摘要:榆林地區位于我國陜西省北部,處于黃土高原與毛烏素沙地交界地帶,地理環境復雜、氣候干旱、降水稀少,生態環境脆弱。目前,為有效改善榆林地區生態環境,實現植被恢復與水土保持目標,我們在防沙治沙工作中,開展了植被恢復工作。本文從地被植物篩選、種植模式優化、綜合防沙措施等方面,系統介紹了植被恢復技術在榆林防沙治沙中的具體應用。
關鍵詞:植被恢復技術;防沙治沙;榆林;水土保持;沙障;生態效益
長期以來,受自然因素與人為活動雙重影響,榆林地區沙漠化問題日益嚴重,植被退化、水土流失、風沙侵蝕等現象廣泛存在,嚴重制約了當地經濟與社會的可持續發展。植被恢復技術作為防沙治沙工作的核心內容,通過合理選取植被種類、科學設計種植模式以及結合多種工程措施,實現對土壤、植被和水資源的綜合治理,為改善區域生態環境提供了有效的途徑。
1 榆林地區地理環境與沙漠化現狀
榆林市位于我國陜西省北部,該地區是典型的黃土高原和毛烏素沙地交界地帶。該地區地形以丘陵、溝壑和沙地為主,屬于溫帶大陸性季風氣候,年降水量少而蒸發量大,自然條件較為惡劣。榆林市是我國重要的風沙源治理區之一,也是全國防沙治沙的重點區域。根據近年來的生態環境監測數據,榆林地區的沙漠化形勢雖然有所好轉,但挑戰依然嚴峻。目前,流動沙地仍占較大比例,植被覆蓋率偏低,土壤質量較差。沙化土地的存在不僅威脅著當地的生態平衡和生物多樣性,也制約了當地經濟的可持續發展。因此,如何通過有效的植被恢復技術遏制沙漠化、改善生態環境,是榆林防沙治沙工作的重要課題。
2 植被恢復技術在防沙治沙中的應用策略
2.1 地被植物選擇與種植模式優化
2.1.1 本地適生種類的篩選與引種試驗
首先,應優先考慮本地鄉土植物種類,如沙棘、油松、沙柳等。這些植物具有較強的抗旱性和耐鹽堿性,根系發達,能有效固定土壤。引種試驗的過程中,可采用3 m×3 m或5 m×5 m的株行距進行種植,以保證植物的生長空間,減少水土流失。
其次,在配置種植密度時,建議采用“點播+條播”的混合播種模式,在每平方米內種植6~8株草本植物和2~3株灌木植物,以形成多層次、多結構的植被群落。試驗數據顯示,混合播種模式下植被覆蓋率可提升至75%以上,土壤含水量增加12.5%,有效抑制了沙化土地的風蝕與水蝕。
2.1.2 混播草本與灌木的生態效益分析
研究表明,混播模式下植被覆蓋率較單一草本或灌木種植模式提高30%以上。通過將多年生草本植物(如冰草、羊草)與耐旱灌木(如沙柳、檸條)混播種植,可以在0.5~1.5 m高度范圍內形成有效的植被覆蓋層。這種覆蓋層不僅可減少風力對地表沙土的侵蝕,還可抑制水土流失,固沙效果顯著。數據顯示,在混播模式下,風沙流動速度減少35%,土壤含沙量降低18%,沙化土地面積減少25%。
而草本植物與灌木植物根系形態各異,草本植物的根系主要分布在土壤表層20~40 cm,而灌木植物的主根系可深入地下1~2 m甚至更深。通過根系的交錯分布和相互作用,不僅可改善土壤結構,還能增強土壤的抗侵蝕能力。并且,不同植物種類對水分的需求存在差異,混播模式可充分利用水分資源,減少水資源的浪費。草本植物可利用土壤表層水分,而灌木植物則能吸收深層土壤水分,實現水分的有效分配與利用[1]。在榆林干旱半干旱地區的試驗中,混播種植模式下土壤含水量比單一灌木種植提高18.2%,植被的生長季節延長了30 d,有效緩解了干旱季節水分短缺對植被生長的不利影響。
2.2 沙障與植被結合的綜合防沙措施
2.2.1 網格沙障結構設計
沙障的網格結構設計采用“方格網”或“菱形網”的布設形式。網格大小一般控制在1 m×1 m或2 m×2 m,根據風速、沙粒直徑及土壤條件等因素進行調整。研究顯示,1 m×1 m網格結構可在降低風速的同時形成穩定的沙障內部小環境,適合沙質較細、風力較大的區域。
2.2.2 沙障高度和排列方式設計
沙障的高度應根據當地植被高度、沙丘高度及風速等因素進行設計。一般沙障高度控制在0.5 ~1.5 m。對于沙丘較高的區域,可采用“階梯式”排列,將沙障高度逐步升高,從0.5 m增加至1.5 m,以達到阻擋沙丘移動的效果。
2.2.3 組合沙障結構設計
在沙障結構設計中,可以考慮“植被沙障+工程沙障”的組合模式。例如,在沙障外圍先鋪設“麥草+
竹片”雙層結構,內層使用1 m×1 m規格的塑料網格沙障,以形成雙重防護。組合沙障的阻沙效果顯著提升,風速降低65%~80%,同時降低了沙障的維護成本和更換頻率[2]。
2.3 水土保持與植被恢復相結合的技術路徑
由于該地區年均降水量較低、蒸發量大,水資源匱乏,為了有效利用有限的水資源,需通過修建溝渠、蓄水池、集雨工程等水土保持設施,提高水資源的利用率,減少水土流失,從而保障植被的健康生長。
2.3.1 溝渠、蓄水池等水土保持設施的設置
溝渠系統主要用于收集和引導地表徑流,防止水土流失,并將水資源合理分配至植被區域。常見溝渠類型有“截水溝”“排水溝”和“滲水溝”等。如,排水溝多用于防止積水對植被根系的損害,溝渠寬度在40~60 cm,深度為30 cm。在植被生長密集區或土壤黏性較大的區域,常配合設置滲水溝(深度60~80 cm),以加快水分滲透速度,防止水分流失。
而蓄水池設計需綜合考慮區域降雨量和灌溉面積等因素。常見的蓄水池容量為50~200 m3,深度控制在2~4 m。蓄水池表面可覆蓋塑料薄膜或噴涂防滲層,以減少水分蒸發損失[3]。
最后,在梯田與小型蓄水池的組合應用中,其梯田通過削平坡面形成臺階,防止坡面水土流失,同時在每層梯田下方設置小型蓄水池(直徑1~1.5 m,深度0.5~1 m),可有效截留和儲存徑流,為植被提供充足的水分供應。
2.3.2 水土流失區的植被恢復與植被覆蓋率提升措施
第一,可采用“喬-灌-草”立體復合植被模式的應用。水土流失區一般地表裸露、土壤肥力低,宜采用“喬-灌-草”立體復合植被模式,通過植物根系的交錯分布和植被層次的多樣性提升土壤的穩定性。該模式的實施包括以下步驟:
喬木植物(如油松、榆樹)株距一般為2 m×2 m,通過大根系扎入土壤深層(深度可達1.5~2 m),起到固土和水分保持作用。
灌木植物(如沙柳、紫穗槐)密度較大,株距為1 m×1 m,根系深度0.5~1 m,主要分布于土壤中層,有效填補喬木之間的空隙,防止土壤表層水土流失。
草本植物(如冰草、羊草)株距為0.3 m×0.3 m,根系密布于土壤表層(深度0.2 m),通過根系網絡形成地表覆蓋層,有效防止風蝕。
第二,需建立植物保護帶與防護林帶。在水土流失區的植被恢復過程中,可沿坡頂、坡腰和溝谷等關鍵位置設置植物保護帶與防護林帶。植物保護帶一般由耐旱灌木(如沙棘)和多年生草本(如針茅)組成,防護林帶則主要由深根喬木(如油松、檸條)組成,每層防護帶的寬度控制在3~5 m。這種多層防護結構可有效阻擋風沙、固定土壤,提高整體區域的植被覆蓋率。
3 結語
總之,應進一步優化植被種類組合與種植模式,加強水土保持設施與植被恢復技術的有機結合,探索智能化生態治理技術,提高植被恢復效率和長期穩定性。同時,應建立完善的監測與評估體系,動態跟蹤植被恢復效果,為防沙治沙工作的進一步深化提供科學依據與數據支持。
參考文獻
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[2] 楊衛剛,馬建剛.山地風電場強風化地貌植被恢復技術探討[J].現代農業研究,2023,29(5):116-118.
[3] 俞意,吳燕生.珠海市海島林地植被恢復技術及效果研究[J].綠色科技,2023,25(23):144-151.