沙漠土壤化生态恢复技术范文

时间:2023-12-29 17:09:17

沙漠土壤化生态恢复技术

沙漠土壤化生态恢复技术篇1

经济性和可行性的原则生态修复是一种时间长、见效慢的工程,在生态修复的过程中需要持续性的投入资金,才能达到生态修复的目的。因此,在干旱地区的生态修复当中必须考虑到方案措施的经济性与可行性,所制定的修复方案应该在国家和当地政府能够承受的资金范围之内,超出资金范围的或者不具有可行性的方案,根本没有实施的意义。这就需要生态修复工程设计人员充分考虑到各项措施的成本,制定稳定的、持续的生态修复方案。

保持生态系统完整性和多样性的原则生态系统的修复主要目的就是恢复当地生态系统的完整性和多样性,只有这样才能达到恢复原有生态系统的目的。以干旱地区土地资源的生态修复为例,除了要重视各种植被与水资源的恢复与保护之外,还应在方案中对土地资源的生态化开发和利用提出具体的措施,并综合利用各种工程、生物措施,使方案能够保持当地生态系统的独特性和多样性。在保护措施上应该体现出针对性和特殊性,决不能照搬所谓其它地区的成功经验,而是应该在消化这些经验的基础上形成自己独特的措施方案。

修复模式长期化的原则一个地区生态系统的恢复绝不是一朝一夕就能完成的,需要持续性的生态修复措施才能慢慢的恢复以前的生态系统。这就需要长期不懈的坚持各项生态修复措施,将生态系统保护的观念贯彻到当地各级政府和人民群众当中去,制定详细的生态修复规划,全面设计生态修复的设计、施工、运行和管理各个关节,并能长期执行下去,只有这样才能看到生态修复的效果。

根据现有的研究资料和笔者对干旱地区生态破坏形式的认识,认为干旱地区的生态修复主要有四种模式。具体内容如下。

工矿园区生态修复模式新疆是我国资源大省,蕴含着各种丰富资源,而目前正处于各种工矿园区的开发建设,由于气候干旱在资源开发利用过程中受到自然因素的影响很容易造成生态环境破坏。不仅如此,资源开发开采过程中受到开发形式、粗放生产等方面因素的影响,会给这些地区的生态系统造成严重的破坏,对于工矿资源开采引发的生态系统破坏的修复,应该采取工矿生态修复模式。在这种模式当中主要是要根据当地的土壤、地貌条件,结合水土保持和生态修复的一般要求,重点做好工矿区水土保持和保水护土工作。这些措施既可以保证生态修复的进程和效果,又可以恢复干旱地区土地的生产能力,还可以为下一步的植被恢复创造条件。目前,工矿区的生态修复技术措施主要有以下几种。(1)非生物或环境要素的恢复技术,这种技术主要适用于工矿区土壤的恢复,包括表土转换、土壤改良等措施。(2)生物生态修复技术,这种技术包括先锋种种植技术、土壤种子库引入技术等等,主要是合理配置工矿区的固氮生物、消费者和分解者。(3)生态系统的整体规划设计修复技术,这种生态技术是综合利用各种生态修复技术,从中找到最适合工矿区生态修复需要的措施。

荒漠—绿洲区生态修复模式新疆的荒漠—绿洲区是绿洲生态系统与沙漠生态系统的耦合带,这一地带受到人类活动和气候变化的影响,成为干旱地区生态破坏退化最严重的地区,也是干旱地区生态修复的重点区域。在荒漠—绿洲区的生态修复当中应该以绿洲区的保护作为第一道屏障,采用工程措施和生物措施相结合的方法。首先,在工程措施当中,应该减少人为活动对生态系统的破坏,在干旱地区薪碳问题和建筑材料问题是居民生活中必不可少的,这些材料在原来的生活习惯当中主要取材于干旱地区的各种植物,如胡杨等等,因此在荒漠—绿洲区生态修复当中,满足当地居民薪碳和建筑材料的需要能够大大减少人为因素对生态环境的破坏。除此之外,荒漠—绿洲区最重要的就是要做好防风固沙工作,主要工程措施有建设防风、防沙林带,设置网格沙障固沙措施等等,这些都是富有成效的措施。其次,在生物措施方面,一方面要保护好荒漠—绿洲区过渡地带的各种植被,种植一些与当地气候、生态环境相适应的植物,如胡杨等,在此基础上施行“退耕还林(草)”,注重调整人地关系,同时减少绿洲放牧数量,实行牲畜圈养,减少牲畜对草场的破坏。

沙漠土壤化生态恢复技术篇2

关键词:干旱地区;沙地;植树造林;技术

我国幅员辽阔,地理风貌多样,有湿润,有干旱地区。干旱地区的自然条件比较严峻,土壤贫瘠,蒸发量较大,而且降水稀少,这在很大程度上增加了造林的难度,植物不易存活。在干旱地区,采用科学的造林方法,可以较好地实现水土保持,提高植物造林的效果,增加植物的覆盖率。

1 工程技术措施

1.1 干旱地区造林的整地措施

造林整地是进行造林工作首先应该改善的一道相当重要的工序。在干旱地区,整地这是当前解决干旱和进行抗旱造林的问题的有效措施。在干旱地区多采用是局部的整地,因为局部整地具有以下特点:①可以拦截地表的径流,进行地表蓄水,这可以有效改善土壤中的水分情况;②通过技术条件改变光照,调节土壤的温度;③提高土壤的肥力;④去除杂草,减少病虫的灾害;⑤提高造林的成活率,这可以有效促进林木的生长。局部整地主要措施有坑穴整地法、水平沟整地法、水平阶整地法以及反梯田整地法。

1.2 集水造林的技术

集水造林是把天然降水落到地面而形成的地表径流进行利用,合理利用降水的分布地区降水时间不同,进行蓄水工程,将该地区丰富的光、热、气、氧等资源的有效生产潜力挖掘出来,这样可以让林木的生长最大程度接近当地的自然条件,土壤为林木的生长创造条件,达到干旱沙地的造林相对比较稳定。这些年来,人们开始较多用“径流林业”这一专业术语来概括利用天然的降水以发展干旱地区的林业的措施。要想在干旱地区进行造林,应该把径流的调控与蓄水保墒的技术进行结合,两者同时利用,这样可以有效提高降水资源的最大利用效率。采取整地和锯末、保水剂、施绿肥等措施,提高土壤的肥力和存储水的能力,这样可以有效延长土壤的有效供水时间;通过地表所覆盖落叶、枯草以及秸秆等有机材料,阻挡水分的蒸发。通过整体的改善,让土壤适宜林木生长,促进林木的成活和成材。

1.3 运用多种保墒造林技术

一定的水分、养分、温度有利于植物根系生长、吸收水分、进行转化、积累和保护植物过冬。秸秆和地膜的覆盖造林,这对防止水土的流失、恢复植被、改善生态、保护幼苗快速生长等方面,可以快速提高造林的效率,保存水土能力明显提高,这样可以提高土壤含水量,起到有效的集水和保水。这虽然相应增加了费用,但在节水、节约人力除草方面和灌溉方面,经济效益都相应获得提高。秸秆和地膜的覆盖可以让植物免受寒灾、大风和春旱的侵袭,可以有效提高地温,让土壤中的微生物快速生长,有机质可以快速分解,植物可以吸收释放的养分。这些举措可以促进植物根系吸收养分,保证树苗的生长。秸秆和地膜的覆盖,可以保证树木的成活率、过冬率和有效保存率。通过这种方法,可以保证林木即使是在地表环境比较脆弱的环境下,也能实现造林的成效。在干旱沙地,水土的保持是最主要的,利用植被或者是其它的材料进行覆盖地表,可以有效防止水分的蒸发,改变土壤的水分蒸况。地表的覆盖,是治理干旱地区沙化进行造林的最有效、最快捷方法。

1.4 封山育林的技术

封山育林是借助于树木本身的繁殖能力以及森林动态演变规律,通过人们计划性、步骤性的手段,让干旱的荒地恢复发展成森林。实施这种措施,要选择的植被应该具有一定的恢复能力,再加上人为的进行植被的补种,可以让植物有恢复生长的能力和重新繁殖的机会,增加地表的植被覆盖率,固定沙地保持土壤,恢复草场。遵循自然界的发展规律,可以在一定时间内保证实现干旱地区沙地的植被的增加。它保持水土的作用是相当显著的。

2 苗木培育的技术措施

2.1 苗木的全封闭造林技术

苗木的全封闭造林是受农业上容器栽培植物的启发,对其进行技术的延伸。具体来说,对植被的培养采用新技术,对苗木进行栽培,让苗木在被应用于造林之前生活在微环境中。植物一直生活在微生物环境中,避免了苗木的水分、养分的流失,根系中的水分和养分也被很好的保存下来,保持植物生长的高活力。借助于高科技的保护剂,保证幼苗的快速生长。我们在进行干旱地区的造林和苗木的移栽方面有了新的选择。

2.2 容器的育苗造林技术

容器中的苗木生长所需的土壤是营养土,营养相当丰富,相较于裸根苗,具有了更加良好的生存条件,这对幼苗的生长是十分有利的,也为干旱地区造林实现提供了可能性。容器苗适合在春季、夏季、秋季这3个季节进行造林,这便利了干旱地区的造林绿化。容器苗造林所需的成本比常规的植苗造林高,但成活率比较高,成林速度快,效果相当显著,可以有效避免常规造林中经常出现的问题,综合来说,其效益高于常规的植苗造林。

2.3 菌根菌育苗的造林技术

菌根技术是21世纪生物领域中高科技应用的热点之一。菌根是高等植物根系受特殊土壤的真菌影响最终形成的互惠的共生体系。菌根在成形之后可以更好的吸收水分和养分,植物的抗逆性增强,对传染病有一定的抵抗力,尤其是在干旱和贫瘠的环境中菌根可以发挥更大的作用。

2.4 组织培养的育苗方式

组织培养的育苗是利用活体树木上的某些的细胞,接种在人工进行配制的培养基上面。在人为控制的室内,培育成单独的植物。这种特点是保持原来物种本身的优良性能,进行大量繁殖,而且速度快,同时可以在室内进行组织培养,不受自然环境的影响,人为控制自然条件。

2.5 飞播造林的技术

飞播技术是利用飞机在干旱地区播散林木种子进行造林。飞播具有范围广、成本低、效率高、经济效益好的特点。在干旱人烟稀少的地方,这种方法可以大大节约人力资源,对改善生态具有重要的作用。在北方,飞播造林多用于沙地,这是有效控制土地沙漠化和恢复土地生产力的有效途径。推广现有的成熟的飞播技术,扩大飞播的领域,建立不同的飞播治沙的优化模式,整治国土,防治荒漠化具有重要的意义。飞播撒下的种子,使用的多效复合剂的拌种,它能够有效提高种子的成活率,避免动物啄食,保水和吸水性较强。

2.6 种植一些耐旱和根系发达的植物

干旱地区,气候条件比较恶劣,一般植物比较难以生存,种植那些耐旱的植物,可以有效提高植被的覆盖率。种植根系发达的植被,能够起到较好的保持土壤的作用,针对沙化问题,进行有效的治理。

3 结语

针对干旱问题,采取有效措施进行治理,这是当前我国植树造林的重要任务。在干旱沙化地区,采取种种措施,包括土壤治理技术,苗木进行培育等措施,保持水土,增加植被的覆盖率,这对于改善生态环境具有重要的意义。

参考文献

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2 季林英.抗旱造林集成技术棚[J].山西林业科技,2005(6)

沙漠土壤化生态恢复技术篇3

[关键词]植树造林 荒漠治理 应用

中图分类号:S776.26+3 文献标识码:S 文章编号:1009914X(2013)34012801

引言:多年来的研究表明,荒漠化的扩展趋势已经严重威胁到人类社会的可持续发展,甚至直接威胁到人类的日常生活。因此荒漠化的防治在全球行动中正成为一个优先领域,其必须建立在科学地评价荒漠化的动态、现状和趋势的基础上进行实施。而植树造林是目前比较有效的防治措施,不仅可以防止了水土的流失和风沙的侵袭,还可以促进森林覆盖率不断的提升。但是植树造林是一项宏伟的系统工程,还是一项长期的战略任务,为了保证造林绿化的各项任务,目标能够有准备、有计划、有步骤地实现,必须做好短期计划和长远规划,在发展步骤、战略布局、关键措施以及奋斗目标等方面进行合理安排和统筹规划。

植树造林的技术方法

(一)植苗造林的方法

栽植造林、植树造林是植苗造林法的另外的叫法,主要是指用带有完整根系的苗木作为造林材料进行造林,其具有生长稳定而且对不良环境条件的抵抗力较强的特点。所以对造林地立地条件的相对而言,就没有特别严格的要求,具有比较高的造林成活率,并且成活率比较稳定,植苗造林方法的主要优点和最大特点就是生长稳定、适应性强,因而树种的选择并不能使植苗造林方法受到限制。总的来说,植苗造林法较少受到造林地立地条件和树种的限制,还能节省种子,便于管理,在所有造林方法中是应用最广泛的。另外,植苗造林应用的苗木主要是营养繁殖苗、移植苗以及播种苗,像陕西榆林市的爬地柏、侧柏、油松、樟子松就是营养繁殖苗,但野生苗有时可以应用在进行人工更新后的采伐后的土地上。当植苗造林完成后,苗木本身能否水分维持平衡将决定苗木的成活率,因此在造林过程中都要尽量保护苗木的水分充足。

(二)播种造林的方法

首先播种造林法又被称作直播造林,主要是指将林木种子直接播种在造林地进行造林的方法。这种方法不但便于在大面积造林地上进行造林而且连育苗工序也可以省去,使施工变得更加容易。但是其对幼林在造林后的抚育管理措施要求比较高,也比较严格要求造林的地理条件。其次播种和造林的适用条件主要是指适合于种源充足、容易发芽和种粒大的树种,比如说榆林市进行飞机播种的花棒种粒、紫穗槐种粒等小型的种子,但前提是造林地环境的条件较一定要好,要求各种灾害性因素较轻和具有充足水分的造林地土壤,边远且人烟稀少地区的造林相对来说更为适宜。最后要求播种前的种子包括消毒、浸种以及催芽等一定要处理好,这些对于早出芽,幼苗抗旱能力增强,鸟兽等危害减少都极为重要。

(三)分殖造林法

分殖造林法又可以称为分生造林,主要是指利用树木的营养器官包括枝、根、干等以及竹子的地下茎作为造林材料直接进行造林的方法。这种方法主要用于适用营养繁殖的树种,包括柳树、松树、泡桐、杨树和竹类等,因为其要求造林地的立地条件一定要高,造林地最好土壤疏松、湿润,这样更加有利于插穗生根成活,另外分殖造林材料来源受分布状况以及母树的数量的限制,而且不宜在母树分布稀少的地区采用分殖造林方法进行大规模造林。但是其优点也有很多,首先是能够节省育苗时间和费用,其次是操作容易和造林技术简单,而且成活率也比较高。幼树初期遗传性能上保持母本的优良性状并且生长较快。这些都有助于树苗的快速生长以及森林的形成。

植树造林在荒漠治理中的应用

(一)植树造林可以防止风沙的侵袭

植树造林能够防风固沙,众所周知风沙所到之处,城市会变成废墟,田园会被埋葬,这也是土地荒漠化的一个方面。为了抵御风沙的袭击,就必须造防护林,从而减弱风的力量,降低风的速度,因为风一旦遇上防护林,速度大约要减弱百分之八十左右。另一方面如果在相隔一定的距离并行排列许多林带,另外再种上草,就可以大大减少风能刮起的沙砾,从而进一步控制荒漠化的进程。

(二)植树造林可以防止水土流失

退耕还林、植树造林和生态重建对荒漠治理都是是极为重要的。植树造林可以防止水土流失,每逢雨季植被覆盖率低的地方就会有大量泥沙流入河里,将会填高河床,毁坏田地,甚至淤塞海口,对人们的生命和生活造成很大的危害。因此,必须植树造林来抑制水土流失,因为树木有可以牢牢抓住土壤的像树冠那样庞大的根系,而树根又可以不断地吸收和蓄存被抓住的土壤的水分。统计证明,有林区可以比无林地区多蓄二十吨水。通过增加土壤蓄水能力可以很好地治理沙化耕地,通过控制水土流失可以减轻洪涝灾害的损失,大大改善生态环境。另一方面随着经济林慢慢进入成熟期,不但可以使荒漠化得到治理,还可以提供大量的就业和劳动机会,进一步促进当地经济的可持续发展。

(三)植树造林可以提高森林覆盖率

森林覆盖率是指一个国家或地区森林面积占土地面积的百分比。提高森林覆盖率可以改造气候,改良土壤,调节水圈,使生态系统逐渐恢复功能。因此我们可以通过植树造林提高森林覆盖率,主要是遵守国家制定的保护森林,草原,湿地的法律,积极的植树造林,努力建设林业产业基地,加快森林资源培育,积极发展园林苗木、林下种养业、立体林业等,不但可以加强荒漠化的治理,还可以带动经济的发展。

结语

中国学者通过实验研究科学、准确地评价了中国的荒漠化现状和趋势,认为植树造林是抑制荒漠化的主要手段,虽然这种方法还有待于进一步修改和完善,但是其所呈现的的效果是有目共睹的,因此,在国土利用和整治中防沙治沙的任务非常紧迫。进一步应用现代科学技术改造荒漠,防止沙漠化,实现可持续发展。

参考文献

[1]杨晓晖,张克斌,慈龙骏.中国荒漠化评价的现状、问题及其解决途径[J].中国水土保持科学.2004年1期

[2]饶本强,刘永定,胡春香.人工藻结皮技术及其在沙漠治理中的应用[J].水生生物学报.2009年4期

沙漠土壤化生态恢复技术篇4

【关键词】 无灌溉人工林;平茬、间伐;古尔班通古特沙漠

古尔班通古特沙漠腹地渠道人工防护林,是运用无灌溉造林技术成功建植的梭梭( Haloxylon ammodendron) 、沙拐( Calligonum mongolicum) 混交林,其中也有梭梭、沙拐枣的纯林,多年来防护林的建设为保障沙漠渠道的畅通发挥了重要的作用(1-6)。但是随着林分的生长,人工林内现有土壤水分状况不足以维持其正常生长,人工林更新复壮和可持续发展的问题日益凸显。

沙拐枣的平茬研究较为多见(7-8),但在北疆无灌溉技术条件下进行沙拐枣平茬和梭梭间伐,研究薄弱。本研究选择沙拐枣、梭梭纯林进行不同数量规格的人工平茬和间伐试验,对平茬后沙拐枣、梭梭的生长进行定量化观测,分析不同平茬数量规格下沙拐枣和梭梭更新复壮效果,选定适合渠道两侧沙拐枣防护林的平茬方式和密度,以期为北疆无灌溉人工林的后期维护管理工作提供技术依据。

1. 研究区概况

研究区气候主要有以下3个方面特点:(1)多年平均气温为9.4℃,绝对最高、最低气温在30℃~39℃之间;(2)降雨量一般在100mm~150mm之间,降水季节分配较均匀,夏季的6、7、8月份,一般都有一次以上>20mm强降雨,能够帮助人工植被渡过干旱的夏季(图1);(3)冬季有稳定积雪,北部稳定积雪期115~135d,厚度25~30cm,南部稳定积雪期110-130d,厚度10~15cm,稳定积雪期及积雪厚度年度变化较大。总体表明该区气候特点风力较大,存在风沙危害。降水少而蒸发强烈,人工植被生存环境恶劣。

2 .试验方法

试验于2011 年5 月进行,共选择4 块相连的样地,每个样地的长度从坡底到坡顶,约为50 m,宽度为30 m。为保证防护林防护效益的持续性,对林中主要树种沙拐枣纯林和梭梭纯林进行不同密度的平茬作业,平茬高度与地面平齐砍伐。沙拐枣纯林进行了将原密度为1株/2m×1m平茬为1株/2m×2m(A平茬方式)、1株/2m×3m(B平茬方式)及1株/3m×3m(C平茬方式)三组密度和1组对照CK。梭梭纯林是对1株/2m×1m密度进行间伐,间伐后密度为1株/2m×2m(A间伐方式)、1株/2m×3m(B间伐方式),未间伐的命名为CK对照组。

取样时间为平茬初期5 月中旬以及8月、10月的中旬。植株生长变化:选择10株平茬生长的沙拐枣植株,每月测量其株高、冠幅。另外,在样点附近选择10株未平茬的沙拐枣植株,每月测量其株高、冠幅。

3.结果与分析

3.1 防护林生长年际变化

可从图2中看到,随着林龄的增加,人工林在5年时进入发育最好的阶段,但到了9年时,逐渐稀疏,同时从图2中又可分析出,沙地水分维持着稳定,这又为林下草本植被和结皮的发育提供良好的条件。从人工林的这一变化特点来讲,在人工林稀疏后,有必要对人工林进行必要的平茬和间伐,维持人工林的防护作用,这对工程的安全运行至关重要。

3.2平茬间伐后林分生长状况

3.2.1平茬对沙拐枣生长的影响

沙拐枣平茬结果表明(图3):⑴沙拐枣平茬后在两个半月时间内,株高能迅速恢复到沙拐枣林平均高度70%左右(平茬为1株/2m×2m组,平茬两个月后平均株高为99.4,未平茬部分沙拐枣平均株高为147.67,平茬后达到其余未平茬67%株高;平茬为1株/2m×3m组,平茬两个月后平均株高为98.2,未平茬部分沙拐枣平均株高为126.5,平茬后达到其余未平茬77.6%株高;平茬为1株/3m×3m组,平茬两个月后平均株高为106.9,未平茬部分沙拐枣平均株高为144.8,平茬后达到其余未平茬73.8%株高;⑵平茬后,沙拐枣在经历最初2 ~ 3个月的快速生长期后,生长开始趋于缓慢。8月后开始出现落枝,株高和冠幅减小,来年继续呈现相似生长规律。⑶在平茬后的前1年-1年半时间内,平茬为3m×3m的株高冠幅生长较快,而在1年半至3年周期后,3m×3m生长趋缓,甚至成为三种平茬密度的最低。说明平茬2-3年后,平茬力度越大,沙拐枣新生枝条越多,对沙地水分竞争越激烈,导致生长趋缓、生长不良甚至死亡。

3.2.2间伐对梭梭生长的影响

梭梭纯林是对1株/2m×1m密度进行间伐,间伐后密度为1株/2m×2m、1株/2m×3m。对梭梭间伐后,结果表明(图4):⑴间伐后,对照组生长较为平稳,间伐组生长有一定起伏,但起伏相对沙拐枣来说不大,一方面因为梭梭自身耐旱性较沙拐枣好,沙地水分的变化对梭梭的影响相对沙拐枣来说小一些,一方面梭梭是深根性植物,间伐后导致密度发生变化,但密度变化对林地1m以下沙地水分的变化影响有限。⑵间伐对梭梭生长有一定的促进作用,间伐前,未间伐对照组平均株高为163.7cm,2m×2m间伐组平均株高为152.2cm,2m×3m间伐组平均株高为110.7cm。间伐1年后,2013年8月生长数据表明,平均株高分别为138.1cm、140.6cm、101.6cm,即2m×2m间伐组生长最高,2m×3m间伐组生长仍为最低,主要因为受鼠害影响。

4.结论

(1)沙拐枣平茬表明:①沙拐枣平茬后在两个半月时间内,株高能迅速恢复到沙拐枣林平均高度70%左右;②平茬后,沙拐枣在经历最初2 ~ 3个月的快速生长期后,生长开始趋于缓慢。③说明平茬2-3年后,平茬力度越大,沙拐枣新生枝条越多,对沙地水分竞争越激烈,导致人工林整体生长趋缓。

(2)梭梭间伐表明:①对照组生长较为平稳,间伐组生长有一定起伏,但变化不是很大。②间伐对梭梭生长有一定的促进作用,即2m×2m间伐组生长最好。

(3)综合不同平茬和间伐措施及梭梭和沙拐枣生长状况。①对梭梭间伐密度要视具体立地条件、生长状况和年限而定。间伐为1株/2m×2m是较为合理的间伐密度配置方式;②沙拐枣林5~7年后考虑平茬,对小于1株/2m×2m密度的考虑平茬。平茬可分批次进行,第一次平茬原林分一半,第二年以后进行二次平茬,平茬另一半。是较为合理的平茬方式。

参考文献

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沙漠土壤化生态恢复技术篇5

关键词:环境平衡植被恢复 尾矿治理 荒漠化防治

Abstract: don (mountain) bear (DE) area in hebei province is located in the northern yanshan mountain, rich of geology and mineral resources. The development of society and economy, promote the development of iron ore mining area. In recent years, the rapid development of iron mining destroyed the balance of the natural environment here: the vegetation destroyed, and lands reduced; Tailings overflow, speed up the desertification. In view of the present situation, this paper put forward some of prevention and cure: strengthening the government regulatory functions, promote industry an orderly development; The ecological technology and engineering technology, promote the mining and tailings management, prevent soil desertification; Strengthen the propaganda education, build good care environment, protect the environment, promote the environment a virtuous circle of the modern social atmosphere.

Keywords: environment balance vegetation restoration tailings control desertification control

中图分类号: DF468 文献标识码:A 文章编号:

一、 唐山承德地区环境的演变

唐(山)承(德)地区地处河北省北部燕山山脉,新中国成立之前,处于自然演化状态。这里矿藏丰富,土壤肥沃,降雨量适中,生态稳定、环境良好。建国后几十年的封山育林、植树造林政策使得这一带山区的林草植被覆盖增加、生态环境趋向更好。

1、环境上升期:上个世纪八十年代中国农村改革逐渐展开,商品流通日益畅通。销路好、价格高的干鲜水果给燕赵儿女带来了丰厚的利益,于是向往富裕、积极性高涨的人们纷纷整治荒山、荒地、滩涂,种植干鲜水果树木,有的地方甚至砍掉原有的松树、杨树、槐树等用材林,栽植果树等经济林。人们在山坡上大量种植栗树、在低洼地带种植红果树、梨树、核桃树、苹果树、桃树等。为了防止水土流失,影响树木成长,人们平整山坡、在陡峭的山坡依山势修建干砌石挡土墙,有的在雨水流失较快的山坡地段还修建了蓄水池,用于雨量充沛时收集雨水、气候干旱时浇灌树木。在低洼地带,人们也向修梯田一样,砌筑干砌石墙以挡住土壤、以便平整树下土壤、涵养水分、防止冲刷。从八十年代初期到上世纪末期近二十年间,随着社会的进步与发展,唐承地区充分利用自然和改造自然、促进了植物林向经济林的转化,土壤逐年肥沃、植被效益明显,自然环境水平逐年上升。

2、环境破坏期:进入上世纪九十年代,计划经济体制转向市场经济体制,市场经济逐渐形成,但是行业垄断、肆意炒作、暴涨暴跌等不规范行为时常影响市场的正常秩序。上世纪九十年代后期,钢铁价格的不断上涨给铁矿石的开采带来了前所未有的机会,于是,富含铁矿的燕山山脉“铁矿场”如雨后春笋般出现。不断上演的一夜暴富的神话催生了专业探矿队伍的成长,前边探矿、后边开采,凡是有蕴藏铁矿石的地方就有他们的身影,遇树砍树、遇地毁地、高价补偿,“山区铁矿场”、“平原铁矿场”随处可见,一切给铁矿开采让路。一时的繁荣推动了地方经济的发展,但是山区环境和平原环境的不断破坏,也表现出了政府管理的滞后性。这一地带的环境破坏期集中体现在1997年至2008年间的铁矿无序开采和铁矿的非法盗采。

3、社会危害期:铁矿的无序开采和非法盗采,导致了地表扰动、山体破坏、植被毁坏、田地损坏;导致了尾矿(地下开采的铁矿石经过破碎、磨粉、铁粉选取后留下的矿粉,称之为尾矿,属沙性废弃料。)占压土地、露天堆放、地表荒漠化严重,冬春季节随风起沙弥漫天空、夏季尾矿沙随水而流,污染河道,造成河床上升、河道淤塞;导致了矿区塌陷区增多、危险区增多、安全事故增多。2008年以后,唐承地区荒漠化症状凸显。

二、引起荒漠化的根本原因

一是政府的管理滞后、监管力度不够和地方保护主义严重;二是山区铁矿的开采导致山体破坏、植被毁坏、岩石而引起的山体荒漠化;三是尾矿的露天堆放导致尾矿随风而飘、随水而流引起的土地沙漠化。

三、荒漠化防治对策

1、加强管理和整治。建立在资源迅速耗竭和环境不断恶化基础上的发展是不可持续的,任何时候经济、社会的发展不能以牺牲生态环境为代价。政府营造良好的经济环境、构建和谐的社会氛围,促进社会、经济、环境的协调发展和平稳发展。政府应该超前谋划,起到组织、指导、监督的作用;规范矿业开采审批手续,促进矿业发展与环境治理同步进行;积极引导百姓保护环境、鼓励植树造林,促进经济林的可持续发展,促进民众收入的可持续增长。

地方政府应该从全局出发,加大监管力度,根据当地发展水平制定矿业开采规划,坚持宜采则采,不适宜当前开采的必须等待条件成熟时开采,保证矿山有序开采,避免由于技术水平的不成熟造成资源利用率低下,导致二次开采、资源浪费。地方政府制定严格的本地区环保措施,坚持谁污染谁治理原则,为防止沙漠化提供制度保证。地方政府率领百姓融入全国的水土保持十二五规划当中,充分利用水利部《全国水土保持科技发展规划纲要》的实施期,引进资本与技术、构建本地区的水土保持科技示范与推广区,建立本地区的监测评价体系;充分利用工程技术平台,在水土保持科技发展上取得突破。

2、植被覆盖的尾矿。尾矿露天堆放是铁选矿常用的处理废料的办法之一。尾矿属松散颗粒,不涵养水分,遇风成沙尘弥漫天空、遇水成泥沙淤塞河道。用工程技术的方法建尾矿库,固定尾矿、集中堆放,上覆土壤种草植树、地被覆盖,完善给排水系统,促进地被生长,防止尾矿移动污染环境。

3、用尾矿平整洼地。低洼地带往往土壤肥沃,但利用率低。将低洼地带土壤运出,将废弃尾矿填充洼地,再用原土壤覆盖其上,用做农田,或种植或耕田。

4、尾矿回填矿区。地下挖洞开采铁矿的,当矿藏开采完毕后,将尾矿回填原矿井,用水泵灌冲后采用工程技术的方法封堵复耕。露天开采的山体矿区,综合利用工程措施和生物技术措施、进行山体排险、加强挡土、护坡处理,采用裸漏山体生态修复技术(综合运用生物技术和工程技术,根据乡土化、地带性原则,遵照生态位原理,立体化栽植根系发达的乔、灌、草的方法恢复生态功能的技术)等新技术加快矿区植被恢复,减少山体,促进生态环境的良性循环。。

5、开展尾矿转化技术研究,努力促进尾矿二次使用。加快尾矿后续使用的研究,将尾矿转化成新产品,多渠道解决尾矿问题。目前利用尾矿弱碱性与呈酸性的黄粘土中和改良土壤的方法被群众广为接受;利用尾矿生产的水泥尾矿砖广泛用于土木建筑,该项目技术简单、易于操作,也是一种良好的废物利用途径。

6、促进水土保持科技创新,利用工程技术手段防止荒漠化。推广机修梯田、淤地坝设计与建设、雨水利用等技术,全面推广应用生态修复、植物篱、坡耕地整治等技术,促进面源污染防治等技术从试验示范向生产实践转化。

7、加强科普教育宣传。开展水土保持普及教育,加强面向基层的水土保持实用技术培训。加强水土保持科技园区建设、水土保持教育基地建设以及示范流域、示范乡镇、示范村、示范户等创建工作,提高全民水土保持法制观念与意识,增强广大群众运用科技的自觉性和参与水土流失治理的积极性,努力形成全社会参与、支持水土保持的良好氛围。

四、结束语

水是生命之源、生产之要、生态之基,做好水土保持工作,防治燕山荒漠化是唐承地区目前工作中的重中之重。2012年我国开始实施最严格的水资源管理制度,以严格的水资源“红色底线”管理促进水土保持良性循环,防止生态环境退化 。保持生态环境的稳定与发展不仅是某个地方、某个国家的责任,更是全地球人的责任,因为治理环境、不断前进、促进生态效益、社会效益、经济效益协调发展是现代社会科学发展的必由之路。

参考文献:

1、丰瞻、李少丽 、周明涛《裸漏山体生态修复技术研究》 三峡大学学报,2008年4月出版

沙漠土壤化生态恢复技术篇6

论文摘要:沙漠化已成为我国北方地区一个重大的环境和社会经济问题。土地利用的方式和程度是沙漠化发展或逆转的主导因素。

一、土地的沙漠化

沙漠化是在干旱、半干旱及部分半湿润地区由于人类不合理经济活动与自然资源环境不相协调所产生的以风沙活动为主要标志的土地退化。我国北方沙漠化的发生发展伴随着人类的文明历史,而且尤以近一个世纪以来的发展速度为最快。沙漠化过程使土壤的风蚀—风积作用加剧,破坏了土壤的理化性质,降低乃至丧失了土地生产潜力,并使自然环境趋于恶化,给国民经济造成巨大损失,也严重影响广大农牧区人民生活水平和生存环境。

二、沙漠化的发展趋势

我国北方的土地沙漠化过程按其发生性质可以分为沙质草原沙漠化、固定沙丘(沙地)活化和沙丘前移入侵

三种类型。历史时期的土地沙漠化主要发生在干草原及荒漠草原地带和干旱地带的沙漠边缘河流沿岸或深入到沙漠内部的河流下游地区。现代的沙漠化土地从本世纪50年代后期到70年代中期平均每年以1560km2的速度在蔓延。通过大范围野外调查和遥感技术的应用,分析结果表明,从70年代中期至80年代后期,沙漠化土地更以年均2100km2的速度在加速扩展,这样,整个北方沙漠化土地面积已达近350000km2,其分布和蔓延主要在以下3个地区:1半干旱地带的农牧交错地区,占北方沙漠化土地总面积的40.5%,特别是草原农垦区,如河北省坝上及内蒙古后山的草原农垦区,沙漠化土地面积从50年代末期占农田面积的3%增加到70年代中期的13%,80年代后期的25%;2半干旱地带波状沙质草原区,占36.5%,如科尔沁草原沙漠化土地的发展,从50年代末期占草原面积的20%,增加到70年代中期的 53%,80年代后期的77.6%;3干旱地带绿洲边缘及内陆河下游地区,占23.0%,主要表现在固定沙丘的活化,如弱水下游沙漠化土地的发展从50年代末占该地区面积的5%增加到70年代中期的22%,80年代后期的36%。

相同时期内凡是积极采取措施进行治理的地区,沙漠化土地空间范围有所减少,据遥感数据分析测算,约有10%的沙漠化土地得到逆转。

选择一个时段的遥感资料(1987年和1993年TM数据)对毛乌素沙区进行了连续动态监测,结果表明,沙漠化土地面积在1987~1993年的7年间,由32586km2(占监测区域总面积的67.5%下降到30496.7km2(占面积的63.5%),减少了1936.3km2,总体上处于逆转过程中,平均每年约有276.6km2土地得到了治理。

但就整个北方而言,进入90年代,沙漠化土地的蔓延又有加速的趋势,以每年2460km2的速度扩展,形势更为严峻。

三、土地开发与沙漠化的关系

人类活动与自然环境相互作用所构成的一个人地系统在很大程度上体现在人类对土地的利用方式和程度上。在大部分的人类文明历史时期,自然资源与环境决定着人类的土地利用。但在现代的过程中,由于人口增加和科技进步,使得人类对自然资源利用之需求的增加成为必须和可能,因而逐渐在人地关系中提升了人类活动的主观能动性和调控力。在许多情况下,这是人类在有效利用资源方面的进步。但也时常因不合理的方式,不同程度地作用于资源环境的变化过程,引起乃至控制着资源环境的不良渐变或突变,如温室效应气体增加,大河断流、火灾、库区地震、水土流失等,而土地沙漠化则是更为明显的一例。

中国北方地区历史上由于气候干旱、自然资源贫乏,利用困难等原因而成为古代经济落后的地区,是许多游牧部族先后活动的场所。他们利用传统的土地利用方式来适应由于气候波动、降水变化的自然过程。如牧民利用天然牧场,逐水草而居;农民则实行农田轮作制等。在人类历史的绝大部分时段内,牧民通过游牧,充分利用天然草场的多样性和季节性的临时积水,使牲畜及时获得食物,这样也避免了草场的过度放牧。而农田轮作制或曰游耕制,则充分利用了天然草场的再生能力和土壤物理化学特性的恢复能力,协调了土地利用和生态环境自然恢复之间的关系,达到了一种原始的可持续发展。其实质就是人类活动尚未超越自然资源的负荷限度,在天然植被自我恢复能力的调节下,生态系统保持着动态的平衡,环境相对稳定。但自18世纪中叶以后,特别是进入20世纪以来,北方地区的人口随着几次大规模的移民拓荒而迅速增长。50年代以来,又经历了合作化、和“”期间的几次拓荒高潮,使人口的年增长率达2.5%~3.0%。

人口的增长和社会需求的扩大,加大了土地资源利用的压力,也破坏了传统土地利用的合理性。草原被进一步开垦,也使草场面积锐减,许多地区的土地利用方式从以放牧为主转变成以农耕为主。土地利用的强度也逐渐加大,轮作制由往常的十几年间隔减为几年或隔年,甚至连年耕作;倍增的牧畜又集中在逐渐减少的草场,加大了放牧的负载;日常生活所需燃料的增加也使樵采活动加强,这些都构成了导致沙漠化发生发展的主导人为因素——过度开垦、放牧和樵采。

四、沙漠化的防治

不合理的土地利用使沙漠化处于发展过程中,欲求受沙漠化影响地区可持续发展和沙漠化的防治,根本出路在于合理高效的土地利用。根据我国北方沙漠化地区自然资源环境、社会经济特点,土地开发利用中存在的问题和沙漠化治理的典型经验,沙漠化土地的防治必须本着经济效益、生态效益和社会效益统一的目标,建立既可防止土地沙漠化,又可促进生产发展的资源节约型、适度开发型和环境保护型的经济体系。

在沙漠化土地治理的具体措施上,在农牧交错地区可针对沙区中居民点、耕地、草场相对分散分布的特点,可以生态户为基础,采取天然封育,调整以旱作农业为主的土地利用结构,扩大林草用地比重,集约经营水土条件较好的土地,并和营造防风沙林带、林网及沙丘表面栽植固沙植物、丘间地营造片林或封育相结合的措施;在草原牧区,除了合理确定草场载畜量,轮牧和建立人工草地及饲料基地外,还应与合理配置水井,确定放牧点密度,修建牧道等结合起来;在干旱地带,要以内陆河流域为生态单元进行全面规划,合理确定用水计划,以绿洲为中心,建立绿洲内部护田林网、绿洲边缘乔灌结合的防沙林带和绿洲沙丘固定等措施相结合,形成一个完整的防治体系。

五、小结

土地沙漠化的发生发展与土地利用有着直接的关系。人类不合理的土地利用方式和程度是导致我国北方沙漠化土地蔓延的主导因素,这不仅使环境恶化并造成大面积的土地退化,也造成了巨大的经济损失。合理的土地利用在沙漠化防治中被证明是行之有效的,通过进一步的研究和总结,可以为全国不同地带的沙漠化防治提供理论基础和实践样板。

参考文献

1朱震达,王涛.我国沙漠化土地的潜力、现状、发展趋势与对策[A].中国科学院地学部.中国资源潜力、趋势与对策——中国科学院地学部研讨会文集[C].北京:北京出版社,1993,198~202.

沙漠土壤化生态恢复技术篇7

【关键词】土壤污染;现状;种类;影响;治理措施

一、引言

土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层,其厚度一般在2m左右[1]。土壤一旦受到污染,将严重影响农业生产,粮食产量将出现下滑趋势。因废气物的任意排放、放射性物质、有机化肥和农药的污染等使得土壤营养急剧下降,土壤的净化功能、储水功能等面临丧失的危险。近几年,人口数量猛增,生产业和工业迅猛发展,其产生的气体、液体和固体的废气物也随之增加,这些有害物质不断进入到土壤中,使土壤成分发生变化,影响土壤内部结构的正常运行。土壤是万物的根,我们不能再让它进一步的被恶化,因为最终受害的是人类,保护土壤就是保护我们自己。因此,对土壤的保护行动已是当务之急。

二、土壤污染现状

土壤污染日益严重,致使大量农作物质量降低,甚至含有对人体有害的物质,对人类健康造成了极大威胁。造成土壤污染的原因有很多,主要表现为以下几方面:

1、化肥和农药不合理的使用

据统计,我国每年化肥的使用量已经超过4100万吨,成为世界第一大化肥消费大国[2]。为了提高农产品的增收量,含磷、氮等化学肥料被大量运用,长期使用这些化学肥料,会破坏土壤结构,扰乱土壤内部营养成分的平衡,造成土壤结块,土质变差,储水功能降低等一系列问题。农产品的数量是大大提高了,但其质量却令人担忧。因为过量使用化肥会使一些农作物在生长过程中吸收过多硝酸盐,动物或人体食进这些含硝酸盐的农作物后,将影响体内氧气的运输,使其患病,严重时甚至死亡。

同样,大量农药的使用对土壤也造成了很大危害。大部分的农药是有机农药,其含有很多有害化学物质,如苯氧基链烷酸酯类农药、多环芳烃、二恶英、邻苯二甲酸酯等等。这些有害化学物质将近1/2会残留在土壤中,随着时间的推移,在生物、非生物以及阳光等共同作用下,有害化学物就成了土壤中的组成成分,种植在土壤上的农作物又从土壤中吸收有害物质,在植物根、茎、叶、果实和种子中积累,通过食物,人体和动物食用后就会引发各种疾病。

2、重金属元素导致的土壤污染

农用化学物质的过度使用,工业污染的加剧,使得重金属污染日益严重。土壤中的重金属元素来源主要有三方面:随固体废弃物进入土壤的重金属,随着污水灌溉进入土壤的重金属和随着大气沉降进入土壤的重金属。固体废弃物种类繁多,结构复杂,其中由工业和矿业产生的固体废弃物污染最为严重。而固体废弃物中含有大量的重金属,通过日晒雨淋等作用,重金属就会被土壤吸收并扩散。生活污水,石油化工污水,工矿企业污水和城市混合污水是污水的四大来源,污水中含有大量的铅、铬、汞、铜等重金属,污水的任意排放或处理不合理,都将导致污水中的重金属元素转移到土壤中,从而影响土质恶化。所有的这些重金属污染物进入到土壤中后,因其移动性差,停滞的时间长,大部分的微生物难以对其分解,且其可以经过水、植物等介质最终危害到人类。

3、牲畜排泄物和生物残体对土壤的污染

牲畜和人的粪便,以及屠宰产的废物常常没经过有效处理就直接排放到土壤中,其中的寄生虫和病毒就会引起土壤和水的污染,有时还会使土壤中毒,变化土壤原本的正常状态,有害土壤通过水和农作物最终又会危害到人类。

4、污水灌溉对土壤的污染

我国是一个农业大国,需要大量的水来对农作物进行灌溉。然而,水脉都是相连的,生活污水和工业废水一旦没经过科学的处理就排放,使得大量的污水流到农田,被污水灌溉过的农作物就会带有多种有害的物质,致使食用后的人类和动物生病。

5、大气污染对土壤的污染

大气中的硫氧化物、氮氧化物和颗粒物等有害物质,经过各种化学物理反应,形成酸雨,酸雨进入到土壤中,使土壤酸化。冶金工业排放的金属氧化物粉尘,则在重力作用下以降尘形式进入土壤,形成以排污工厂为中心、半径为2~3km范围的点状污染[3]。这将使土壤成分发生变化,影响土质性质,不利于植物的生长。

6、土壤侵蚀

土壤侵蚀主要包括荒漠化、沙尘暴与沙漠化。地球溃疡症是对土地荒漠化的形象描述,自然环境中的水蚀、盐渍化、石漠化等,使得地球的溃疡症越发严重。例如我国的黄土高坡,其土壤成分主要是粉沙,粉沙的粘着力差,又易被水溶解,一旦遇到恶劣暴雨天气,就会被水冲走,既不适合植被的生长,生物的生存,还会造成河床淤积,降低河流湖泊的蓄洪排涝能力。近几年里,我国多个城市沙尘暴出现率猛增,这与滥垦草原,过度砍伐树木而引起的土壤风蚀密切相关。被风蚀侵害的土壤水土流失严重,植被生长困难,使得大部分土地不能被利用。因此导致了大量土地沙漠化,

三、土壤污染治理措施

1、运用科学技术,使用生物或化学方式来改良受污染的土壤,增加土壤环境容量,提高土壤净化的能力和有机物含量。

2、制定相关的污染土壤环境管理与综合防治方法,加强清洁生产。

3、调节土壤氧化还原电位,使某些重金属污染物转化为难溶态沉淀物,控制其迁移和转化,降低污染物的危害程度[4]。

4、严格控制废气污染物的处理排放,合理使用农药和化学肥料,科学的进行污水灌溉,减少有害物质进入到土壤中,影响土质变化。

5、采用农业生态工程措施,改革耕作制度,实行翻土换土。控制生产和生活污染源,建立污染土壤修复与综合治理示范点。

6、加强有关土地管理部门的工作力度,完善工作体系,加大土壤科学研究的资金投入。增加保护环境活动,宣传拯救土壤教育活动。

四、总结

因土壤污染而带来的经济损失以及对人体健康造成的危害是不容小视的。土壤污染不同于大气污染、水污染那样明显,它的污染因其隐蔽性而被人们忽视。它需要通过复杂的化验检测才能确定其污染程度,而且土壤一旦被污染,要想其恢复正常就非常困难,因为土壤的更新周期相当漫长。所以要加大对土壤保护的力度,提高人们对土壤重要性的认识,保障土壤的环境安全与人体健康。

参考文献

[1]方常艳.土壤污染现状及其防治对策[J].黑龙江科技信息,2011(10)54

[2]吴云.浅谈土壤污染与防治[J].现代农业,2010(06)33

[3]王秉莲,李俊杰.土壤污染现状分析及治理对策研究[J].山西建筑,2010(20)360-361

沙漠土壤化生态恢复技术篇8

关键词:萨拉乌苏;迎风坡;丘间地;背风坡;灌木类群;生物多样性

中图分类号:S731.3文献标识码:A文章编号:16749944(2013)10008405

1引言

传统的沙地绿化多利用人工固沙先锋植物种的优势作用增加植物在沙地的覆盖率,这种从恢复生态学的入侵生态学角度引进优良固沙植物强势种的做法确实起到了防风固沙的重要作用,但对于有人为活动参与的公园类场地而言,这种生态学种植方式也降低了沙地植物营造的景观性和场地的功能性。但沙地植物景观的营造也不能像一般场地一样仅停留在美学意义上,忽略了沙地种植本身的自然性和生态性,并影响到沙地植物防风固沙的基本功能。

设计成集生态恢复、地方特色、场地功能、发展控制于一体的游览环境,以取得期许的社会、环境、人文、生态效益,将是有场地功能的沙地植物景观营造设计未来改进的方向。

2项目背景

鄂尔多斯草原气候处于东南季风和西风带、暖温带与温带的交错处,自然地带上是在阿拉善荒漠与落叶阔叶林之间的过渡带,植被地带上处于荒漠、荒漠草原与典型草原的过渡地带。这些因素的综合作用使得该区地处过渡带和生态脆弱区,植被分布格局动态变化对生态环境变化具有很敏感的指示作用。[1]

项目区作为一个特殊敏感的生态过渡带,造就了该地区较为丰富的灌木种类群,植物科的数量组成中菊科、禾本科、豆科、葵科占较大比例,在属上是篙属、黄茂属、葵属、寥属等占较大比例。独特的气候地理条件使本区形成了以中生、旱生的多年生草本为主,一二年生草本植物层片明显,灌木、半灌木相对发达的区系系统,且地带上存在一定的替代性[2]。

萨拉乌苏国家湿地公园以湖库景观、鹭鸟景观、峡谷景观为主,是典型的荒漠峡谷湿地,水库两岸高差明显,且南北两岸土质条件不同,北岸以流动、半流动沙地为主,南岸以黄土地为主,构造剥蚀丘陵地貌,园内河谷深切,沟深30~60 m,由一系列的凹岸与凸岸基座阶地、离堆山、古河道所组成,为规模较大的沙漠大峡谷。设计区内的巴图湾水库是一座以工业供水为主,兼顾防洪、灌溉、发电、水产养殖、生态等综合利用的水利枢纽工程。从现状的GIS分析中可看出,规划设计区域高差60 m,整体高程南岸高于北岸。通过科学的规划设计,最终可实现向北岸眺望可观赏到碧水连沙的荒漠奇特景观,向西北眺望可观赏到植被丰茂的景观的设计初衷。

3发展机遇及问题

3.1发展机遇

萨拉乌苏国家湿地公园最明显的是其荒漠峡谷的景观,设计的本质应该遵循自然演替的过程,延续地方文脉特征,打造属于萨拉乌苏本地特色的景观类型。以黄土高原和毛乌素沙地为背景,以巴图湾水库、河套人文化遗址为依托,利用金沙碧水的自然生态景观和当地历史文化底蕴,形成集合地方资源特点、生态示范性和文化交融性的游览休闲湿地公园。

3.2项目区规划主要面临的矛盾

3.2.1短期的植物景观效果和树种固沙保育长期性之

间的矛盾树种保育的长期性是指人工植物群落能够在自然演替的过程中保证其生态效用的持续性。对于项目区北侧的沙地而言,人工固沙植物群落很可能影响到土壤水盐的移动情况,改变其原有的空间格局,这使得塑造物种多样性和景观丰富性虽然在初期阶段得到提升,但随着时间的推移,自然优势种的侵袭作用削弱了群落多样性的结构强度。尤其是出于短期内的景观效果的目的,在本身水分含量有限的沙地上大量种植乔木的做法,改变了原有的沙地贮水格局,增大了植物的蒸腾作用,从而导致缺水更加严重,进一步促使了荒漠化的形成。

自然界的自我恢复能力是不可忽视的,正是因为地球表面的环境因子与植被在响应中形成的动态平衡被打破,所以常常引发生态系统功能和结构的退变[1]。科学性是项目区人工植物群落结构的首要条件。

3.2.2特殊生态功能场地的利用与保护的矛盾

在项目区内根据土壤、植被、视线、地形、道路等情况进行植被功能性的分区,形成隔离保育区、受损恢复区、湿地驳岸区、游憩休闲区4大区域,其中隔离保育区分布在自然修复能力较强,距离道路、入口、水岸湿地较远的场地;受损恢复区主要针对流动和半流动沙地、人工破坏严重影响生态平衡、植被覆盖率低的场地;湿地驳岸区和游憩休闲区结合湿地公园内游览景点和人的活动相关因素,多栽植可观性的植物种,塑造有当地特色的景观形象。

4规划理念

规划在现有生态格局和绿化成果的基础上嵌入式开展生态旅游,进行小面积、小尺度的人为干预与环境改造,对于生态受损区域予以修复。以门户景观、立体湿地为主要规划侧重点,由景观游步道串联成线,种植体系形成的面,嵌入现状基地,构成一个完整的湿地公园生态系统。

4.1立体湿地概念的提出

复合式立体湿地是利用固有地形,选择坡度较大的场址建设人工湿地,也就是把传统的在单一平面上发展的湿地景观延伸到竖向上。立体湿地的建设能够控制土壤侵蚀、防风护堤,而且利用山体自然坡度,使污水自谷坡流经各级处理单元流到水库,提高局部地区景观的美学价值。在整个湿地系统中,通过“林地+灌丛缓冲带+消落带+沼泽+过水带”的组合[3],把湿地在立面上展开,形成建造峡谷湿地的特色。

由于项目地为浅丘沟谷,谷底面积较小,不利于湿地在平面上展开,且峡谷沿岸存在岸线和林相残破、景观效应差的护岸林,防护功能弱,易发生岸坡崩塌、滑坡等现象。为保证生态系统的完整性,构建完整、安全、丰富的湿地生态系统,特别把湿地的范围向立面上延伸,提高其生物多样性水平,构筑立体湿地的净化和生态景观系统。

4.2叙述性的游线布置

规划时综合考虑河流两岸的线性景观及两岸自然现状的不同,分为三个部分展现萨拉乌苏国家湿地公园的历史与文化,分别为:由水草丰美的河套人文化发源,后期因人为参与而遭到破坏的生态环境,最后重塑生态的景观序列,塑造“自然生态—生态失衡—重塑生态”的过程。

5不同地貌植物环境关系与生态建设对策

5.1北部沙区

水分条件是影响沙漠植物种群的最主要因素,借助GIS对沙地土壤和水分等生态因子的改变(如坡度、坡向、地形)进行分析, 并结合立地类型的划分,通过植物群落的演变规律,确定不同立地类型坡向上的植物结构, 指导造林生产、树种选择。

5.1.1植物群落类型

项目区北部沙区的植物有常绿乔木樟子松(Pinus sylvestnis)、侧柏(Platycladus orientalis),也有人工栽植的旱柳(Salix matsudana)、毛白杨(Populus tomentosa),这些树种是疏林和水旁的主要组成乔木。分布较多的柠条(Caragana Korshinskii)、中间锦鸡儿(Caragana intermedia)、油蒿(Artemisia ordosica)等为防风固沙的主要树种。其中灌木整体上是以油篙为建群种的沙生植物群落为主,其次是以百里香(Thmus mandschuricus)为丛生禾草类草原建种群,一二年生草本常见沙米(Agriophyllum squarrosum)、猪毛菜(Salsola passerina)、狗尾草(Setaira viridis)。这些植物在半流动或固定沙地上可以占据优势,尤其是无人为破坏时,对沙地的固定起到了决定性的作用。

5.1.2立地条件的划分

生态恢复除了自然自我修复能力之外,进行适当合理的人工植被建设,加速生物种群的繁衍,增加整体群落的丰富度是项目区生态恢复的重要内容。水分是影响荒漠生态系统内诸多生态过程的主要制约因子,同区域内水分含量的区别主要体现在立体条件的不同上,所以按照立地条件划分决定植物的群落种植结构是沙地绿化考虑的重点。

沙地土壤水分含量由高至低的变化趋势根据地形条件依次表现为:丘间地>迎风坡>坡顶>背风坡。这可能是由于丘间地地势较低,不仅容易聚集雨水,而且阳光照射时间短,而背风坡坡度较陡,并且向阳,蒸发比较强烈所致[4]。

根据含水量的区别将项目区北侧沙地的立地情况分为平缓沙地、丘间地、迎风坡、背风坡4类。

现状平缓沙地以半固定和固定沙地为主,植物种群的生态位重叠程度较高,优势种的生态位宽度大,为了进一步防风固沙,增加景观观赏性,同时植入建种群和非建种群,一方面发挥建群种的优势地位,另一方面用非建群种填空白斑块,丰富物种多样性。

丘间地由于地势较低,受风小,水分条件好,雨季还有少量积水,现状多侵入为1年生植物,如虎尾草、断穗狗尾草、寸苔草等。灌木以锦鸡儿和油蒿当地优势种为主,丘间地是沙地上灌木最理想的种植区域,在人工群落中应进一步增加物种的多样性,满足防风固沙要求的同时满足景观观赏需求,同时也应考虑到丘间地土质盐碱化和微生物结皮作用对种植的影响。

迎风坡现状植被分布没有垂直分布特征,有明显水平层片状分布特点,迎风坡下部植被生长情况最好,整体呈现草本植物占主体,灌木伴生的群落模式;中部植被稀疏,分布零碎,少见灌木,多为草本;上部近乎没有植物,沙土基本处于半固定状态。

背风坡的水分含量属于沙地各种立地条件下最少的一种,草本覆盖率较高,灌木非常少。

5.1.3不同坡向植物结构

项目区的平缓沙地采用嵌入式灌草结合的方式为主,场地周边种植乔木。灌木类群多样性取决于群落的空间配置,特别是群落的草本层组成。除了优势种禾本科和莎草科之外,可增加其他生物多样性的植物种配植,如蔷薇科、黎科、豆科等构成群落更稳定的结构。

从水分含量上来讲,丘间地最适合植物的种植,增加多年生禾草、藜科和柳属的一些种类以及花棒、柠条等优良固沙植物,提高植被总覆率和物种多样性,尤其是灌木种的多样性。由于土壤表面生物结皮的影响,乔木在区间地覆盖率并不高,在人工植物群落结构中也主要以灌木为主,沙地固定下来的灌木能够改善局部的小环境。对于在降水稀少而蒸发量很大的沙地地区来说, 结皮的形成对该地区的水分保持具有一定的作用, 但由于植物的吸收和蒸腾作用,结皮对沙地降水的入渗和土壤水分的蒸发具有很大的影响。乔木根系较深,蒸腾作用也较大,由于结皮作用不适在丘间地生长,草本植物的萌发和出苗在很大程度上也受生物结皮的影响,这就造成了丘间地虽然土壤含水量较高,但草本植物的盖度和密度却不是最高的现象[5]。

人工种植应对迎风坡的上中下采取不同的种植方式。迎风坡下部应配置以柠条、沙柳、锦鸡儿等人工灌木为主要植被类型,半灌木和草本植物为伴生的植物群落,少量配置几颗乔木,主要目的在于防风固沙,为中部种植乔木创造良好条件;中部应配置以樟子松为主要种植树种,草本植物为伴生的植物群落;上部初期种植特殊抵抗风力侵蚀的植物,如绵蓬、沙竹等,以改善流沙土质。

背风坡的水分含量较低,主要通过增加草本植物的丰富度形成稳定的群落构成。种植沙地固沙灌木,丰富草本植物的种类,多种草本植物的组成为主要植物固沙方式。对于背风坡来说,物种的丰富度及多样性指数主要受草本层植物的丰富度影响,即多样性愈大,群落的结构愈复杂。

5.2南部黄土区

现状项目区南部属于黄土地区,相较北侧沙地区植物更加丰茂。经现场调查发现,除侧柏及部分灌木外,不同地形部位、不同坡向乔灌木造林树种随耐旱程度的差异与相应的土壤水分状况呈现规律性的分布。

5.2.1植物类型

现状植物乔木以新疆杨、樟子松、旱柳、臭椿、华北落叶松、白桦、栾树为主,还有一些果树的分布如苹果和杏树等,灌木以锦鸡儿、匙叶小檗、内蒙野丁香为主,草本植物主要是紫花苜蓿、黄花补血草、大针茅草、紫羊茅、草地早熟禾等。

5.2.2立地条件划分

黄土区的土壤水分随地形变化的规律为:坡面>山顶;阴坡>阳坡;梁坡>沟坡。地形部位根据各类型区地形分析来确定:坡向为分阴坡(北、东北、西北);阳坡(南、东南、西南、西)。

5.2.3不同坡向植物结构

阴坡在种植规划时因梁坡和沟坡水分含量的区别要分别规划。现状梁坡部分有本土灌木,整体以草本植物为主,规划中将梁坡种植少量乔木,主要以种植多种灌木为主;沟坡种植多种草本植物,增加草本植物的物种丰富度,主要以增加群落丰富度为主,种植方式有较明显的坡向垂直特征。

现状阳坡的梁坡段有乔木生长,灌草也较为丰富,生态环境好;沟坡以草本和灌木植物为主。整体群落组成无明显垂直分布特征。规划中梁坡补植多种适地乔木和观赏性较强的灌木;沟坡种植多种灌草和小乔木,增加灌木的物种丰富度。

5.3湿地观光区

湿地是水生和陆地生态系统间的过渡带或生态交错区,不仅对水陆生态系统间的物流、能流、信息流和生物流发挥着廊道、过滤器和屏障的作用功能,而且对提高生物多样性和生态系统生产力、净化水体及减少污染、消浪护岸、调节微气候、美化环境和开展旅游活动具有重要的现实和潜在价值[6]。

现状项目区湖滨带生态系统有所退化,湿地生物资源种类缺乏,漂浮植物和沉水植物极少,净化功能并不明显,利用规划理念中立体湿地的概念,将湖滨植被分为三区,陆向辐射区种植藨草、马蔺、扁穗草、水葱、寸草苔、水烛;水位变幅区种植浮叶眼子菜、品藻、菖蒲、细叶鸢尾、野慈姑、棒头草;水向辐射区种植小眼子菜、狸藻、千屈菜、莕菜。 利用水生植物的多样性增强其生态功能和观赏效果。

6满足游憩休闲功能场地的塑造形式

6.1植物空间组成

整体空间组成仍以地方性特点为主,景区嵌入式放大,其他地区多为开放式。乔木从滨水至陆区密度逐渐降低,人工观赏群落也以景点为中心做辐射状布置,其他空间多以生态型维护建设为主,按照隔离保育、受损恢复、功能利用的不同保护程度分类。其中景点区的植物空间组成也根据功能的不同有所区分,主要分为:①孤树观赏景观;②质地草甸景观;③芳香花甸景观;④群落丰茂景观;⑤湿地植物景观。

孤树观赏景观以沙柳、沙枣、胡杨、旱柳等姿态可观性强的乡土乔木植物与贴地草本(刺叶柄棘豆、北芸香、青葙等)为主,“孤树对夕阳,了然无美景。”这种植物景观类型尤其在项目区北侧的沙区能打造出粗犷的特色景观;草原牧业风光通过两种不同类型植物配置塑造,均以灌木加草本的群落组成为主;质地草甸景观主要以针茅、赖草、鄂尔多斯蒿、中间锦鸡儿、金丝桃叶绣线菊、甘蒙柽柳、沙蒿组合而成;芳香花甸主要通过色彩和一些芳香类植物增添场地的趣味性和可观性,选取红柳、沙冬青、百花蒿、蒙古莸、青葙等植物组成;群落丰茂景观适合于生态条件良好且游客主要活动区(入口、广场等),乔木主要选取当地风景林多用树种如樟子松、银白杨、旱柳、北沙柳、金叶榆、白桦,灌木和草本丰富度也要求较高,同时考虑不同季相植物景观,常绿阔叶彩叶树种搭配,打造乔、灌、草配置丰富的植物景观;湿地植物景观主要围绕水边景区布置,种植鸢尾、菖蒲、眼子菜科、水毛茛、千屈菜等水生植物,打造“柳荡花香草缀堤”的景观形象。

6.2结合功能的景点布置

根据场地的交通、地质条件、高程变化和规划理念,项目区分为游牧文化体验园区、生态文明教育区、沙地运动区、地方人文展示区、湿地植物园区、湿地拓展休闲区、游客服务区、生态农业观光区、垂钓区和植物修复展示区这10个功能分区。根据功能分区规划了20个景点布置,分别为:栖风草影、牧野绿径、凝霞秋色、水镜流碧、潋滟沙澜、怡沙浮璨、临芳流霞、宿云醉月、柳堤水镜、芦花石流、曲水流饮、引静涵芳、浣水映沙、宿风残月、高坡听杨、田野乐趣、蒲涧濯缨、留听远翠、卧云眺远、栖霞晚照。

全园20个景点中有10个景点布置于亲水侧,充分发挥项目区湿地公园的主题,由于黄土区植物生长环境较好且为了满足沙区生态修复保育功能,南岸黄土区景点较多。整体项目区规划集合科普、休闲、观赏、展示、保育、服务于一体,充分利用鄂尔多斯地方性湿地及地质景观。

7结语

从以上规划过程可以看出,项目区由于特殊的地理条件和生态功能,在营造湿地公园的同时,从生态恢复和群落演替的角度出发进行植被规划,从不同立地条件的角度阐述了植物群落的不同结构组成,意在使萨拉乌苏国家湿地公园不仅能够满足一般湿地公园的使用功能,且在尽量不影响到生态的恢复的前提下,促进生物群落多样性的稳定。

沙地种植作为一种技术性的生态恢复形式,如何融合在我们的景观设计中还将是一个可深入研究的问题。只有在保护和营造多样化的生态系统,保护生态环境和植物多样性的前提下,将沙地景观注入更鲜活的生命力,使其产生独有的观赏魅力,满足科学性和美学性的双重需求,才能使沙地景观营造真正走向成熟。参考文献:

[1]李朝生.鄂尔多斯草原北部沙区植被-环境关系与生态建设对策[D].北京:中国林业科学研究院,2005.

[2]李新荣.鄂尔多斯高原荒漠化草原和草原化荒漠灌木类群与环境关系的研究[J].中国沙漠,1998(2).

[3]殷洁,张建林,王静,彩云湖湿地公园水岸带景观建设模式研究[J].南方农业:园林花卉版,2009(1).

[4]潘颜霞,王新平.荒漠人工植被区浅层土壤水分空间变化特征分析[J].中国沙漠,2007(2).

[5]石莎.不同地形条件对沙漠植物生长和沙地土壤水分的影响[J].干旱区地理,2007(6).

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