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防风固沙林

为防治风沙和控制沙漠化而营造的森林。通过营造防风固沙林,把自然历史变迁造成的恶性循环变为良性循环。由流沙的治理,绿洲防护体系的建立,和天然植被的保护与管理等多种防护功能的各部分组合在一起的防护系统工程,不仅起保护社会设施和自然环境的双重作用,也是改变低产生态系统为高产生态系统的重要手段。

为防治风沙和控制沙漠化而营造的森林。通过营造防风固沙林,把自然历史变迁造成的恶性循环变为良性循环。由流沙的治理,绿洲防护体系的建立,和天然植被的保护与管理等多种防护功能的各部分组合在一起的防护系统工程,不仅起保护社会设施和自然环境的双重作用,也是改变低产生态系统为高产生态系统的重要手段。

全世界的沙漠面积约占陆地总面积的12~15%,有低纬度热带沙漠和中纬度温带沙漠之分,降水量都在250毫米以下。中国的沙漠主要属于后者,北方沙漠、戈壁和沙漠化土地总面积128.2万平方公里。其中沙漠(沙质荒漠)及沙地占55.6%,戈壁(砾质荒漠)占44.4%。沙漠、戈壁主要分布在干旱地区贺兰山、乌鞘岭以西,而沙漠化土地80%分布在半干旱地区的荒漠草原和干草原地带,其余分布在干旱地区的荒漠地带。

9 海南椰林

10 台湾天然针叶林

11 大觉寺古油松

12 北京故宫白皮松古树

13 台湾神木——红桧

14 山东孔庙古柏

15 北京戒台寺古槐

16 广西阳朔古榕

17 少林寺古银杏

18 肃敦煌县古榆树

19 浙江上虞县古樟树

20 拉萨左旋柳

21 中国林业科学研究院

22 南京林业大学校园

23 北京林业大学学生做测量实习

24 东北林业大学学生在做伐木实习

25 中国古代林学著作

沙漠是地质历史时期气候变干,风扬古代湖沙质沉积物,风和沙相互作用后形成的自然景观。沙漠腹地有规模、有系统、有规律形态的高大沙丘与风力保持动态平衡状态。沙丘的形态主要是新月形、线形、金字塔形、拋物线形和穹状等类型及其派生类型。沙漠扩展、蔓延形成暂时的沙丘特征,但它们会因一次风暴引起形态的调整。这类沙丘每年以1~2米、5~10米或更快的速度迁移,对绿洲、交通、工业设施基地产生危害。戈壁是第四纪洪积——冲积由砾石、碎石和沙质堆积而成,地面平缓。由剥蚀——残积——坡积形成的,地面起伏不大,基岩裸露,碎石、沙砾层薄,山地几被蚀平,沟谷分割剧烈,缺乏河流。戈壁地面颗粒大、风力难以吹动,只有其中沙质在风力下产生风沙流危害,但与沙漠比起来危害小得多。沙漠化是由于自然历史因素,河道变迁,沙漠扩展,古代绿洲、城堡被流沙吞没,出现类沙漠景观,而且不可能靠自然恢复原始面貌。沙化是指干旱土地上,人为毁林草造成生态退化,原有固定沙地沙子普遍再活动,引起地面广布沙丘。

发展历史

俄国1895年修建穿越卡拉库姆沙漠铁路,为防沙害探讨流沙治理措施,并于1912年成立列别捷克沙漠研究站,从事机械沙障和植物固沙双重工程研究。50年代起,伊朗、利比亚、阿尔及利亚、埃及、沙特阿拉伯、印度、西南非洲等国家先后开展了治沙造林和绿色带工程,重建植被。60年代起又利用化学覆盖物固沙,保护重要设施基地免受沙害。化学固沙剂中一种是水溶性树脂乳液,另一种是液态聚合物。利用这种材料胶结流沙使之达到固定,每公顷需喷洒3785公升,有效期半年到三年。远不如采用植物性材料作为固沙覆盖物经济有效。

中国清代初叶前后,甘肃河西走廊农民在风沙线上开始“插风墙”阻截流沙,“护柴湾”保护天然植被防沙化,各村为护柴湾订有乡规民约。自20世纪50年代初起治沙造林事业才大规模进行,先是在半干旱地区东北西部营造基干林带,继而在内蒙古、陕北、甘肃河西走廊、宁夏等地营造防风固沙林带1835公里。与此同时,新疆荒漠垦区人工绿洲大规模建造防风林网,使垦区防护林占耕地面积4.8~6%,覆盖率大的达12.8%。此外,在固沙防风林外围有危害的流动沙丘上,最初辅以沙障,栽植梭梭、沙拐枣、花棒等灌木固沙,控制流沙蔓延,而在半固定沙丘上采用封沙育草措施,一般3~5年后植物盖度可恢复到50%。截至1977年,风沙区造林保存面积190万公顷。1978年中国决定建设“三北防护林体系工程,到1985年,226个风沙县第一期工程量已按计划完成。中国第一条穿越沙漠的包兰铁路,兰州至银川一段,六次穿越腾格里沙漠,其中迎水桥至孟家湾一段16公里,全是高大格状沙丘,由于在沙丘上采用插方格草沙障,并种植灌木和多年生草治沙措施,1958年8月1日通车以来,基本保证火车正常运行。此后又相继修建了通过沙漠和风沙区的兰州至新疆、集宁至二连、甘塘至武威、乌达至吉兰太(兰新、集二、甘武、乌吉)等干线和支线。为保铁路畅通无阻,进行了大量防沙工程。中国沙区公路的沙害防治,一种是采用以输沙方法防治沙埋路面;另一种是利用设置机械沙障护路、风力输沙护路和植物固沙护路的综合措施防治沙压公路。

治沙措施

中国治沙遵循原则是:全面规划,综合治理;除害与兴利相结合;改造与利用相结合;因地制宜,因害设防;生物措施与工程措施相结合;大量造林种草与保护巩固现有植被相结合。其办法有以下几种:

治理流沙

风沙危害都是气流对沙子吹蚀、搬运、堆积运动过程中产生的。根据风沙运动规律,要导致堆积、拦沙,就要降低风速,使气流含沙量处于过饱和状态,稳定沙面,削弱风速对沙子的搬运能力。要造成吹蚀、导沙或非堆积搬运,就要加大风速或切断沙源补给,使气流含沙量处于不饱和状态,增加气流对沙子搬运能力。据此,治理措施,有工程治沙、植物治沙,或两者结合。①工程治沙:广为采用的是机械沙障(或风障)。即采用柴草、粘土、树枝、板条、卵石等材料,在沙丘上全面平铺或带状平铺,或成行状格状直立插设。工程措施中的风力拉沙,应用于清除公路被保护地段的沙埋危害。通常是设置聚风板改变流沙输移方向,或利用聚风板下入口处增强下导风,引起路面附近流场结构的改变,风流增速,使流沙在路面不产生堆积。在有水利条件地区,为消除沙害,则利用水的动力拉沙造田、修渠筑坝等,也是改造利用沙漠的一种工程措施。这在中国陕北沙区已有丰富经验。②植物治沙:是治理流沙经济有效而又持久的措施。流动沙丘地上造林种草成败的关键在于树种的选择:荒漠、半荒漠、干草原处于三个气候带,而且同一气候带沙地下伏物的性质不同,应选择适于当地自然条件和生产发展的乡土乔、灌、草种,同时也可采用已经引种成功的外来优良乔、灌、草种。重要的是选用旱生植物。适于中国治沙造林的乔灌木树种和草种有:干草原地带为差把嘎蒿、杨柴、胡枝子、小叶锦鸡儿、黄柳、白榆、小青杨、樟子松等;半荒漠地带为油蒿、籽蒿、柠条、杨柴、花棒、紫穗槐、沙柳、旱柳、小叶杨、钻天杨等;荒漠地带为梭梭、沙拐枣、柠条、花棒、柽柳、白刺、旱柳、箭杆杨、钻天杨、二白杨、新疆杨、胡杨、沙枣等,但选用乔木树种需灌溉。造林方法,一般情况下以植苗造林较为可靠,插(压)条(干)造林需在水土条件较好的地段,而直播造林通常在降雨较多地区才能进行。

建立绿洲防风固沙体系

包括在绿洲外围的流动沙丘上设置各种工程措施,主要是在侵害绿洲的流沙的源头,堵塞风口阻滞沙源;在侵害绿洲要冲的沙漠前沿地段,建立宽阔的封沙育草带,用以滞沙和减低地表风沙流中的含沙量,阻截外来流沙侵袭绿洲;通过划区封禁,促使自然恢复植被,和通过人工干预,利用降水、灌水补种草类和灌木,建成绿色带;绿洲农田边缘地带营造防风阻沙林带,由乔灌木组成单带或双带式林带,面对沙漠背依绿洲,消弱风速,沉降气流中悬浮沙粒;绿洲内部建立纵横交错的护田林网,调节近地层小气候。如此分层设防,而又由于不同形式的防风固沙作用相互联系,即可产生综合防治的效益,维护绿洲生态平衡。

封沙育草育林

土地沙漠化既有自然因素也有人为因素,防止和控制已出现的沙漠化现象,除了采取人工种草、造林措施外,重要的是采取封育保护天然丛林和灌丛的措施。对毗连绿洲的地区,根据沙源情况,首先划定范围,规划出封育区的宽度(一般500~1000米),使之逐步恢复植被,形成绿色屏障。对荒漠中相对比较稳定的灌丛林,如梭梭林,柽柳、白茨沙堆等,应着重采取管护措施,划区封育和轮牧,为灌木丛林结实和天然下种更新创造条件。荒漠河谷林,如胡杨林、灰杨林、银白杨林、沙枣林等,由于河道变迁和人为影响,林地面积缩小,沙化面积增大,天然屏障的作用在降低。为保护和扩大河谷林,应采取划段管理,合理分配水资源,促进天然下种更新和天然萌蘖更新。

随着干旱地区的开发和人口的增长,经济活动和灾害性气候因素对自然界影响越来越大。当今沙漠化问题正在不同程度上遍及亚、非、澳、美和欧洲大陆,据联合国沙漠化会议估计,每年5~7万平方公里土地沦为沙漠化。因此,干旱地区如何合理开发水、土、植物资源并获得收益,如何保护环境和采取合理的措施,是今后的一大课题。过去的重点在于因害设防,而今后还须考虑可再生资源的整治、管理和保护。即从宏观和微观两方面着手整治,按不同类型作出区划规划和在每个区建立治理示范,利用遥感技术监测沙漠、草场变化动态,安排恢复生态平衡的整治。