直播植物活沙障的固沙方法 【技术领域】
本发明涉及一种用于沙地综合治理的固沙方法， 特别指直播植物活沙障的固沙方法。 背景技术 如何固定流动沙丘是防沙治沙工程建设中最重要的内容。一方面， 因流动沙丘的 流动性强， 危害性大， 必须得到有效的治理和控制 ； 另一方面， 流动沙丘中水分相对较好， 但 风蚀严重， 建立人工植被成活容易、 保存难。所以， 采取有效技术措施控制流动沙地风蚀是 建立植被、 控制流动沙丘的关键环节。
设置沙障是防沙治沙工程建设中常用有效的技术措施， 尤其在流动沙地治理和植 被恢复中具有重要的作用。 目前， 设置沙障方法主要是挖沟栽植、 铁锹下压、 平铺等， 沙障类 型为机械沙障， 采用柴、 草、 枝条、 板条等直插在沙面上， 或用粘土、 卵石等在沙面上堆成土 埂， 起到降低风速、 阻挡和固定流沙的作用。常用的固沙措施有 ： 草方格、 粘土方格、 尼龙网 固沙、 碎石方格、 粘土压埋等。 常用的阻沙措施有 ： 枝条沙障、 防沙栅栏、 阻沙堤、 截沙沟和挡 沙墙等。此外， 还有新型抗老化土工布、 聚丙烯薄板等为材料制成的沙障。铺设机械沙障以 人工铺设为主， 工作量大， 速度慢， 成本高。因此， 如何大幅度降低沙障固沙成本， 快速建立 植被， 发挥目的树种的生态作用是生产中急需解决的问题。
发明内容 本发明要解决的技术问题是提供一种用于沙地综合治理所需的直播植物活沙障 的固沙方法， 这种方法采取的技术措施是依据不同植物品种生长特性和生命周期的差异， 将一年生沙障植物种和多年生目的树种按照比例混合后在雨季进行直播， 形成植物活沙 障， 发挥一年生沙障植物种生长快、 当年能够形成生物沙障的能力， 为目的树种生长提供生 态防护作用， 同时目的树种在翌年形成完整的多年生植物沙障， 从而实现植物固沙当年见 效、 快速固定流动沙地的效果， 达到生物沙障二年成型、 三年稳定的目标。
本发明要解决的技术问题由以下方案来实现 ： 直播植物活沙障的固沙方法， 其 特征是 ： 将目的树种杨柴和伴生沙障保护植物小麦， 按 1 ∶ 8-10 的重量比将种子混合， 每亩混合种子播种量为 8-12kg， 根据流动沙地起伏、 平缓的状况， 于 6 月雨季按照设计 成 1m×1m-2m×2m 的规格网格进行生物沙障机械直播作业， 直播深度 2-4cm， 开沟宽度 15-20cm， 开沟整地、 播种、 覆土一次完成。
本发明的原理和优点是 ： 充分发挥一年生草本植物生长快的优势， 在直播当年能 够形成密集型绿色沙障， 保护目的植物 ( 杨柴 ) 幼苗在生长初期免受沙割、 沙埋、 日灼等危 害。 并且一年生草本植物沙障在秋季死亡后， 逐渐分解增加土壤肥力， 同时其残存部分仍然 能够继续发挥沙障的生态防护作用， 保护目的植物免受冬季和翌年风蚀的危害， 使目的植 物在翌年能够正常生长， 并自然形成网格状生物活沙障， 取代一年生沙障植物种， 形成接续 型的活体植物沙障。通过科学经营和管理， 永久性的发挥植物活沙障的固沙作用。
本固沙方法的创新在于 ： 采用一年生植物种能够形成密集沙障和多年生目的树 种生物沙障替代接续相结合的方法， 实现流动沙地生物沙障固沙当年见效、 二年成型 ( 植 被覆盖率达到 30％ )、 三年稳定 ( 植被覆盖率达到 50％ )， 持久发挥目的树种沙障的固沙 作用， 实现流沙固沙技术低成本 (200 元 / 亩 )、 见效快、 成效好、 一次成功的目的。本固 沙方法简单适用， 具有低成本、 成效好、 见效快的优势。适用范围为 ： 北方半干旱、 亚湿润 干旱区沙地综合治理。使用条件为 ： 年平均降水量 300-450mm、 平缓流动沙地或起伏不大 (10° -15° ) 的低矮流动沙丘。 附图说明
附图 1 是野外直播植物活沙障的固沙方法示意图 具体实施方式
图 1 直观真实的反映了本固沙方法植物活体沙障网格设计的特点。本发明的技 术关键是筛选适宜的一年生沙障保护植物种及其和目的树种的混播比例、 沙障网格设计和 雨季播种时间。根据沙地特征、 高低起伏变化确定直播植物活沙障的网格规格或带状规格 的大小 ； 根据水分平衡原理和当地植被演替规律， 在植物活沙障中配置的造林树种、 苗木规 格、 造林密度、 造林时间等 ； 确保直播植物活沙障永久性发挥固沙作用的科学经营和管理技 术。 选用杨柴、 小麦等植物材料， 根据一年生沙障植物种和目的树种生长特性和生命周期的 差异， 按照作业设计的网格规格， 采用专用的拉式播种机在雨季 (6 月 ) 进行混播， 建立植物 活沙障。 1) 材料选择
目的树种选择杨柴 (Hedysarum leave)， 一年生伴生植物种选择小麦 (Tritivm Vulgare)。按目的树种杨柴 1kg、 伴生植物种小麦 10kg 的比例进行混合， 每亩播种量为 11kg。
2) 网格设计
根据流动沙地起伏、 平缓等状况， 直播生物沙障网格设计规格为 1m×1m。
3) 直播时间
结合流动沙地的特点， 采用自己研制的单人拉式直播机械， 通过改进种子箱、 下种 口和深度控制等， 于雨季 (6 月 ) 按照设计的网格进行生物沙障直播作业。 直播深度 3cm， 开 沟宽度 20cm， 实现开沟整地、 播种、 覆土一次完成。
4) 使用效果
采用本直播植物的活沙障固沙方法， 随着生物沙障的生长， 尽管杨柴单位株数有 降低的趋势 ( 表 1)， 但是由于杨柴冠副、 分枝和生长高度的增加， 生物沙障治理区内植物盖 度明显增加， 并随着杨柴年龄的增加， 植物盖度、 杨柴平均高度生长量明显减缓， 但是， 固沙 效果明显提高， 沙障网格中心平均风蚀深度低于 2.0cm。
表 1 生物沙障生长动态调查结果 (2008 年调查 )
从表 1 看出， 直播植物活沙障固沙当年 (2007 年直播 ) 流动沙地植被覆盖率为 20％， 植物活沙障每延长米平均有杨柴 14.8 株， 杨柴平均高度 16.8cm， 网格内平均风蚀深 度 15.0cm。
第 2 年 (2006 年直播 ) 植被覆盖率平均达 40 ％， 植物沙障每延长米平均有杨柴 12.6 株， 杨柴平均高度 37.5cm， 网格内平均风蚀深度 4.0cm。
第 3 年 (2005 年直播 ) 植被覆盖率达 55 ％以上， 植物沙障每延长米平均有杨柴 10.0 株， 杨柴平均高度 78.3cm， 网格内平均风蚀深度 0.2cm， 出现生物结皮， 已完全控制流 沙活动。
此外， 采用本直播植物的活沙障固沙方法后， 二年 (2006 年直播 ) 就能够形成物理 性结皮， 三年 (2005 年直播 ) 形成藻类生物结皮， 六年 (2002 年直播 ) 形成苔藓类生物结 皮。土壤养分分析结果表明 ( 表 2)， 和对照流动沙地相比， 直播生物沙障二年， 有机质含量 增加 10.9％， 全氮、 全磷、 速效氮、 速效磷含量分别增加 100.0％、 20％、 55.9％和 290.0％ ； 直播生物沙障三年， 有机质含量平均增加 65.3％， 全氮、 全磷、 速效氮、 速效磷含量分别增加 50.0％、 23.3％、 136.8％和 256.1％。直播生物沙障六年 (2002 年直播 )， 有机质含量增加 191.7 ％， 全氮、 全磷、 速效氮、 速效磷含量分别增加 150.0 ％、 133.3 ％、 93.2 ％和 660.4 ％。 说明采用直播生物沙障措施后， 不仅固沙效果明显、 快速， 而且生物沙障对流动沙土肥力提 高具有显著作用， 形成 “结皮肥岛效应” 。
表 2 沙障设置时间沙障内表层土壤养分的变化 (2008 年测定 )