌溉技術在甘肅省沙區(qū)的應用比例仍然偏低[3]。3)未結合植物生理特性精準調控水分供給。不同植物的耗水特性差異顯著,盲目采取“一刀切”的灌溉模式,容易造成水資源的過度使用或供需失衡。
2.3 土壤改良不足
在甘肅省沙化土地植被恢復過程中,土壤改良措施的不足之處也逐漸顯現。土壤團粒結構的形成是維持植被生長、防止風蝕的關鍵。然而,目前甘肅省許多地區(qū)的沙化土壤普遍缺乏腐殖質,且物理性黏粒含量少,導致土壤結構松散、抗蝕能力差[4]。雖然一些治沙項目嘗試通過施用生物有機肥來改善土壤質量,但由于缺乏對土壤理化性質的系統(tǒng)分析,肥料使用不夠合理,影響了改良效果。同時,一些沙區(qū)土壤的可溶性鹽含量較高,土壤鹽堿化問題突出。但是受限于成本和技術條件,化學改良措施如石膏改良和硫酸改良等在大規(guī)模應用中仍存在局限性[4]。此外,土壤微生物在提高土壤肥力方面發(fā)揮著重要作用,但目前針對沙化土壤微生物組成和功能的研究還相對薄弱,缺乏有效的微生物調控技術,難以充分發(fā)揮土壤微生物的作用。
2.4 治沙方式有待改進
在甘肅省沙化土地植被恢復過程中,許多治沙項目過于關注植被恢復的局部效應,忽視了生態(tài)系統(tǒng)各組分之間的相互作用和整體功能。1)以人工固沙林為例,雖然采用單一樹種的種植模式可在短期內快速提高植被覆蓋度,但極易導致群落結構單一、穩(wěn)定性差等。筆者實地調查發(fā)現,部分固沙林內野生動物多樣性指數僅為0.63,遠低于當地天然植被群落。這表明單一樹種構建的固沙林難以為野生動物提供適宜的棲息地,不利于維持生態(tài)系統(tǒng)的完整性。2)土壤生物結皮作為干旱沙區(qū)獨特的生態(tài)系統(tǒng)類型,在維持水分平衡、促進元素循環(huán)、合理分配能量與控制土壤侵蝕等方面發(fā)揮著重要作用。然而,目前部分技術人員對結皮恢復的生態(tài)位條件把握不夠精準,盲目大面積移植,容易帶來結皮退化加劇的風險。
3 甘肅省沙化土地植被恢復措施
3.1 合理選擇植被
針對甘肅省沙化土地植被選擇不當的問題,合理選擇植被是一項關鍵的改進對策。1)應加強對當地野生植物資源的系統(tǒng)調查與評價,篩選出適應性強、固沙能力好的優(yōu)良品種,如沙冬青、沙米、甘草等,作為沙化土地治理的重要植被類型。同時,要注重不同植被的合理搭配,充分發(fā)揮其在固沙、水土保持、碳匯等方面的協(xié)同作用。例如,可以采用灌+草復合群落模式,在上層種植固沙能力強的灌木,中下層種植耐旱耐寒的草本植物,形成立體的植被防護體系。2)應因地制宜地開展植被恢復,避免“一刀切”的做法。對于沙丘頂部等風蝕嚴重的區(qū)域,可以重點種植根系發(fā)達、抗風蝕能力強的植物,如沙柳、花棒等;在沙丘背風坡和丘間低地,可以適當增加草本植物的種植比例,提高植被覆蓋度和生物量。在鹽堿化程度較高的區(qū)域,選擇具有耐鹽堿特性的植物,如堿蓬、鹽爪爪等,并施用生物有機肥,改善土壤理化性質[3]。3)應利用現代生物技術手段,如分子標記輔助選擇、組織培養(yǎng)等,加強優(yōu)良品種的選育和栽植,以助于提高植被恢復的效率和質量。同時,應建立完善的種質資源庫,收集和保存當地野生植物種質資源,為長期的植被恢復提供豐富的種質資源。
3.2 提高水資源利用效率
針對甘肅省沙化土地水資源利用效率低下的問題,提高水資源利用效率是關鍵的改進措施。傳統(tǒng)漫灌方式導致水資源浪費,加劇了土壤鹽堿化和地下水位下降。因此,大力推廣先進的節(jié)水灌溉技術勢在必行。1)甘肅省政府可采取財政補貼與技術培訓相結合的方式,鼓勵農戶采用節(jié)水灌溉設施,并組織專家現場指導,提高實際操作水平。2)針對不同植物的耗水特性,建立精準的植物需水數據庫,實現因種制宜的水分管理。還可利用水勢自動監(jiān)測系統(tǒng),根據土壤含水量與天氣預報,優(yōu)化制訂灌溉計劃,既避免過量灌溉,又保障滿足植物生長需求。3)可通過打井取水、集雨蓄水、廢水凈化回用等多種方式,因地制宜開發(fā)利用地表水、地下水、再生水等非常規(guī)水源,充分利用有限的水資源,緩解沙區(qū)水資源短缺壓力,提高灌溉保障能力。4)加強輸水渠道的防滲處理,減少輸水過程中的水量損失,進一步提升水資源利用效率。
3.3 加強土壤改良技術應用
土壤質量是植被恢復的基礎,針對甘肅省沙化土壤普遍存在團粒結構差、肥力低、鹽堿化等問題,亟待加強土壤改良技術的綜合應用。1)生物有機肥料可有效改善土壤團粒結構,提高土壤養(yǎng)分含量,但必須建立在系統(tǒng)的土壤理化性質分析的基礎上,根據土壤質地、養(yǎng)分缺乏類型等,定制專用有機肥配方,確定最佳施用量,切實提高肥效。2)對于鹽堿化嚴重的沙化土壤,可采用化學改良措施,在施用有機肥的同時適量添加石膏、硫酸等土壤調理劑,通過離子交換等作用,置換土壤中過量的鈉離子,降低鹽堿度。生石灰、硫黃粉等可應用于堿性沙土的酸化改良,配合灌溉沖洗,促進鹽分淋洗。3)使用固氮菌、解磷菌等有益微生物制劑,可顯著提高土壤氮磷有效性,改善沙土生物活性。4)針對我國干旱沙區(qū)特有的生物結皮,開展大規(guī)模人工培養(yǎng),移植到沙化土地,能夠加速提高表層土壤的穩(wěn)定性和肥力水平。5)科學采取秸稈還田、沙草壓覆等措施,也是改良沙化土壤理化性質、為植被恢復創(chuàng)造有利條件的有效途徑。
3.4 優(yōu)化治沙方式
1)在人工固沙林的構建中,應摒棄單一樹種種植模式,轉而采用多樹種混交營造復層異齡林的種植模式。這既有利于形成高低錯落的立體植被防護體系,又能為不同生態(tài)位的野生動物提供適宜棲息地,維持群落的生物多樣性。在樹種選擇上,除關注固沙能力外,還應考慮樹種的耐旱性、耐鹽堿性等生理生態(tài)特性,選育適應性強的地方品系,提高人工林的抗逆性和穩(wěn)定性。同時,林下可適度種植固氮豆科灌木,通過共生固氮提高土壤肥力。
2)在土壤生物結皮恢復方面,應加強基礎研究,系統(tǒng)解析結皮形成過程中環(huán)境因子的影響機制,構建精準的生態(tài)位模型,因地制宜地開展結皮移植。在移植前,可采用基因工程技術,篩選高效固氮、耐旱的藻類和藍細菌優(yōu)勢菌株,優(yōu)化結皮的群落組成,提高其生態(tài)功能。移植后,可搭建遮陰網或覆蓋保水劑,為結皮的存活和生長創(chuàng)造有利的微環(huán)境條件。此外,應加強對土壤動物的保護與利用。例如,培育土壤蚯蚓、線蟲等大型土壤動物,通過其掘穴作用改善沙土的通氣性和入滲性;接種土壤固氮菌、解磷菌等有益微生物,提高養(yǎng)分的生物轉化效率。
3)在退化群落修復過程中,應充分借鑒自然演替規(guī)律,采取漸進式的生態(tài)修復策略。對于已形成穩(wěn)定群落的區(qū)域,應最大限度地保護原有的植被和土壤,減少人為干擾;對于演替初期的裸露沙地,可通過人工播種先鋒物種,加快植被恢復進程[5]。同時,應加強對關鍵生態(tài)過程的跟蹤監(jiān)測,如土壤養(yǎng)分循環(huán)、水分動態(tài)等,及時調整修復措施,確保生態(tài)修復與自然演替相協(xié)調。
4 結語
甘肅省沙化土地植被恢復是一個復雜的系統(tǒng)工程,需要長期堅持、綜合治理。筆者在分析現存問題的基礎上,提出了合理選擇植被、提高水資源利用效率、加強土壤改良及優(yōu)化治沙方式等改進對策,旨在為科學推進甘肅省沙化土地治理工作提供參考。未來,甘肅省還需要進一步加強相關研究,如開展基于長期定位觀測的沙區(qū)生態(tài)系統(tǒng)演變規(guī)律研究,揭示不同恢復措施的長期生態(tài)效益;開發(fā)適應性更強、生態(tài)功能更突出的優(yōu)良植物品種,為植被恢復提供豐富的種質資源;探索基于生態(tài)補償機制的沙區(qū)生態(tài)治理新模式,促進生態(tài)效益與經濟效益協(xié)調發(fā)展。相信通過多措并舉、久久為功,甘肅省沙化土地終將披上綠裝,重現生態(tài)系統(tǒng)的勃勃生機。
參考文獻:
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(責任編輯:劉寧寧)