沙障治沙知多少

闫婷 黄海广 闫德仁 内蒙古自治区林业科学研究院

设置沙障是工程固沙重要的技术措施。沙障治沙也称工程治沙、机械治沙或物理治沙，是根据风沙流的结构特征，通过设置沙障减少近地表输沙量，控制风蚀沙埋，减少风沙危害。所以，沙障在固定流动沙丘、促进植被恢复中具有不可替代的作用。

沙障治沙发展历程

治沙造林工作最早出现在欧洲中部的沿海国家。在14世纪到18世纪初，德国、丹麦、匈牙利等国家在治理海岸流动沙地时，因未采取固沙技术措施而失败。1768年，德国人J.D.提丘斯提出在靠海的一边设置高立式沙障，在内侧播种刺槐、栽植松树。其提出在海岸流动沙地治理过程中，能够通过造林恢复植被，探索出了在流动沙丘设置沙障的特殊方法，并筛选出对海岸沙地适应性强的造林树种。

19世纪至20世纪中期，在巩固前期海岸固沙造林成果的基础上，设置沙障，沙地植松、种草固沙，灌木固沙等成效显著，栽植树种也由乔木发展到乔、灌、草结合的阶段。

20世纪30年代，西亚、北非沙漠地区，用高立式塑料网格、水泥条沙障进行固沙。在卡拉库姆沙漠地区使用草方格、碎石、黏土设置沙障，防止铁路沙埋；使用芦苇、旧枕木设置沙障，防止铁路路基遭受风蚀危害。

20世纪40年代，印度设置植物活沙障和立式沙障固定流动沙地。美国在铁路迎风侧设置高立式沙障阻止风沙危害。此外，苏联、以色列、沙特阿拉伯、土库曼斯坦和伊朗等国家根据本国实际，开展了各具特色的沙地治理技术研究，提高了植物固沙效果。

20世纪50年代，随着国际交流的增加，防沙治沙工作广泛开展，利用沙障固定流动沙地技术得到了进一步推广应用。印度、利比亚、日本等国家分别在防护林体系建设、沙障结合化学方法固沙、流沙治理与改造利用体系等方面进行了研究，明显提高了固沙造林成活率。

芦苇草方格沙障

纱网沙障

我国从20世纪50年代开展固沙造林工作。1957年，在修建包兰铁路腾格里沙漠沙坡头段时，在原苏联专家彼特洛夫教授的帮助下，采用草方格固沙方法，经过中国专家的不断实践，对不同的沙障规格和沙障材料进行了筛选，特别是设置的1 米×1 米草方格沙障有效保护了包兰铁路的畅通，并构建了由前沿高立式阻沙带、草方格与无灌溉植物固沙带、灌溉造林带等多措施组合而成的综合防护体系，在腾格里沙漠东南缘形成50 公里的绿色长廊。这是有报道以来，草方格固沙技术在中国治沙造林的首次应用。1953—1955年，在辽宁省章古台采用平铺茅草、柳条方法，设置带状沙障，并结合行间种植固沙植物，取得了较好的效果。

20世纪六七十年代，内蒙古自治区林业科学研究院在达拉特旗库布其沙漠流动沙地设置1～2年生沙蒿带根苗生物活沙障，以及采用枯枝、麦草和其他草本植物设置带状立式、带状平铺式或铺草压沙沙障；在毛乌素沙地伊金霍洛旗国营霍洛林场设置“活沙柳+死沙蒿”复合型沙障，进行沙地植松（樟子松、油松）造林，并取得较好成果。另外，甘肃省治沙研究所在民勤地区创造了带状、格状黏土沙障，提出带状黏土沙障适宜间距为2～4 米，土埂高15～25 厘米，总结出了“梭梭+黏土沙障”治沙造林技术模式，并进行大面积推广应用，还对胡麻秆沙障、芨芨草沙障、白刺沙障、砾石沙障、沥青毡沙障进行对比研究，认为在没有黏土或柴草的区域，可设置这些沙障。

20世纪90年代初，我国建成全长544 公里的塔克拉玛干沙漠公路，同时建立半隐蔽草方格固沙沙障与高立式阻沙沙障相结合的机械防护体系，确保公路畅通。20世纪90年代以后，我国科技人员先后研发了固沙灌木活沙障、直播生物沙障、沙柳沙障、土工布沙障、土工格栅、网笼沙坝、尼龙沙障、秸秆沙障、芦苇沙障、高密度聚乙烯合成塑料网沙障、聚乳酸纤维沙袋沙障、聚乙烯纱网沙障等几十种沙障，极大地推动了我国防沙治沙工程建设的发展。

沙障类型

目前，沙障划分方法有所不同，且名称很多，叫法也不统一。所谓沙障类型可以简单地表述为沙障的种类。因此，可以根据沙障功能、铺设形态、沙障高度、材料等进一步划分。按照功能原理，可以划分为固沙型、积（阻）沙型和输导型沙障；按照设置沙障时材料高出地表高度，可以划分为高立式沙障、低立式沙障、平铺式沙障和隐蔽式沙障；根据设置沙障时使用材料性质，可以划分为植物材料沙障、物理材料沙障和工业品材料沙障（化学材料沙障）；根据设置直立式沙障的孔隙度差异，可以划分为通风结构、疏透结构和紧密结构或不透风结构沙障。

沙障材料

选用沙障材料应做到取材容易、价格低廉，还应考虑施工便利程度及沙障材料运输等因素。常用的植物沙障材料有稻草、麦秸、禾草、黄柳、沙柳、沙蒿、芦苇、蒲草、玉米秸秆、葵花秆、胡麻秆、棉花秆、芨芨草、沙拐枣、杨柴、小麦、锦鸡儿、花棒、柠条、甜根子草、紫穗槐、小红柳、草绳、旧枕木等。工业品沙障材料主要有聚乙烯网、尼龙、聚乳酸纤维袋、聚酯纤维、棕榈垫、无纺布、编织土工布、植物纤维纱网等。物理沙障材料主要有黏土、石头、水泥、砾石、煤矸石等。

沙障设置方法

设置沙障要符合当地自然条件，使沙障在防沙治沙过程中发挥最大效能。设置沙障的技术指标主要有沙障孔隙度、沙障高度、沙障方向、沙障配置形式、沙障间距和规格及所选用的材料等。根据设置方式的不同，可分为直压式、插入式、直埋式、平铺式、直播式、编织式、喷洒式、灌入式等方法。

沙障作用

沙障固沙具有悠久的历史，并随着科学技术的进步而逐步发展和完善。设置沙障可提高流动沙地造林成活率，是国际社会防沙治沙、控制风沙危害的应用技术。沙障主要通过控制风沙流方向、速度、结构，防止风沙危害，保护目的植物成活和生长，达到防风治沙的目的。在流动沙地设置沙障后，能够提高地表粗糙度、降低风速、减少输沙量，从而固定流沙，减少风沙危害。设置沙障后，改变了地表的蚀积状况，可避免植物种子被风蚀沙埋或裸露，并拦截大量的植物种子，有利于种子萌发，为先锋植物生长定居、繁殖和种群扩展提供了相对稳定的生境，提高了植物多样性，使1～2年生的单一先锋植物向多年生灌草植物演化，并逐渐恢复生态系统的正向演替过程。设置沙障能够有效拦截风沙流中的细颗粒物质，改善流动风沙土的理化性质，为植物生长提供更多的养分，促进流动风沙土向半固定、固定风沙土演变，提高生态系统的生产力水平。另外，设置沙障还有利于沙漠生物土壤结皮的形成，提高了抵抗风蚀危害的能力，并在表层聚集细颗粒物和营养物质，对区域生态环境良性化、风沙土发育等也具有促进作用。