宁宝山,张世虎,高承兵,王景瑞,杨晓宝

(1.甘肃民勤连古城国家级自然保护区管理局，甘肃民勤733399；2.民勤县林业局，甘肃 民勤733399)

梭梭对“双眉式”草方格沙障的影响初探＊
——以民勤沙漠化治理为例

宁宝山1,张世虎2,高承兵1,王景瑞1,杨晓宝1

(1.甘肃民勤连古城国家级自然保护区管理局，甘肃民勤733399；2.民勤县林业局，甘肃 民勤733399)

梭梭林与草方格沙障两者结合，梭梭枯落物能够增加地表粗糙度、减缓风速的作用；同时，也能减缓沙障腐蚀,进而改善沙面结构,增加了沙障保存时间。

梭梭，草方格沙障，影响

梭梭(Haloxylon ammodendron)属黎科梭梭属小乔木，具有抗风沙、抗旱、抗寒、耐瘠薄、喜光等特性，多生长于疏松的沙土、现代湖盆、古河道和山间谷地附近的沙丘上[1]，是防风固沙先锋树种。1959年民勤综合试验站引进梭梭并在沙丘上造林获得成功，经过多年发展，梭梭已成为民勤沙漠化治理首选树种，适宜沙漠、露沙地、半固定沙地、沙地等不同类型区造林[2]。“双眉式”草方格沙障是当地流动沙丘治理的一种主要做法，多用麦草、稻草等材料制成，具有不易吹蚀、固沙效果明显、改善土壤、涵养水分、减弱风力侵蚀的作用[3]。

1 研究区概况

民勤县位于甘肃省河西走廊东端，石羊河流域下游，东西北三面被腾格里和巴丹吉林两大沙漠所包围，地理坐标介于东经101°49′38″～104°11′55″、北纬38°04′07″～39°27′38″之间，沙漠及沙漠化总面积占国土面积的89.8%，是全国沙尘暴策源区和输送路径之一，是全国防沙治沙重点县。气候属温带大陆性极干旱气候区，年均气温7.8℃；年均降水113mm，年平均蒸发量2644mm；土壤类型以风沙土、灰棕漠土、草甸土、盐土、沼泽土为主；主风方向为西北风；主要灾害性气候有干旱、霜冻、大风、沙尘暴、干热风等。

研究区选择在民勤绿洲西线南部的梭梭井（Ⅰ）、中部的红东路（Ⅱ）和北端的青土湖（Ⅲ）两个区域，该区域是本地当前及以后防沙治沙的重点区域，风沙活动十分活跃。

2 试验材料与研究方法

2.1 试验材料

“双眉式”草方格沙沙障材料为稻草，全部为扎草，无发霉腐烂现象，草长30～40cm，秸秆保持相对完整。2013年秋季10～11月在民勤沙区样地Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ人工压设草方格沙障。2014年春季3～4月在样地Ⅱ、Ⅲ草方格沙障中人工栽植梭梭。梭梭苗选择民勤县国营邓岔苗圃培育的一年生一级合格实生苗，苗高30～50cm，根系保留完整，无病虫害。

2.2 试验方法

2.2.1 “双眉式”草方格沙障设置

设置沙障时，先在沙丘上按横向沙障与主风方向垂直、竖向沙障与主风方向一致的地方预先划定设置线，沿设置线开挖宽25cm，深20cm的沟槽；铺设稻草时，以沟槽为中心线，先均匀无间断地摊铺横向沙障，后均匀无间断地设置竖向沙障，使横、竖向沙障之间紧密衔接；然后将干沙均匀无间断撒压在沙障中心线，使稻草固定在沟槽上；最后用铁锹或刮板将沙障中裸沙向四周刮平，并在沙障四边形成沙垄，使两边翘起的沙障与沙面形成＞45°夹角。草方格沙障间距1.5m×1.5m，外露高度15～20cm。

2.2.2 梭梭栽植技术

2014年3～4月，采用1穴3株进行造林试验，样地Ⅱ、Ⅲ采取穴状整地造林，造林密度为3m×3m，栽植深度为根系长度的1.5倍，约40cm，定植穴口宽30cm，回填土壤时时尽量用底部湿土，用脚踏实，栽后马上灌水，每穴灌水30kg（坐根水）。栽后半月内经常检查造林地，掌握苗木被风沙吹出暴露在外的情况，及时补栽。造林后委派专人负责管护，严禁放牧等人为因素对造林地的破坏。

2.2.3 测定指标及分析方法

造林前和8月中旬调查各研究区沙障保存情况和造林成活率。在2014年4月8日和8月1日，按照沙障区、造林区特点，在每个不同的试验区中设置有代表性的10m×10m的样方4个，调查样方共计40个。对样方内的梭梭、沙障保存情况进行每木、每格检测，测定植株的树高、生长量、地径，以及沙障凹曲面形成和保存、埋压，同时调查记录每个样地主要的环境因子（海拔、坡度、坡向、沙层厚）沙障凹曲面形成高度 。

3 结果与分析

3.1 不同立地条件下“双眉式”草方格沙障凹曲面的形成

沙面粗糙度是反映沙障防护效益的重要指标之一，粗糙度越大，近地面起沙风速越大，对气流的阻力越大，防护效果越好。根据对样地Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的观测，经过一个东、春两季的风蚀、沙埋，4月造林前，样地Ⅰ沙障保存完好，可看到完成的稻草秸秆裸露在沙表面，沙障内部形成了一定曲度且相对稳定的凹曲面；样地Ⅱ、Ⅲ沙障保存良好，但稻草基本被风沙所填埋，形成了宽约20cm左右的沙埂，沙障内部已形成了的凹曲面。8月造林后，样地Ⅰ沙障保存完好，但稻草已被风沙埋压，可观察到以沙障为棱角形成了稳定的凹曲面；样地Ⅱ沙障保存良好，以梭梭苗木为中心，埋压的沙障边角，形成了稳定的凹曲面；样地Ⅲ沙障保存良好，以梭梭苗木为中心，埋压的沙障边角，形成了稳定的凹曲面。在不同地区，沙障凹曲面的形成是不相同的。据民勤县气象资料显示，青土湖区域年均风速3.0m/s，比基准站偏大15%以上，大风天气的风力、发生次数从多到少依次为Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ，草方格沙障中凹曲面形成高度从高到低依次为Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ，如图1、图2所示。

图1 4月8日方格网剖面图

图1 8月1日方格网剖面图

3.2 梭梭对“双眉式”草方格沙障保存情况的影响

如果只压设沙障，而不配合造林措施，流沙很快就会埋没沙障，并在沙障前后积聚成沙垄。据民勤县气象资料显示，青土湖区域年均降水77.1mm，比基准站偏少30%以上。随着雨雪、风蚀等天气影响，埋压在流沙下的沙障会呈现不同程度的发霉腐蚀，一般在雨水相对充足的区域沙障可保存1～2年，在干旱区域能保存2～3年。若梭梭林与草方格沙障两者结合，梭梭枯落物能够增加地表粗糙度、减缓风速的作用；同时，也能减缓沙障腐蚀、促进沙面形成沙结皮，进而改善沙面结构增加1年生植物的种类及数量，增加了沙障保存时间，在不遭受人为破坏的情况下可延长2～3年时间。

4 结论

“双眉式”草方格沙障是工程治沙的主要措施之一，主要应用于降水量小于200mm的地区，草方格沙障通过增加流动沙丘地表粗糙度，以此改变风向，减缓风速，抑制沙粒质汇入风沙流，起到暂时固定流沙、增加沙丘含水量的作用[4-7]。梭梭是生物固沙先锋树种，多分布于降水量小于150mm的区域，具有固定流沙，改良土壤的作用，在干旱区荒漠化治理中具有不可替代的作用。在降水量低于110mm的干旱地区，工程治沙与生物治沙措施相结合具有重要的作用。

[1] 凌裕泉.草方格沙障的防护效益. 腾格里沙坡头地区流沙综合治理研究.银川：宁夏人民出版社，1980.

[2] 黄子深,刘家琼,鲁作民,等.民勤地区梭梭固沙林衰亡原因的初步研究[J].林业科学,1983,19(1):82-87.

[3] 屈建军，凌裕泉，俎端平，张克存.半荫蔽格状沙障的综合防护效益观测研究。中国沙漠，2005，25（3）329-335.

[4] 刘富春,张军,刘娜.荒漠地区梭梭植苗造林技术[J].山西水土保持科技,2007,6(2):47-48.

[5] 朱朝云，丁国栋，杨明远.风沙物理学[M].北京：中国林业出版社，1992.

[6] 马全林，王继和，刘虎俊，詹科杰.机械沙障在退化人工梭梭林恢复中的应用.干旱区研究.2005，22（4）：527-531.

[7] 孙显科，郭志中.沙障固沙原理的研究[J].甘肃林业科技，1999，24（2）：7-12.

[8] 凌裕泉.草方格沙障的防护效益——腾格里沙漠沙坡头地区流沙治理研究[M].银川：宁夏人民出版社，1980.

S288

甘肃省科技支撑计划项目（1304FKCH100，144NKCH057）。