沙害的防治措施
出处:按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制盐工业手册》第1387页(4140字)
沙害的防治措施,按照所用材料、设置方法、配置形式、沙障的高低、结构和性能,可分以下几类。
(一)机械固沙
机械沙障的类型见表4-2-1。
表4-2-1 机械沙障的类型表
1.风墙(高立式沙障) 沿沙垄脊部挖沟,宽15~20cm,将白刺、沙蒿等砍杆灌木和草类排列沟内,梢端向下,根部向上,使柴草的冠部互相重叠,壅沙压住,阻截沙流。
2.土埋沙丘 向沙丘的背风坡推平丘顶,使坡度变缓,用粘土由沙丘上部向下摊铺,粘土厚度5~15cm,上部厚,下部薄,把整个沙丘埋盖。
3.粘土沙障 有方格、带状两种。方格状沙障,其与主风向垂直的沙障间距为1m左右,与主风向平行的沙障间距,一般相当于主风向沙障间距的1.5~2倍,为障高的15~ 20倍,使沙障构成长方形格状。为了防止主风向的集风影响,也有将平行主风向的沙障错开,配置成间“品”字形格状。带状粘土沙障是面对主风向,以粘土筑埂,间距3~4m,埂高250cm,压至沙丘~处;待冬季大风削平丘顶后,翌春再将顶部压完。经过几场大风,沙障埂间形成凹形洼地,既可防沙,又有集中雨水、改良沙层水分条件、利于植物生长的效果。
4.半隐蔽式草沙障 与粘土沙障类似,也分方格和带状两种。设置方法:面向主风向,在沙地上开浅沟,将芦苇、柴草束排列沟内,一半露出,填沙踏实。
沙障对风速的作用见表4-2-2,沙障对风的输沙量影响见表4-2-3,沙障增加土壤含水量见表4-2-4。
表4-2-2 沙障降低风速调查表
注:表中V200表示距地表200cm高度处,其余类推。
表4-2-3 流沙和粘土沙障0~10cm高度层内的输沙量
表4-2-4 不同下垫面上含水量变化对比表(%)
5.冬灌流沙 入冬后充分利用机井的冬闲水,灌溉(浇灌或喷灌)附近的沙丘,使流沙表层固结,不能前移;提高翌春沙地含水率,提高造林成活率;有效地利用水资源;沙丘表层结冰可保护其上的植物安全越冬,有利于萌发生长。吉兰泰盐场对冬灌流沙的效果作过测定,见表4-2-5、4-2-6。
表4-2-5 造林树种成活率调查表
表4-2-6 冬灌与未冬灌树木生长量比较
(二)植物固沙
育林育草能长期固定流沙,减少风沙危害,改善自然条件和生活环境,又能提供木材、燃料、饲料、肥料和其他林副产品,是治理沙害的基本措施,也是改造、利用沙漠的重要途径。盐湖植物治沙体系的结构参见图4-2-1。
图4-2-1 盐湖植物治沙体系的结构
1.封沙育林、育草 适用于因滥垦、滥牧、滥采伐使原有植被遭到破坏的地段。设置围栏封禁,使植被逐渐恢复;同时改善灌溉条件,适当补给水分,补播一些灌木或多年生牧草种子,加大植被密度,提高防护效果。
2.营造防护林带 根据不同地类,选择适当树种和栽植密度。凡沙丘不高、坡度平缓、水分条件较好的,可全部造林,同时适当灌水。沙丘高在5m以上,风蚀与堆积较严重的,应先在沙丘迎风坡下部三分之一处和丘间低地造林,其余地段可视情况采取其他辅助措施。沙丘离盐湖矿床尚远,可待沙丘顶部被蚀平后再行造林。沙丘与丘间低地分布比较均匀,靠近盐湖边缘又有平坦地段,可先在平坦地上造林,待沙丘上部沙粒漫入林内,沙丘高度减低时再行处理,可减少造林难度。
造林密度,沙区以疏稀林带为好。如栽植过密,养分和水分供应不足,树木生长不良;沙粒又易在林缘堆积,埋压林木以至死亡。稀疏的林带,可使沙粒在林内均匀散布,形成较薄的覆沙层,防止地表蒸发,起到保水、加肥的作用,有利于树木生长,又不减低其防风固沙的效果。林带宽度,一般以4~6行为宜,带内灌木株距1.5~2m,行距3~4m;亚乔木或乔木的株距3~4m,行距5~6m。带与带之间的距离、灌木带为10m左右,乔木带以20~30m为好。在树种配置上,乔木带内要乔灌混栽,否则将降低防护效果,甚至起不到防护作用。这种较稀、较窄、带间留有空地的配置形式,带内行间或株间有较大的空间,供树木生长发育,便于封禁、灌溉,促使带间空地恢复天然植被,达到林草并茂的目的。
3.在格状新月形沙丘上造林 据中国科学院兰州沙漠研究所、沙坡头沙漠科学研究站的研究成果,按沙埋、风蚀为主导因子划分格状沙丘的森林植物条件类型(见图4-2-2),按表4-2-10配置树种,依图4-2-3所示的配置图式,树种合理混植,密度确定适宜,可获得较好固沙效果。
图4-2-2 格状沙丘森林植物条件类型
Ⅰ沙埋区-落沙坡(包括沙坡脚)及西沙梁 Ⅱ风蚀区-迎风坡 Ⅲ以沙埋为主,风蚀沙埋交替区-沙丘顶及东沙梁
表4-2-10 格状沙丘适宜树种配置表
图4-2-3 格状沙丘固沙造林配置图式
(a)1.乔木,株行距1×1m,2.灌木,株行距1×0.5m,3.半灌木,株行距0.5×0.5m
(b)1.乔木,株行距1×2m,2.灌木,株行距1×1m,3.半灌木,株行距1×0.5m
(c)1.灌木,株行距1×1m,2.半灌木,株行距1×0.5m
(d)1.灌木,株行距1×1m,2.半灌木,株行距1×0.5m
(e)1.黄柳,株行距1×1m,2.花棒,株行距1×1m,3.沙枣,株行距1×1m,4.柠条,株行距
1×1m,5.籽蒿,株行距0.5×1m
(f)1.黄柳,株行距1×1m,2.花棒,株行距1×1m,3.柠条,株行距1×1m,4.沙拐枣,株行距
1×1m,5.油蒿,株行距1×1m
(g)1.沙枣,株行距1×1m,2.黄柳,株行距1×1m,3.柠条,株行距1×1m,4.花棒,株行距
1×1m,5.油蒿,株行距1×1m
4.沙障与造林相结合 沙丘比较高大,无灌溉条件,但又是危害较大的地段,可先用沙障(草沙障、粘土沙障、砾石沙障)或化学方法治理,尽快固住流沙,为采用植物固沙创造条件。如沙丘虽然不高,但地处风口,风蚀严重,流动性较大,单纯造林,幼苗容易被风吹蚀,造成苗根裸露或全部吹出而死亡。在这种情况下,要先上沙障,在沙障保护下再种树、种草。植物长成后,沙障即完成它的作用。
图4-2-4是沙障与造林结合的示意图。
图4-2-4 沙障与造林同时进行示意图
5.喷灌 利用水泵的压能通过喷头将水喷射到空中,雾化成水滴后降落到地面,模拟天然降雨的形式给植物供应水分。喷灌的优点是省水,同等水量灌溉效果比漫灌高几倍至几十倍。
吉兰泰盐场应用喷灌技术的作法:打机井深度100~150m,涌水量70~120t/h,选用NQ 80/80型潜水泵,抽井水注入蓄水池。用4B-35型离心清水泵加压,出水管焊成四通,其中一口与泵相连,三口连接三根输水胶管(也可采用铝、钢、铸铁、塑料、水泥管),供水给湘Y50双喷灌摇臂式喷头进行喷灌。泵型与送水距离、可带泵数的关系以及输水管径与长度的关系见表4-2-7和表4-2-8。
表4-2-7 泵型与送水距离、可带喷头数的关系
表4-2-8 输水管径与长度的关系
多口机井间距1500m左右,蓄水池布置在水井附近,在以井位为中心、半径600~800m圆面积内进行移动式喷灌。5、6月份的适宜灌水量为40~60mm,喷灌周期5~6天,喷水时间一天内以避开10~16时为好。
冬季气温低于-15℃时,Y50喷头工作时结冰,需用热水浇化。简易5头喷嘴(见图4-2-5)射程可达10m,出水量大,水流速度快,方向固定,-24℃也不冻结。
图4-2-5 5头喷嘴示意图
5头Φ12.7mm钢管拍扁,间隙为3mm,喷嘴与地面夹角(仰角)为35°