摘要:榆林地区位于我国陕西省北部,处于黄土高原与毛乌素沙地交界地带,地理环境复杂、气候干旱、降水稀少,生态环境脆弱。目前,为有效改善榆林地区生态环境,实现植被恢复与水土保持目标,我们在防沙治沙工作中,开展了植被恢复工作。本文从地被植物筛选、种植模式优化、综合防沙措施等方面,系统介绍了植被恢复技术在榆林防沙治沙中的具体应用。
关键词:植被恢复技术;防沙治沙;榆林;水土保持;沙障;生态效益
长期以来,受自然因素与人为活动双重影响,榆林地区沙漠化问题日益严重,植被退化、水土流失、风沙侵蚀等现象广泛存在,严重制约了当地经济与社会的可持续发展。植被恢复技术作为防沙治沙工作的核心内容,通过合理选取植被种类、科学设计种植模式以及结合多种工程措施,实现对土壤、植被和水资源的综合治理,为改善区域生态环境提供了有效的途径。
1 榆林地区地理环境与沙漠化现状
榆林市位于我国陕西省北部,该地区是典型的黄土高原和毛乌素沙地交界地带。该地区地形以丘陵、沟壑和沙地为主,属于温带大陆性季风气候,年降水量少而蒸发量大,自然条件较为恶劣。榆林市是我国重要的风沙源治理区之一,也是全国防沙治沙的重点区域。根据近年来的生态环境监测数据,榆林地区的沙漠化形势虽然有所好转,但挑战依然严峻。目前,流动沙地仍占较大比例,植被覆盖率偏低,土壤质量较差。沙化土地的存在不仅威胁着当地的生态平衡和生物多样性,也制约了当地经济的可持续发展。因此,如何通过有效的植被恢复技术遏制沙漠化、改善生态环境,是榆林防沙治沙工作的重要课题。
2 植被恢复技术在防沙治沙中的应用策略
2.1 地被植物选择与种植模式优化
2.1.1 本地适生种类的筛选与引种试验
首先,应优先考虑本地乡土植物种类,如沙棘、油松、沙柳等。这些植物具有较强的抗旱性和耐盐碱性,根系发达,能有效固定土壤。引种试验的过程中,可采用3 m×3 m或5 m×5 m的株行距进行种植,以保证植物的生长空间,减少水土流失。
其次,在配置种植密度时,建议采用“点播+条播”的混合播种模式,在每平方米内种植6~8株草本植物和2~3株灌木植物,以形成多层次、多结构的植被群落。试验数据显示,混合播种模式下植被覆盖率可提升至75%以上,土壤含水量增加12.5%,有效抑制了沙化土地的风蚀与水蚀。
2.1.2 混播草本与灌木的生态效益分析
研究表明,混播模式下植被覆盖率较单一草本或灌木种植模式提高30%以上。通过将多年生草本植物(如冰草、羊草)与耐旱灌木(如沙柳、柠条)混播种植,可以在0.5~1.5 m高度范围内形成有效的植被覆盖层。这种覆盖层不仅可减少风力对地表沙土的侵蚀,还可抑制水土流失,固沙效果显著。数据显示,在混播模式下,风沙流动速度减少35%,土壤含沙量降低18%,沙化土地面积减少25%。
而草本植物与灌木植物根系形态各异,草本植物的根系主要分布在土壤表层20~40 cm,而灌木植物的主根系可深入地下1~2 m甚至更深。通过根系的交错分布和相互作用,不仅可改善土壤结构,还能增强土壤的抗侵蚀能力。并且,不同植物种类对水分的需求存在差异,混播模式可充分利用水分资源,减少水资源的浪费。草本植物可利用土壤表层水分,而灌木植物则能吸收深层土壤水分,实现水分的有效分配与利用[1]。在榆林干旱半干旱地区的试验中,混播种植模式下土壤含水量比单一灌木种植提高18.2%,植被的生长季节延长了30 d,有效缓解了干旱季节水分短缺对植被生长的不利影响。
2.2 沙障与植被结合的综合防沙措施
2.2.1 网格沙障结构设计
沙障的网格结构设计采用“方格网”或“菱形网”的布设形式。网格大小一般控制在1 m×1 m或2 m×2 m,根据风速、沙粒直径及土壤条件等因素进行调整。研究显示,1 m×1 m网格结构可在降低风速的同时形成稳定的沙障内部小环境,适合沙质较细、风力较大的区域。
2.2.2 沙障高度和排列方式设计
沙障的高度应根据当地植被高度、沙丘高度及风速等因素进行设计。一般沙障高度控制在0.5 ~1.5 m。对于沙丘较高的区域,可采用“阶梯式”排列,将沙障高度逐步升高,从0.5 m增加至1.5 m,以达到阻挡沙丘移动的效果。
2.2.3 组合沙障结构设计
在沙障结构设计中,可以考虑“植被沙障+工程沙障”的组合模式。例如,在沙障外围先铺设“麦草+
竹片”双层结构,内层使用1 m×1 m规格的塑料网格沙障,以形成双重防护。组合沙障的阻沙效果显著提升,风速降低65%~80%,同时降低了沙障的维护成本和更换频率[2]。
2.3 水土保持与植被恢复相结合的技术路径
由于该地区年均降水量较低、蒸发量大,水资源匮乏,为了有效利用有限的水资源,需通过修建沟渠、蓄水池、集雨工程等水土保持设施,提高水资源的利用率,减少水土流失,从而保障植被的健康生长。
2.3.1 沟渠、蓄水池等水土保持设施的设置
沟渠系统主要用于收集和引导地表径流,防止水土流失,并将水资源合理分配至植被区域。常见沟渠类型有“截水沟”“排水沟”和“渗水沟”等。如,排水沟多用于防止积水对植被根系的损害,沟渠宽度在40~60 cm,深度为30 cm。在植被生长密集区或土壤黏性较大的区域,常配合设置渗水沟(深度60~80 cm),以加快水分渗透速度,防止水分流失。
而蓄水池设计需综合考虑区域降雨量和灌溉面积等因素。常见的蓄水池容量为50~200 m³,深度控制在2~4 m。蓄水池表面可覆盖塑料薄膜或喷涂防渗层,以减少水分蒸发损失[3]。
最后,在梯田与小型蓄水池的组合应用中,其梯田通过削平坡面形成台阶,防止坡面水土流失,同时在每层梯田下方设置小型蓄水池(直径1~1.5 m,深度0.5~1 m),可有效截留和储存径流,为植被提供充足的水分供应。
2.3.2 水土流失区的植被恢复与植被覆盖率提升措施
第一,可采用“乔-灌-草”立体复合植被模式的应用。水土流失区一般地表裸露、土壤肥力低,宜采用“乔-灌-草”立体复合植被模式,通过植物根系的交错分布和植被层次的多样性提升土壤的稳定性。该模式的实施包括以下步骤:
乔木植物(如油松、榆树)株距一般为2 m×2 m,通过大根系扎入土壤深层(深度可达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)密度较大,株距为1 m×1 m,根系深度0.5~1 m,主要分布于土壤中层,有效填补乔木之间的空隙,防止土壤表层水土流失。
草本植物(如冰草、羊草)株距为0.3 m×0.3 m,根系密布于土壤表层(深度0.2 m),通过根系网络形成地表覆盖层,有效防止风蚀。
第二,需建立植物保护带与防护林带。在水土流失区的植被恢复过程中,可沿坡顶、坡腰和沟谷等关键位置设置植物保护带与防护林带。植物保护带一般由耐旱灌木(如沙棘)和多年生草本(如针茅)组成,防护林带则主要由深根乔木(如油松、柠条)组成,每层防护带的宽度控制在3~5 m。这种多层防护结构可有效阻挡风沙、固定土壤,提高整体区域的植被覆盖率。
3 结语
总之,应进一步优化植被种类组合与种植模式,加强水土保持设施与植被恢复技术的有机结合,探索智能化生态治理技术,提高植被恢复效率和长期稳定性。同时,应建立完善的监测与评估体系,动态跟踪植被恢复效果,为防沙治沙工作的进一步深化提供科学依据与数据支持。
参考文献
[1] 樊成虎,王雅琛,许丽娟,等.西北生态脆弱区输变电工程植被恢复技术体系构建[J].环境生态学,2023,5(8):112-118.
[2] 杨卫刚,马建刚.山地风电场强风化地貌植被恢复技术探讨[J].现代农业研究,2023,29(5):116-118.
[3] 俞意,吴燕生.珠海市海岛林地植被恢复技术及效果研究[J].绿色科技,2023,25(23):144-151.