低覆盖度防沙治沙体系研究取得重要突破
12.03.2015 01:24
本文来源: 林业网
20世纪60年代始，我国遵循“密度大，治沙效果好”的原则，开展了大规模的防沙治沙工程。多年过去，所造固沙林出现了中幼龄林成片衰败死亡之现象，损失巨大。20世纪末，中国林科院荒漠化所防沙治沙专家杨文斌研究员率领课题组，按照植被覆盖度大于40%的原则，研究提出了乔木带间距小于等于10米、灌木带间距小于等于8米的“两行一带”的造林固沙模式，广泛应用于沙源治理工程中，效果较为明显，栽种的中幼龄林未出现成片衰败死亡的现象。但是，在极端干旱年份，如1998年、2001年等，上述规格的“两行一带”出现了严重的水分胁迫及衰败死亡现象。
由此，杨文斌带领课题组开始探索近自然林业发展思路。2003年，杨文斌开始主持“低覆盖度防沙治沙体系”项目，系统研究乔木、灌木和半灌木不同分布格局的防风固沙、水分利用、生物固碳、促进沙地土壤发育和自然植被修复机理。经过10多年的研究，建立了低覆盖度（15%～25%）防风固沙体系模式。研究发现：采用近自然植被的覆盖度（覆盖度为15%～25%时），配置形成行带或者网格模式的固沙林，能够完全固定流沙。研究成果获得了多项国家专利权，并获得了2013年度内蒙古自治区科学技术进步一等奖（2014年底公布）。
日前，笔者就此采访了杨文斌。采访中，杨文斌介绍了低覆盖度固沙林的概念。他说，低覆盖度行带式固沙林是由窄林带（占地面积15%～25%）与宽自然植被修复带（占地面积75%～85%）组合的一种复合固沙植被模式。“行”即将乔灌木栽种成一行或者多行，“带”是乔灌木之间的空土地（即植被修复带）。并从乔木、灌木、半灌木3种植被类型在野外所做实验向笔者进行了具体介绍。
研究过程中，专家们以榆树、柠条、沙蒿等3种不同植被为实验对象，对覆盖度在15%～25%的行带式、均匀、随机分布格局的防风效果进行了比较测定。结果显示：行带式格局防风固沙效果最佳，能够完全固定流沙，均匀分布格局次之，随机分布格局效果最差，后二者的沙地均处于半流动状态。
杨文斌解释说，由于沙地表面的流动性，浅根性的草本植物着生困难，即使能够生长一些草本植物且生长季覆盖度达到40%～55%，在没有发育良好的土壤形成之前，春季大风期正好是枯萎期，不仅不能防止风蚀，而且还将导致草本植物死亡。但是，固沙造林使得沙面稳定后，草本植被可以自然修复；修复后的草本植被的作用就显得尤为重要。而乔灌木是深根性植物，即使木质化枝干在休眠期也具有抗风蚀的作用；在低覆盖度时配置成为行带式格局，林木的边行生长优势非常明显，生物生产力显著增加；植被修复带具有减少降水截留量、增加土壤入渗水量、调节干旱年份土壤水量平衡等作用，能显著减缓干旱年份的水分胁迫，避免衰退或死亡现象的发生。
因此，低覆盖度固沙林能够形成良好的乔灌混交结构和林草垂直结构，稳定性显著增加，目前，且能抵御20年一遇的中度干旱。因为人工固沙林（行）达到一定寿命“寿终正寝”后，已经形成了稳定的自然修复植被和土壤（带），确保了人工植被向自然修复植被的稳定过渡。
据初步统计，自2005年始，项目分别在在内蒙古赤峰市、锡林浩特市、阿拉善盟，以及甘肃敦煌市等建立科研试验示范区近5000亩。在科研示范与辐射的基础上，结合内蒙古的京津风沙源治理等生态建设工程，广泛推广了低覆盖度行带式固沙林模式、低覆盖度生态林业体系和低覆盖度生物沙障模式，在内蒙古、甘肃、宁夏推广面积约3000万亩。在确保固沙效果的同时，能提高生物生产力8%～20%，带间植被和土壤修复速度加快2～5倍，与目前的造林规程相比，苗木用量减少50%～70%，造林用工量降低30%～50%，降低固沙造林成本40%～60%。在内蒙古自治区的浑善达克沙地，低覆盖度杨树行带式固沙林，带间的草本植被得到了良好的恢复，土壤已经开始发育，有机质含量显著增加，微生物发育良好，与植物根系组合，加速了土壤发育过程，形成了具有较强抗风蚀能力的表层。自项目实施后累计产生间接效益达26.44亿元；采用此模式可带来直接经济效益10亿元以上。
目前，其模式在内蒙古、宁夏、甘肃省、宁夏建立了实验示范区，在京津风沙源治理工程中广泛推广应用，为京津风沙源治理工程等做出了重要贡献。（中国林科院）
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12.03.2015 01:24