沙障治沙知多少

閆婷 黃海廣 閆德仁 內蒙古自治區林業科學研究院

設置沙障是工程固沙重要的技術措施。沙障治沙也稱工程治沙、機械治沙或物理治沙，是根據風沙流的結構特征，通過設置沙障減少近地表輸沙量，控制風蝕沙埋，減少風沙危害。所以，沙障在固定流動沙丘、促進植被恢復中具有不可替代的作用。

沙障治沙發展歷程

治沙造林工作最早出現在歐洲中部的沿海國家。在14世紀到18世紀初，德國、丹麥、匈牙利等國家在治理海岸流動沙地時，因未采取固沙技術措施而失敗。1768年，德國人J.D.提丘斯提出在靠海的一邊設置高立式沙障，在內側播種刺槐、栽植松樹。其提出在海岸流動沙地治理過程中，能夠通過造林恢復植被，探索出了在流動沙丘設置沙障的特殊方法，并篩選出對海岸沙地適應性強的造林樹種。

19世紀至20世紀中期，在鞏固前期海岸固沙造林成果的基礎上，設置沙障，沙地植松、種草固沙，灌木固沙等成效顯著，栽植樹種也由喬木發展到喬、灌、草結合的階段。

20世紀30年代，西亞、北非沙漠地區，用高立式塑料網格、水泥條沙障進行固沙。在卡拉庫姆沙漠地區使用草方格、碎石、黏土設置沙障，防止鐵路沙埋；使用蘆葦、舊枕木設置沙障，防止鐵路路基遭受風蝕危害。

20世紀40年代，印度設置植物活沙障和立式沙障固定流動沙地。美國在鐵路迎風側設置高立式沙障阻止風沙危害。此外，蘇聯、以色列、沙特阿拉伯、土庫曼斯坦和伊朗等國家根據本國實際，開展了各具特色的沙地治理技術研究，提高了植物固沙效果。

20世紀50年代，隨著國際交流的增加，防沙治沙工作廣泛開展，利用沙障固定流動沙地技術得到了進一步推廣應用。印度、利比亞、日本等國家分別在防護林體系建設、沙障結合化學方法固沙、流沙治理與改造利用體系等方面進行了研究，明顯提高了固沙造林成活率。

蘆葦草方格沙障

紗網沙障

我國從20世紀50年代開展固沙造林工作。1957年，在修建包蘭鐵路騰格里沙漠沙坡頭段時，在原蘇聯專家彼特洛夫教授的幫助下，采用草方格固沙方法，經過中國專家的不斷實踐，對不同的沙障規格和沙障材料進行了篩選，特別是設置的1 米×1 米草方格沙障有效保護了包蘭鐵路的暢通，并構建了由前沿高立式阻沙帶、草方格與無灌溉植物固沙帶、灌溉造林帶等多措施組合而成的綜合防護體系，在騰格里沙漠東南緣形成50 公里的綠色長廊。這是有報道以來，草方格固沙技術在中國治沙造林的首次應用。1953—1955年，在遼寧省章古臺采用平鋪茅草、柳條方法，設置帶狀沙障，并結合行間種植固沙植物，取得了較好的效果。

20世紀六七十年代，內蒙古自治區林業科學研究院在達拉特旗庫布其沙漠流動沙地設置1～2年生沙蒿帶根苗生物活沙障，以及采用枯枝、麥草和其他草本植物設置帶狀立式、帶狀平鋪式或鋪草壓沙沙障；在毛烏素沙地伊金霍洛旗國營霍洛林場設置“活沙柳+死沙蒿”復合型沙障，進行沙地植松（樟子松、油松）造林，并取得較好成果。另外，甘肅省治沙研究所在民勤地區創造了帶狀、格狀黏土沙障，提出帶狀黏土沙障適宜間距為2～4 米，土埂高15～25 厘米，總結出了“梭梭+黏土沙障”治沙造林技術模式，并進行大面積推廣應用，還對胡麻稈沙障、芨芨草沙障、白刺沙障、礫石沙障、瀝青氈沙障進行對比研究，認為在沒有黏土或柴草的區域，可設置這些沙障。

20世紀90年代初，我國建成全長544 公里的塔克拉瑪干沙漠公路，同時建立半隱蔽草方格固沙沙障與高立式阻沙沙障相結合的機械防護體系，確保公路暢通。20世紀90年代以后，我國科技人員先后研發了固沙灌木活沙障、直播生物沙障、沙柳沙障、土工布沙障、土工格柵、網籠沙壩、尼龍沙障、秸稈沙障、蘆葦沙障、高密度聚乙烯合成塑料網沙障、聚乳酸纖維沙袋沙障、聚乙烯紗網沙障等幾十種沙障，極大地推動了我國防沙治沙工程建設的發展。

沙障類型

目前，沙障劃分方法有所不同，且名稱很多，叫法也不統一。所謂沙障類型可以簡單地表述為沙障的種類。因此，可以根據沙障功能、鋪設形態、沙障高度、材料等進一步劃分。按照功能原理，可以劃分為固沙型、積（阻）沙型和輸導型沙障；按照設置沙障時材料高出地表高度，可以劃分為高立式沙障、低立式沙障、平鋪式沙障和隱蔽式沙障；根據設置沙障時使用材料性質，可以劃分為植物材料沙障、物理材料沙障和工業品材料沙障（化學材料沙障）；根據設置直立式沙障的孔隙度差異，可以劃分為通風結構、疏透結構和緊密結構或不透風結構沙障。

沙障材料

選用沙障材料應做到取材容易、價格低廉，還應考慮施工便利程度及沙障材料運輸等因素。常用的植物沙障材料有稻草、麥秸、禾草、黃柳、沙柳、沙蒿、蘆葦、蒲草、玉米秸稈、葵花稈、胡麻稈、棉花稈、芨芨草、沙拐棗、楊柴、小麥、錦雞兒、花棒、檸條、甜根子草、紫穗槐、小紅柳、草繩、舊枕木等。工業品沙障材料主要有聚乙烯網、尼龍、聚乳酸纖維袋、聚酯纖維、棕櫚墊、無紡布、編織土工布、植物纖維紗網等。物理沙障材料主要有黏土、石頭、水泥、礫石、煤矸石等。

沙障設置方法

設置沙障要符合當地自然條件，使沙障在防沙治沙過程中發揮最大效能。設置沙障的技術指標主要有沙障孔隙度、沙障高度、沙障方向、沙障配置形式、沙障間距和規格及所選用的材料等。根據設置方式的不同，可分為直壓式、插入式、直埋式、平鋪式、直播式、編織式、噴灑式、灌入式等方法。

沙障作用

沙障固沙具有悠久的歷史，并隨著科學技術的進步而逐步發展和完善。設置沙障可提高流動沙地造林成活率，是國際社會防沙治沙、控制風沙危害的應用技術。沙障主要通過控制風沙流方向、速度、結構，防止風沙危害，保護目的植物成活和生長，達到防風治沙的目的。在流動沙地設置沙障后，能夠提高地表粗糙度、降低風速、減少輸沙量，從而固定流沙，減少風沙危害。設置沙障后，改變了地表的蝕積狀況，可避免植物種子被風蝕沙埋或裸露，并攔截大量的植物種子，有利于種子萌發，為先鋒植物生長定居、繁殖和種群擴展提供了相對穩定的生境，提高了植物多樣性，使1～2年生的單一先鋒植物向多年生灌草植物演化，并逐漸恢復生態系統的正向演替過程。設置沙障能夠有效攔截風沙流中的細顆粒物質，改善流動風沙土的理化性質，為植物生長提供更多的養分，促進流動風沙土向半固定、固定風沙土演變，提高生態系統的生產力水平。另外，設置沙障還有利于沙漠生物土壤結皮的形成，提高了抵抗風蝕危害的能力，并在表層聚集細顆粒物和營養物質，對區域生態環境良性化、風沙土發育等也具有促進作用。