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浅析我国的植物治沙

2013-03-25丛培林

现代园艺 2012年24期
关键词:防沙治沙

丛培林

摘要:我国是受风沙危害较为严重国家之一。同时,全球性气候变暖与干旱地区的不断扩大,使全国有100多个国家或地区都在面临着沙漠化的危害,也将我国原本已严重沙漠化的形势变得更为严峻。因此,防沙治沙也是我国长期而艰巨的工作,而生物治沙在防沙治沙过程中占据着积极的主导地位。本文则结合笔者多年的实践经验就沙生植物的固沙、改良土壤等特性,在植物治沙方面提出一些个人浅显地建议。

关键词:防沙;治沙;沙生植物

目前,沙漠化已经成为全球性的生态环境问题,是人类所面临的最为严重的生存与发展问题,同时它也极大的阻碍着社会的进一步发展。目前,全国100多个国家和地区面临着更进一步的沙漠化危害,同时,约有近10亿人口受到沙漠化危害的影响。随着全球性气候变暖进一步影响,全球沙漠化的恶势却更加肆虐,并以惊人的速度继续向四周扩大着。近年来,国内外诸多学者都在沙漠治理的领域进行着不懈的努力与研究,并取得了巨大的成果与丰富的经验,各种治沙措施与方法也层出不穷。

1 沙漠化成因及其防沙治沙的主要措施

1.1 沙漠化的成因

沙漠化的成因主要分两类。首先,自然因素。气候的变化与影响,是促使沙漠化形成的首要因素。干旱,可以使地表的自然生态环境系统极大地丧失水分的协调功能,促使地表植被覆盖度下降,这也是给沙漠化的形成提供了环境条件。而大风,也是影响沙漠化形成的另一重要因素,这是沙漠化继续扩大的重要动力。在干旱或半干旱地区,其地表植被通过都较稀疏矮小、裸露面大、群落结构简单、土质松散以及沙源丰富,再加之长期的大风,这就极易发生沙漠化,并为沙尘暴的形成提供了极大动力条件。其次,人为因素。由于在干旱,尤其是半干旱地区,其原有的自然生态系统极为敏感、脆弱,易受到人为因素的干扰而引起原有生态系统失衡,而诱发或是促进沙漠化的形成或发展。这里的人为因素包括:过度的农业灌溉、盲目扩大农田、过度的放牧、过度对森林的砍伐等等。

1.2 防沙治沙的主要措施

目前来讲,国内外在防沙治沙中主要采取的措施有:植物治沙、旱地节水农牧技术、工程治沙以及化学治沙等四大类。通常采用最为广泛,也最为有效的则是植物治沙,也就是本文所主要探讨的治沙措施。

2 治沙植物的特性、种类

2.1 沙生植物的主要生物特性

沙生植物具有较为特殊的形态、结构以及适应性,其外部形态上都具有减少水分蒸腾作用、适应干旱少雨的特征,如,叶片退化为鳞片状、角质层较发达等,可以茎进行光合作用、根系极为发达且生长迅速等。另外,沙生植物的内部结构也都具有适应沙漠环境的特征。如,有的植物叶片原有的海绵组织退化,使气孔下陷,以减少蒸腾作用;其栅栏组织发达,以提高光合效率。还有一些植物具备贮水组织,以备在干旱时来维持其正常生命活动。有的沙生植物的机械组织较为发达,以适应大风天气。此外,一些沙生植物的植物细胞具有高渗透压,以增强自身的保水能力,加强了其抗旱性。而象松叶猪毛菜等植物,在极度干旱情况下,还会进入休眠状态,遇雨水时则又会恢复其正常生长。因此,大部分沙生植物都具有耐旱、耐寒、耐贫瘠以及繁殖和萌蘖能力强的生物特性。

2.2 治沙植物的主要种类

2.2.1 花棒。花棒为蝶形花科多年生灌木,适生的范围广泛可耐-31℃低温及42℃高温,在沙表温度高达70℃时仍能正常生长,其萌发力与适应能力强、生长迅速,防风固沙作用极佳,同时,其可利用价值也较高,我是国西北地区天然生的优良的造林、固沙树种。同时,也是乔灌草结构防风固沙林优良树种。其主、侧根系十分发达,当其主根伸延至含水率较高的沙层时,就会迅速向水平方向生长。5~6年生的花棒,其根幅可达10m左右,有时甚至会出现多层水平根系网。

2.2.2 柠条。柠条是落叶灌木,树高可达1~3m,多丛生。该树喜光性甚强,萌芽力强,耐寒,也耐高温,低温在-32.7~55℃的地温都可正常生长。不怕日灼、极耐干旱瘠薄,适于在沙壤土、粘壤土等多种土壤上生长。有明显的垂直主根,水平侧根也极为发达。具有根瘤,可有效固定空气中的氮。柠条具有极强的防风固沙作用。3~4年生柠条,每丛根可固沙0.2~0.3m3左右,5年生以可固沙0.5~1m3左右;有的柠条品种还不怕风刮、沙埋,反而越埋越能促进其分枝,加速其生长,促使其固沙能力越强。

2.2.3 沙拐枣。沙拐枣属蓼科灌木,我国新疆有绝大多数的种分布。其茎枝坚硬,木质部发达,绿色的同化嫩枝可进行有效的光合作用。由于其同化嫩枝具有皮薄而光滑的特点,可反射太阳光的强烈辐射,从而达到保护内部组织的作用,并最大程度地减少体内水分的蒸腾以及养分的消耗。沙拐枣根系很发达,有些品种的侧根水平延伸距离最高可达到30m左右,有些品种垂直根可深达6m左右。因此,沙拐枣是荒漠地带的防风固沙的极佳树种。

2.2.4 白刺。白刺属蒺藜科灌木,其根系生长迅速,茎干不怕沙埋。当风沙将其枝条掩埋之后,其枝条会向下生出许多不定根,当风沙越凶里时,其生长越加旺盛,日积月累就会形成白刺包。一个白刺包可积沙2~8m3,而大型的白刺包最高可积沙200m3甚至1000m3,在防风固沙中起到了重要作用。

3 植物治沙的形式及其意义

3.1 植物治沙的方式

植物治沙也被称之为生物治沙,主要是通过封育、营造沙生植物的手段,进行人工恢复和改善相应的沙区生态环境,而采取的积极措施。其主要形式有:农田防护林、封沙育林育草、平缓沙地造林、防风固沙林等。植物固沙技术则包括:扦插造林、植苗造林、直播造林、压条造林以及飞播造林等。

封沙育林育草是一种被动的植物固沙手段。这种方法对暂时来不及治理或是客观条件不允许的沙化较轻或已沙化的土地实行封育,停止一切对现有植被的破坏以及不合理应用,使原有较为稀疏植被得到有效的保护和恢复,并发挥大自然的生态系统具有的自我调节与恢复能力。同时,人为地积极创造有利条件,进行相应的人为干预,如灌溉、播种柠条、白刺等固沙植物等,以有效地改善沙地水分,促进灌丛、禾草等的天然萌生,以促进沙漠化逆转。

平缓沙地造林,是指在沙丘内部且地势相对较为平坦或是于高大沙丘之间的平缓之处,进行人工造林,其主要作用是用于固定沙丘,以有效减少风沙的流动性侵袭。

防风固沙林,则是指在风沙侵袭的前沿地带大量种植的大型林带。其主要作用是为了抵御较大、较强烈的风沙灾害,以改善该区域的气候环境。

农田防护林,则是指在农田周围所种植的较为小型的林带。其主要作用是抵御较弱势的风蚀沙埋等自然灾害,使得农田周围的小气候环境得以有效改善,为促进农作物的正常生长创造有利条件,以全面保障作物获得稳产、高产。同时,也为该地区开展多种经营、提高农民的经济收入而奠定基础。

3.2 植物治沙的意义

首先,农田防护林、防风固沙林、封沙育林、平缓沙地造林的有效开展与实施,使沙化地带的林地面积逐年扩大,不但可以改善该区域的小气候,还可以使防护林带附近空气湿度相对的大幅提高,使植物及农田的生长环境极大改善。

其次,由于沙化地区的植被盖度大幅上升,其地表反射率大大降低,通过凝结核、辐射平衡、区域气候湿润化,水分和对流的影响,可有效的抑制气候性风蚀的侵蚀力,使其进一步减弱;而随着空气和土壤湿度的增大,地表沙物质、细粒物质、地表土层有机质以及植物的种子、幼苗都不易被吹蚀,从而更加利于植物的正常生长发育,增加了生物多样性,使得植物治沙效果得以具体体现。

第三,随着植物盖度以及植物种类的不断增加,而植物正常的生长、消亡,又可极大地改变该地区土壤的物理、化学性状,提高了土壤的N、P、K等养分含量,并使得对其的得用状态也得到明显的改善,土壤颜色也会逐渐加深,肥力逐渐提高,自然而然地形成林地土壤,从而将原有流动、半流动的沙丘最终被固定下来。

4 植物治沙的有效途径

4.1 提高植物治沙的技术水平

首先,我们要提高植物固沙技术,这其中也包括扦插技术、植苗造林技术及直播造林技术等,这样不但可以有效提高植物幼苗的成活率,提高植物固沙的成功率,还可以大大地降低成本。其次,提高各树种的结构与林种结构,使其更趋近科学化、合理化,以全面提高植物治沙的有效性。

4.2 加强封沙育林的保护、管理力度

由于封沙育林是植物治沙的有效途径,由于其投入少、见效快、简单易施等有利因素,因此,要在管理与保护的工作上加大力度,禁止一切的樵采、放牧等破坏行为,并进行人工播种固沙植物,并辅以人工的与施肥,以保进灌丛、禾草等植物的天然萌生。同时,也应增加林业技术人员的数量以及提高其技术水平与能力。定期进行实地调查、实验与分析,以提高植物治沙的技术水平与经验。

4.3 提高植物治沙规划的有效性

植物治沙规划必须结合当地的实际情况,如,当地的水文、气象、植被、地形、土壤以及该地区的经济水平等重要资料,尤其是对风况资料的全面研究与掌握,并对林带走向、植物结构、初植密度、植物种类组成等问题进行科学的规划与设计,以达到植物治沙的最佳效果。

5 结语

由于我国是受风沙危害较为严重国家之一,而防沙治沙工作又任重而道远,因此,我们应该大力加强对我国植物防沙治沙工作的进一步具体实施。并围绕着我国目前的生态环境以及社会经济环境,在原有的治沙成果的基础之上,从植物治沙的理论与技术实践中,探索出不同类型的沙漠化土地的植物治沙模型及治理技术,全面提高我国植物治沙的技术水平。

参考文献

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8 马全林,王继和,张景光,詹科杰,张德魁,陈芳.流动沙丘先锋植物沙米的生态防护作用[J].水土保持学报,2008(1)

(责任编辑 荷初)

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