生態(tài)墊覆蓋在沙漠治理中的應(yīng)用研究

趙勇

摘要：沙漠治理的意義在于解決沙漠化問題，促進人與自然的和諧發(fā)展。該文在分析了全國目前沙漠化狀況及其危害的基礎(chǔ)上，提出了具體治理策略，并分別介紹了沙漠化治理的不同覆蓋材料，強調(diào)了生態(tài)墊的優(yōu)越性。最后，以實際試驗為依據(jù)，重點針對生態(tài)墊覆蓋的應(yīng)用問題進行了分析，希望能夠為沙漠化的優(yōu)化治理提供支持。

關(guān)鍵詞：沙漠治理；生態(tài)墊；沙漠化；植被治沙；應(yīng)用

土地資源的不合理使用，是導(dǎo)致沙漠化問題發(fā)生的主要原因。根據(jù)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求，必須在保護環(huán)境的基礎(chǔ)上，合理應(yīng)用生態(tài)資源，使人與自然能夠在和諧統(tǒng)一的前提下共同發(fā)展。加強對沙漠化的治理，是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求的主要途徑，對此，應(yīng)用生態(tài)墊能夠起到很好的效果，因此應(yīng)對其進行深入分析。

一、全國沙漠化現(xiàn)狀及治理

1、全國沙漠化現(xiàn)狀及危害

沙漠化指的是非沙漠地區(qū)，受人類活動以及風(fēng)沙等因素的影響，其土地所產(chǎn)生的類似沙漠的現(xiàn)象[1]。沙漠化問題的發(fā)生，對人們的生產(chǎn)與生活會產(chǎn)生嚴(yán)重影響，以對農(nóng)業(yè)的影響最為嚴(yán)重。就目前的情況看，全國沙漠化總面積已經(jīng)達到了270.25萬平方千米，且仍以繼續(xù)擴大的態(tài)勢發(fā)展，內(nèi)蒙古等地區(qū)沙漠化十分嚴(yán)重。中國屬于農(nóng)業(yè)大國，受沙漠化影響，可耕種的土地數(shù)量急劇減少，這對于國家經(jīng)濟水平的提高會產(chǎn)生十分嚴(yán)重的不良影響，對此，提出相應(yīng)措施加以解決很有必要。

2、沙漠化的治理

近些年來，全國對沙漠化的重視程度得到了極大的提高，同時也提出了大量的治理措施，其中飛播治沙以及機械固沙和植被治沙，是三種主要治理沙漠化的手段。相對于前兩種而言，后者更受社會認(rèn)可[2]。

所謂植被治沙，指的是通過在沙漠中栽種適宜植物的方法，達到防風(fēng)固沙的效果，避免沙漠化的進一步擴大，與此同時，改善沙漠化環(huán)境，使沙地的物理性質(zhì)能夠得到優(yōu)化，最終形成土壤。采用該種方法治沙，不僅能夠達到綠化環(huán)境的目的，同時也能夠降低沙漠化治理成本，由此可見，有必要將這一措施進行擴大應(yīng)用。

二、覆蓋材料類型

覆蓋材料的功能在于保護土壤，減緩?fù)寥乐兴终舭l(fā)的速度。目前，世界上主要應(yīng)用的覆蓋材料包括化學(xué)材料、生物材料以及生物墊覆蓋三種。

1、化學(xué)覆蓋材料

化學(xué)覆蓋材料及通過化學(xué)方法所制成的，用于覆蓋的材料。主要包括成膜法、泡沫法與粉末覆蓋三種方面[3]。其中成膜法指的是通過對塑料以及橡膠等所制成的乳液的噴灑，使其能夠以膜狀物的形態(tài)覆蓋的一種方法。泡沫法指的是通過對發(fā)泡劑的應(yīng)用，將其噴灑到塑料膜上，形成覆蓋層，以實現(xiàn)保持土壤水分目的的一種方法。粉末覆蓋指的是將塑料等制成粉末狀態(tài)，并將其覆蓋在土壤上，避免其水分蒸發(fā)過快的一種方法。

2、生物覆蓋材料

生物覆蓋材料以玉米秸稈覆蓋為主。針對該覆蓋方法，國內(nèi)已經(jīng)進行了深入研究，并將其運用到了實踐過程中，起到了很好的效果。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，以麥田的耕種過程為例，在冬季，利用玉米秸稈覆蓋的方法，將越冬的小麥覆蓋，能夠有效的延長麥田水分的揮發(fā)時間，同時能夠保證小麥生長的溫度，對于小麥產(chǎn)量的提高能夠起到極大的幫助作用。對比發(fā)現(xiàn)，相對于沒有經(jīng)過玉米秸稈覆蓋的小麥而言，覆蓋下的小麥產(chǎn)量，提高了50%。由此可見，該覆蓋方法對于植被的生長能夠起到一定的保護作用。

3、生態(tài)墊覆蓋

生態(tài)墊覆蓋是當(dāng)前一種主要的覆蓋形式。生態(tài)墊屬于覆蓋產(chǎn)品的一種，具有環(huán)保性質(zhì)，且使用時間較長。研究證明，將其用于地表覆蓋，可以達到增加土壤有機質(zhì)的目的。同時，不僅能夠延長土壤水分的揮發(fā)時間，還能夠改善土壤的持水能力，可以從根本上改善土壤的物理性質(zhì)，具有較高的應(yīng)用價值。除此之外，實踐經(jīng)驗顯示，采用生態(tài)墊覆蓋，還能夠產(chǎn)生抑制雜草生長的效果[4]。

生態(tài)墊有利于種子的萌發(fā)與生長，馬來西亞對此進行了研究：將一批同類型的種類分為兩組，一組采用生物墊覆蓋，一組正常生長，在6個月后，觀察兩組種子的生長情況，發(fā)現(xiàn)采用生物墊覆蓋的種子，其N、P、K在葉片中的含量明顯高于正常生長的種子。除此之外，前者的根系密度同樣較后者大，證實了生態(tài)墊覆蓋的有效性[5]。

三、生態(tài)墊在沙漠治理中的應(yīng)用

1、試驗設(shè)計

試驗當(dāng)?shù)卮嬖谏衬瘑栴}，且面積較大，為判斷生態(tài)墊覆蓋對于沙漠化治理的效果，將其作為了試驗的主要材料。生態(tài)墊的厚度控制在4 cm。樹種選擇為梭梭，屬喬木，適合與在沙漠中生長，成年樹較高[6]。將試驗地分為兩組，進行了梭梭種植，一組采用生態(tài)墊覆蓋，一組不采用生態(tài)墊覆蓋，在10個月后，觀察兩組樹木土壤水分情況、土壤溫度情況、光合作用情況以及沙丘物理性狀和樹木的生長情況。

2、試驗結(jié)果

（1）生態(tài)墊覆蓋與土壤水分

10個月觀察周期結(jié)束后，通過對兩組梭梭土壤水分的觀察發(fā)現(xiàn)，相對于未采用生態(tài)墊覆蓋的土壤而言，采用生態(tài)墊覆蓋的土壤，其水分含量更高。在試驗的第一個月份，兩組樹木土壤水分便出現(xiàn)了明顯差距，由于試驗地區(qū)域一致，因此無需考慮降水量問題，可以認(rèn)為，采用生態(tài)墊覆蓋的方法，能夠使土壤的水分含量增加。通過對每一個月份兩組樹木土壤水分含量變化的觀察發(fā)現(xiàn)，采用生態(tài)墊覆蓋的土壤水分含量一直更高。兩者均在6、7月份達到了最低值，認(rèn)為這與兩個月份降水量較少有關(guān)，且氣溫過高，會導(dǎo)致土壤水分蒸發(fā)速度高，使水分含量降低。

（2）生態(tài)墊覆蓋與土壤溫度

通過對兩組試驗地土壤溫度情況的觀察發(fā)現(xiàn)，兩者在土壤垂向溫度以及相鄰?fù)翆油寥罍囟确矫婢嬖诓顒e。相對于后者而言，前者的垂向溫度的變化較為平緩，相鄰?fù)翆油寥罍囟戎g的差值不明顯。

觀察1天之內(nèi)兩組試驗地土壤溫度的變化情況。發(fā)現(xiàn)兩組土壤的溫度均在下午2時左右達到了最高，在凌晨2時左右達到了最低。導(dǎo)致上述現(xiàn)象存在的原因與一天之中溫度變化的規(guī)律有關(guān)。通過將兩組試驗地土壤每時溫度變化情況的對比發(fā)現(xiàn)，未采用生態(tài)墊覆蓋的土壤，其溫度波動較大，反之，采用生態(tài)墊覆蓋的土壤，溫度變化幅度則較小。認(rèn)為這與生態(tài)墊的保溫功能有關(guān)。

觀察1天之內(nèi)兩組土壤相鄰?fù)翆油寥罍囟鹊淖兓l(fā)現(xiàn)，采用生態(tài)膜覆蓋的土壤，其相鄰?fù)翆訙囟炔钪蹈　?/p>

（3）生態(tài)墊覆蓋與光合作用

通過對兩組樹木光合作用的觀察發(fā)現(xiàn)，兩者的凈光合速率均在上午8時左右和下午5時左右達到了最低。分析認(rèn)為，受試驗地氣溫變化情況的影響，上述8時左右，光照較弱，因此植物光合速率必定相對較低，自此以后，在溫度逐漸升高的情況下，植物的凈光合速率也逐漸上升，在11時左右達到最高，之后逐漸下降。認(rèn)為之所以在上午11時左右出現(xiàn)了峰值，在于該時刻試驗地光照最強。

將兩組植物凈光合速率對比發(fā)現(xiàn)，在上午8時，兩組植物的凈光合速率一致，之后，采用生態(tài)膜覆蓋的植物，其凈光合速率上升速度便一直較快，其數(shù)值也一直較高。可見，采用生態(tài)膜覆蓋，有利于植物進行光合作用，對于植物的生長較為有利。

（4）生態(tài)墊覆蓋與沙丘物理性狀

沙脊線是沙丘物理性狀的主要體現(xiàn)，在一定時間內(nèi)，如沙脊線移動過大，則證明該部分沙丘的面積擴大的趨勢較明顯，如其移動小，則說明該部分沙丘沒有過度擴大。如沙丘在長時間內(nèi)未擴大，則會形成固定性的沙丘，避免沙漠化的進一步擴展[7]。

通過對兩組試驗地沙丘沙脊線的觀察發(fā)現(xiàn)，采用生態(tài)墊覆蓋的沙丘，其沙脊線移動相對較小，認(rèn)為這該部分沙丘沒有過度擴大，可以認(rèn)為，生態(tài)墊的使用可以達到有效抑制沙漠化影響范圍擴大的目的。

（5）樹木生長情況

在10個月生長周期結(jié)束后，觀察兩組樹木的生長情況。通過對兩組樹木樹干直徑以及樹的高度的測量發(fā)現(xiàn)，采用生態(tài)墊覆蓋的樹木，其直徑相對較大，高度相對較高，認(rèn)為這與生態(tài)墊能夠有效改善土壤性質(zhì)、維持其微量元素含量、保證土壤的營養(yǎng)有關(guān)。

3、討論

相對于未采用生態(tài)墊覆蓋的土壤而言，采用生態(tài)墊覆蓋的土壤，其水分含量相對較高，由此可見，生態(tài)墊覆蓋具有保持土壤水分的功能。作為植物生長的必要條件，水分的保持可以使植物的生長速度加快，提高其成活率，對于沙漠治理過程的順利實現(xiàn)能夠起到一定的促進作用[8]。

相對于未采用生態(tài)墊覆蓋的土壤而言，采用生態(tài)墊覆蓋的土壤，其每一天溫度的變化較為穩(wěn)定，不存在較大波動，除此之外，與鄰近層土壤的溫差也比較小，這能夠為土壤中微生物的生長提供更加良好的環(huán)境，從而使植物的根系更加發(fā)達，對植物的成長十分有利。

相對于未采用生態(tài)墊覆蓋的土壤而言，采用生態(tài)墊覆蓋的土壤上所生長的植物，凈光合速率較高。植物的生長需要通過光合作用來實現(xiàn)，在同樣的日照情況下，凈光合速率較高的植物，其生長速度也會相對較快，這對于沙漠治理速度的加快具有促進作用。

除此之外，采用生態(tài)墊覆蓋的土壤，其沙脊線移動速度也較小，有效的抑制了沙丘面積的擴大，達到了抑制沙漠化繼續(xù)擴大的目的。在生態(tài)墊的覆蓋下，植物生長速度的加快也為沙漠化問題的解決帶來了保證。

四、結(jié)語

沙漠化問題的存在對全國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)會產(chǎn)生嚴(yán)重不良影響，解決沙漠化可以采用生態(tài)墊覆蓋的方法來實現(xiàn)。從土壤的角度看，采用生態(tài)墊覆蓋法，能夠達到保持土壤水分、維持溫度穩(wěn)定平衡的目的。從植物生長的角度看，能夠提高其凈光合速率，提高植物生長速度。從沙丘本身來看，能夠減緩沙脊線移動速度，達到控制沙漠化蔓延的目的。可見，應(yīng)大力推廣使用生態(tài)墊覆蓋法，使沙漠化問題能夠更快的被解決。

參考文獻

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