岩溶石漠化综合治理水-土-植被关键技术研究

2018-02-14 15:25黄一函
建材与装饰 2018年51期
关键词:石漠化岩溶节水

黄一函

(田阳县发展和改革局 广西百色 533600)

石漠化指的是由于盐酸盐岩发生岩溶和人类长期的不合理开发导致的植被不断退化与岩石裸露现象,和荒漠景观相似,土地呈不断退化趋势。它对区域生态环境和居民日常生活都会带来很大的影响,需要制定并采取有效的综合治理技术,包括水、土和植被三个方面的关键技术。

1 岩溶水综合利用技术

1.1 表层带岩溶水

在岩溶区中,这种水资源的总量一般不大,只有总降水量8%,然而这部分水资源在山区却有着十分重要的意义,应进行分散式的开采利用。这部分资源的开发可采用以下几种方式:①利用洼地水柜山塘进行蓄水;②利用山腰水柜进行蓄水;③灌渠引水;④通过开槽截水;⑤利用水柜山塘进行储蓄。通过对以上措施的合理应用,能有效解决附近居民正常饮水与农业灌溉等实际问题。

1.2 高位地下河与岩溶大泉

在岩溶山区中,地下河为重要的地下水资源赋存形式,具有资源量较大的特点,可以达到总量40%。对这部资源进行合理开发应用,除了能改变地表资源利用方式,还能使农田产业结构发生转变,发挥出良好的社会效益与经济效益。另外,在地下水资源较为丰富的地区,通过对地下河资源等的合理应用,能有效解决资源紧张的问题[1]。

1.3 浅埋地下河天窗与溶潭竖井

对于岩溶蓄水构造和水资源丰富的块段,可采用钻井和大口井的开挖在天然形成的露头处实现取水。比如采用抽提装置对竖井地下水资源进行直接抽提,并将其引至高位水柜当中,同时配以相应的输水管道,以此解决灌溉及饮水问题。

1.4 地下河堵洞成库与出口建坝

在地下水较为丰富的区域,采用堵洞成库和出口建坝等新技术。其中,堵洞成库为现在对地下河资源进行开发利用的常用手段。在地下河中的主干管道进行堵塞,能有效提高区域的地下水位。

1.5 小型水利水保

该工程的兴建可以对农村地区的生态环境进行有效改善,并增加农业收成和抗灾能力,这是实现农业增产,使农民收入得以增加的重要保障。这项技术主要包括以下内容:①修建蓄水和储水池;②开挖水窖、排水与供水渠、截水沟和灌溉渠等。这项技术在岩溶地区的水资源和土地资源保护,以及促产增收中具有十分重要的作用与意义。

1.6 水资源的高效利用

以水资源正常开发和利用为基础,开展节水型农业模式,使水资源得以最高效的利用。在岩溶地区,节水技术主要包含以下几种:①农艺节水;②生物,或生理节水;③节水灌溉。其中,农艺节水主要有通过植被制度的改善和优化实现节水、引进并筛选适宜的抗旱品种、保墒及利用化学制剂实现保水等;生物,或生理节水主要有分区交替灌溉、生物节水灌溉与局部灌溉;目前常用的节水灌溉方法包括地下渗灌、滴灌和微喷灌。推动节水型农业模式的实施与发展,既能开源,又能实现节流,使节水效率达到最大化。

2 土壤资源的维持和质量提升

2.1 提高成土速率

在岩溶山区的不同位置应采用不同的提高成土速率技术,比如,在石漠化较为严重的地区,应在封山育林的基础上进行人工造林,种植具有较强耐瘠薄能力和耐旱能力的灌木,以此加快成土速度;在石漠化程度一般的地区,采用砌墙保土技术,并加大经济林木的实际培育力度,以此在加快成土速度的同时,获得良好的经济效益;在石漠化程度轻微的地区,采用去石还田技术,将坡地改造成梯田,保证基本的农田,并选择生命力较强与新陈代谢速率很快的物种,产生具有侵蚀性特点的有机物质,从而在快速发展经济作物基础上,促进碳酸盐岩的成土及溶蚀。

2.2 土壤资源流失与漏失阻控

对于土壤侵蚀从地表处进入到地下的重要部位,即竖井、漏斗与落水洞,需要在采取有效生物措施的基础上,辅以必要的工程手段,以此防止地表土壤不断进入到地下,造成资源损失。其中,生物措施主要包含以下几种:①兴建水土保持林地;②在裸露石芽采用植物篱;③隔坡式植物篱。在此基础上,还能采用以下工程措施:①土地整理;②坡地改梯田;③洼地排水[2]。

2.3 土壤改良

基于石漠化地区的土壤资源质量不断下降这一特点,应以地区的地形地貌和石漠化程度等为依据,结合土壤分布情况开展土壤改良,以此增加土壤层的厚度,并对土壤中沙和黏土的比例及pH进行调节,实现对各项物理性质的改良,实现提高蓄水与保肥综合能力的目标。具体可采用以下几种改良技术:①种植绿肥;②种植食用菌。同时还应做好耕种管理,比如尽可能减少田间作业,以免造成太大的扰动,并对包含犁翻耕土等在内的传统耕作方法进行改变,实现土壤结构的全面改善,避免水土流失现象的发生。每年的翻耕会对土层结构造成扰动,使有机质快速矿化,导致土粒之间的粘结力明显下降,此时通过长时间的免耕覆盖,能防止土壤结构受到人为损坏,以此保证土壤得以稳步发育。另外,采用作物秸秆覆盖,还能在培肥地力的基础上,使土壤环境中的微生物达到平衡状态,防止发生水分的侵蚀与蒸发,为土壤提供良好的保护,最终使土壤实现可持续性。

3 植被恢复和功能提升

3.1 自然封育

对于生态恢复,需要将自然恢复作为核心。由于石漠化地区具有山高坡陡和岩多土少显著特征,所以封山育林依然是植被恢复有效措施。然而,因岩溶地区中的植被需要很长时间才能恢复,所以只靠单一的封山育林,不仅速度很慢,而且还应以立地条件为依据,采取有效的人工措施。比如,需要在不同地区,以生态系统发生演替时遵循的规律为依据,分成不同的阶段和步骤实施。按照因地制宜的基本原则进行种源补充,使种子、幼树等得以良好发育,并切实做好密度和结构的调整与控制。

3.2 物种筛选与适地适树

选择正确的物种在石漠化地区的植被恢复中有重要意义。形成具有极高生产力,且生态功能保持稳定的植被群落,需要以选择正确的植物类型为核心。在实际情况中,筛选石漠化地区的适宜物种时,应遵循以下基本原则:①适地适树和乡树优先;②经济和生态效益的和谐统一;③根据石漠化的程度,选取适宜的物种;④将不同的物种合理结合到一起;⑤为珍稀野生动植物创造良好庇护场所;⑥良种选择。为地区的生态产业建设和发展,以及植被恢复提供物种选择标准和依据[3]。

3.3 种间优化配置

种间配置过程中,需要充分考虑不同种群对应的生态位,包括宽度、相似性比例及重叠,同时要利用好种间关系,建立具有完善功能的植被。以植物的互补性基本原理与互惠互利基本原则为依据,开展深、浅根系树种合理搭配;喜阴、阳树种合理配置;固、非固氮树种合理搭配;落叶、常绿树种合理组合;针、阔叶林合理混交;乔木、灌木和藤草合理混交。比如,对深根系植物而言,其具有的水分再分配功能能为它自身与浅根系植物持续提供足够的蒸腾用水,使不同物种之间实现互利共生,进而使生物群落具有良好的稳定性及多样性。以Artemisia tridentada为例,它能在处于湿润状态的深层土壤中对水分进行吸收和提升,使其到达较为干燥的表层,其中,提升的水会被根系深度为1.3m的其它植物吸收。在岩溶地区中,不同的演替阶段有着不同的环境,于土地重建时,应充分考虑各水分策略对应的植物,比如采用对藤木、常绿与落叶几种植物进行混栽的方式对使生态系统中水分保持平衡具有十分重要的意义。

4 结束语

综上所述,虽然首期石漠化地区综合治理提出很多新技术,但还没有达到系统的程度,真正能提供给相关管理人员的参考信息并不多,很难形成理想的支撑链条。因此,在今后仍然需要在下列方面予以重点考虑:加强对耦合机理的分析研究;加强对功能型植被与关键技术及其配套措施的分析与优化;加强对不同关键技术的综合评价及推广运用;对流域范围内的各功能综合评价及生态补偿进行完善。

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