沙地封禁保护措施在呼伦贝尔地区防沙治沙中的有效性分析

2021-12-26 23:45赵艳红
农村科学实验 2021年15期
关键词:沙漠化防沙治沙

赵艳红

(陈巴尔虎旗林业和草原工作站,内蒙古 呼伦贝尔 021500)

推广禁封保护措施的使用可以为我国防沙治沙工作做出有效贡献。本文以呼伦贝尔市陈巴尔虎旗西乌珠尔苏木内的防沙治沙区域为研究对象,通过对研究区内的土地沙漠化程度、植被覆盖程度、土壤主要成分以及其物理性质进行取样分析,以此研究封禁保护措施在呼伦贝尔地区防沙治沙工程中的有效性。

1.研究区概况

本文调查研究所选地区位于呼伦贝尔市陈巴尔虎旗西乌珠尔苏木境内,其地理位置处于东经118.57°、北纬49.48°附近,西乌珠尔苏木,气候特征为半干旱大陆性气候,年最底低温在-40℃附近,年均气温在零下二摄氏度附近,在春秋两季少降雨多风。西乌珠尔苏木年降水量较少,约200 mm,其中有75%以上的降水集中在夏季,但年均蒸发量远高于200 mm 。西乌珠尔苏木以风沙土为主,曾经因为土地渐趋于沙漠化,导致其地表裸露较多,植物种类较少。

2.西乌珠尔苏木封禁保护措施与研究方法

2.1 西乌珠尔苏木封禁保护措施

在西乌珠尔苏木主要采用封禁保护的方式对土地沙漠化进行治理,具体措施包括设置围栏、界碑、沙障、管护站点、宣传标牌以及巡护设施。设施围栏指的是沿着主要交通干道以及重点人畜活动区对西乌珠尔苏木沙漠化土地设置封闭式的围栏,避免人畜活动对该地的沙漠化土地的保护造成破坏或者影响。

沙障主要对交通道路以及人畜活动的主要场所(比如牧场)附近的流沙进行阻挡和固定,沙障种类包括生物沙障和机械沙障。生物沙障主要是通过种植草木的方式来固定流沙,西乌珠尔苏木种植的草木植物为冰草、杨柴以及小叶锦鸡儿,并按照一定的播种量比例进行人工播种。机械沙障是使用芦苇等材料来对流沙进行固定,一般而言机械沙障规格为2 m×2 m,而埋入土地的深度至少0.5 m。

在设定围栏和沙障之后,西乌珠尔苏木还设置了相应界碑、宣传牌、管理站点来确保封禁设施的有效运行。在建立了围栏的封禁保护地区周边树立界碑来向当地居民表明封禁范围及作用,尤其是交通干道等重要地点,设置了密集的界碑以及宣传标识,希望引起当地居民的重视,避免当地居民误入封禁地区而破坏保护设施,在西乌珠尔研究区内设置有188个界碑以及50个宣传标识牌。在封禁范围内,配备巡查管理人员进行巡查和管理。

2.2 研究方法

为了更好的对封禁区内的防沙治沙效果进行分析,本研究在封禁区内外选取三种样地进行研究,分别是流沙研究区、半固沙研究区、固沙研究区,并且在2017年至2019年进行连续性的跟踪调查,调查内容包括土地沙化动态、植被以及土壤主要成分。土地沙化动态使用标桩法测量,即每个月对标桩高度以及沙地边缘距离标桩的距离进行测量并记录,并且以此计算出土地沙漠化程度和速度。研究区内的植被调查方法主要是随机样方调查法,即对每个研究样方内的草木种类、植被覆盖程度等进行记录,样方规格一般为3 m×3 m,必要时可以使用1 m×1 m或者5 m×5 m规格的样方。为了提高样本的可信度,每种样方设置5个,故每个研究区共计10个样方。土壤主要成分通过对样方内的土壤样品使用化学分析法进行测定,每个样方内土壤样本取样深度约10 cm;主要成分包括全氮、速效氮、有机物、全磷以及速效磷。除此之外,还对土壤物理性质进行分析,比如土壤细度等。

3.结果与分析

3.1 研究区内土地沙漠化程度分析

通过标桩法对研究区内的土地沙漠化程度进行测定,结果表明,封禁保护措施有效遏制了土地沙漠化进程,具有较佳的防沙治沙效果。封禁区内外的固沙研究区都没有出现沙漠化现象;封禁区内的半固沙研究区没有出现沙漠化现象,但封禁区外的半固沙研究区土地沙漠化风蚀深度每年增加约5 cm的,同时沙埋厚度还会增加约11 cm;封禁区内的流沙研究区土地沙漠化每年会增加约6 cm,沙埋厚度增加约15cm,而封禁区外的风蚀深度会增加更多,高达11 cm,同时沙埋厚度增加约3 cm。鉴于此可以发现,封禁保护措施具有有效的防沙治沙效果。

3.2 研究区植被分析

(1) 流沙研究区

封禁区内的流沙研究区植被覆盖率约12%,植物种类主要为杨柴、小叶锦鸡儿且植物高度不低于8 cm,平均高度约为16 cm。封禁区外流沙研究区植被覆盖率只有4%,且主要植物种类为沙米,其平均高度约为6cm。

(2)半固沙研究区

封禁区内半固沙研究区中的植被覆盖率约为40%,主要植物种类为披碱草、杨柴、小叶锦鸡儿、冷蒿,植物最底高度为10 cm,平均高度约为34 cm。封禁区外半固沙研究区中的植被覆盖率约为25%,主要植物种类为披碱草、杨柴、小叶锦鸡儿,植物平均高度约为19 cm。由此可以看出,采用了封禁保护措施的半固沙地区拥有更加丰富的植物种类和更加旺盛的植物增长状态,从侧面表明封禁后防沙治沙效果更佳。

(3)固沙研究区

封禁区内的固沙研究区植被覆盖率约为70%,且拥有披碱草、黄柳、小叶锦鸡儿、杨柴、羊草、冷蒿等生长茂盛的植物,其平均高度约36 cm。封禁区外的固沙研究区植被覆盖率约为48%,主要植物种类为披碱草、黄柳、小叶锦鸡儿、杨柴、羊草、小叶锦鸡儿等,不过植物平均高度约为55 cm。

(4)结果分析

封禁区内外流沙研究区、半固沙研究区和固沙研究区的调查结果表明,采用了封禁保护措施的防沙治沙区域内植被覆盖率更高,且植物种类更加丰富的,这表明封禁区内的植物拥有很强的自然修复能力,采取封禁保护措施可以有效提高防沙治沙效果。

3.3 研究区土壤主要成分及物理性质分析

(1) 土壤主要成分结果分析

通过研究得到封禁区内外土壤主要成分分析结果,结果表明,相比于封禁区外的研究样方,封禁区内的研究样方拥有更高的土壤主要成分含量;其中,封禁区内的流沙研究区有机物、全氮、速效氮、全磷、速效磷含量分别高63.4%、7.3%、21.1%、1.1%、1.5%;封禁区内的半固沙研究区有机物、全氮、速效氮、全磷、速效磷含量分别高65.7%、3.2%、89.5%、11.4%、25.6%;封禁区内的固沙研究区有机物、全氮、速效氮、全磷、速效磷含量分别高0.5%、0.7%、15.7%、9.5%、1.4%。由此可见,除了固沙研究区的土壤主要成分没有明显区别外,采用封禁保护措施后的土壤主要成分更加丰富,表明封禁区内的土壤为植物生长提供更加优良的生长环境,有利于通过植被种植来提高沙漠化土地的恢复效果。

(2) 土壤物理性质分析

通过观察和测定发现,封禁区内外三种研究区的土壤粒径都在100 µm ~ 500 µm范围,介于细沙和粗砂之间。封禁区内流沙研究区的中粉粒和粗粉粒比例都有所提高,因此拥有更好的土壤含水性能,为样区的植物生长提供良好的土壤环境。封禁区内的半固沙研究区中的粒径有逐渐减小趋势,细粉粒和中粉粒含量提高,同时出现了黏粒,表现出更好的土壤黏性。封禁区内外固沙研究区的土壤粒径分布没有明显变化,但是没有粗砂粒出现。从整体结果来看,采用了封禁保护措施的土壤呈现出粒径降低的趋势,表现出更好的土壤含水性和粒径分布特性,有利于植物生长与自然环境恢复。

4.结论

通过连续三年的调查研究发现,采用封禁保护措施后的土壤会拥有更加优良的土壤主要成分分布与粒径分布,有利于植被的生长,具有良好的防沙治沙效果。采用封禁保护措施后,防沙治沙地区的土地沙漠化程度有所降低,流沙研究区的植被覆盖率从4%提升到12%,半固沙研究区的植被覆盖率从25%提升到40%,固沙研究区的植被覆盖率从48%提升到70%,同时植物种类也更加丰富。通过采用封禁保护措施,减少了人为破坏防沙治沙设施的可能性,同时有效改善了土壤的质地与结构,增加了土壤的含水率,为沙漠化土壤的自然修复提供了更加良好的土壤环境。因此,采用封禁保护措施可以有效提高防沙治沙效果。

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