赤峰市防沙治沙典型模式研究

2020-02-18李显玉赵鸥段磊阿拉坦图雅

赤峰学院学报·自然科学版 2020年1期

李显玉赵鸥段磊阿拉坦图雅

摘要：荒漠化土地占地球陆地面积的四分之一，而中国是荒漠化危害最严重的国家之一，基于赤峰市几十年防沙治沙实践经验与研究基础，选取具有代表性的防沙治沙综合治理试验示范区，开展深入系统研究工作，全面梳理了赤峰市防沙治沙技术集成，提炼了机械沙障治沙、复合沙障治沙、封育基础上人工促进修复、人工造林种草治沙、沙生植被可持续经营五种模式，对于优化和指导沙地治理，促进沙区可持续高质量发展具有重要实践意义.

关键词：赤峰市;防沙治沙技术;模式研究

中图分类号：S288 文献标识码：A 文章编号：1673-260X（2020）01-0066-04

1 引言

土地荒漠化已成为21世纪全球性的环境与资源问题之一.涉及各大洲的100多个国家，大约20亿人口受到危害，荒漠化土地已占地球陆地面积的四分之一，是人类生存和可持续发展的极大威胁.中国是荒漠化危害最严重的国家之一，沙化土地总面积173.11万km2，主要分布在新疆、内蒙古、西藏、青海、甘肃5省（自治区），是中国八大沙漠、四大沙地集中分布区.

在防治荒漠化的进程中，中国经过70年的探索和奋斗，在追求人与自然和谐共生的现代化征程中，走出了一条生态与经济并重、治沙与治穷共赢的防治荒漠化道路，为世界提供了一份可靠而又可复制的生态修复样本.据全国第四次荒漠化和沙化监测：2009年内蒙古沙化土地面积与2004年相比，5年间沙化土地减少了1253km2，年均减少251km2;赤峰市1994～2009年15年间，全市沙化土地总面积减少76.4万hm2，下降率为28.7%，平均每年减少5.09万hm2.

通过多年的努力，在中国林业科学研究院荒漠化研究所的指导下，充分借鉴位于半干旱区的赤峰市几十年防沙治沙实践经验与研究基础，选取具有代表性的防沙治沙综合治理试验示范区，开展深入系统研究工作，全面梳理了赤峰市防沙治沙技术集成，提炼了治沙模式;对于优化沙地治理途径，指导科尔沁、浑善达克沙地及相似地区沙地治理，促进沙区可持续高质量发展和全球环境保护具有实践意义.

2 研究地区概况

2.1 基本情况

赤峰市是内蒙古自治区下辖地级市，位于内蒙古东南部，蒙冀辽三省区接壤处，地处内蒙古高原向东北平原的过渡地带，介于北纬41°17′10″～45°24′15″，东经116°21′07″～120°58′52″之间，南北最长457.5km，东西最宽375km，总面积90021.22km2.地貌特征是西高东低，多山多丘陵，属中温带半干旱大陆性季风气候区.冬季漫长而寒冷，春季干旱多大风;年降水量300～500mm;年日照时数为2700～3100h.截至2017年底，林业用地面积425.19万hm2，森林面积302.6万hm2，森林覆盖率35.72%.

2.2 防沙治沙概况

赤峰市荒漠化主要类型分为风蚀荒漠化、水蚀荒漠化、土壤盐渍化，其中89.7%为风蚀荒漠化.目前境内沙化土地面积188.69万hm2，其中科尔沁沙地面积127.27万hm2，浑善达克沙地面积61.42万hm2;有明显沙化趋势的土地面积96.68万hm2，其中科尔沁沙地82.47万hm2，浑善达克沙地14.21万hm2;赤峰市1994～2009年15年间，全市沙化土地总面积减少76.4万hm2，下降率为28.7%，平均每年减少5.09万hm2.

3 典型模式研究结果

立足于“因沙而宜，以水定策，经济适用，易于推广”原则，赤峰市林业科学研究院经过多年研究，提炼了机械沙障治沙、复合沙障治沙、封育基础上人工促进修复、人工造林治沙、沙生植被可持续经营五种模式.

3.1 机械沙障治沙模式

3.1.1 示范区情况

该模式在赤峰地区应用较多，具有较大面积分布区，以翁牛特旗乌丹镇-响浩线公路布设样地为例，北纬43°6′44.43″，东经119°6′50.00″附近，海拔约为580m流动沙地，2015年施工，草方格2×2m，格内1株黄柳，2018年9月调查，黄柳平均高度112cm，冠幅95×94cm，草本有沙蒿和稗草，沙障依稀可见，已成为固定沙地，覆盖度为33%.

3.1.2 主要技術措施

以稻草、柳条、秸秆、芦苇、枯枝、PVC等非活体材料;在哪单向风沙区可设置成行式沙障，沙障垂直于主风向;多向风沙区或流动沙丘面积较大的区域，设置成网格式沙障，规格因风害大小确定;沙障建设成外露高度20cm，可在入冬前或早春进行.

草方格沙障：在春季或秋季，利用麦秸、玉米秸等作物秸秆在流动沙地上埋设网格式或行式沙障.单向风沙区可设置成行式沙障，沙障垂直于主风向;多向风沙区或流动沙丘面积较大区域，设置网格式沙障.网格大小为2～4×2～4m，秸秆埋深30～40cm，地上部分20cm左右.春季扦插造林插穗3月前割下，用湿沙埋藏;秋季造林随割随栽，插穗长40cm.栽植时，先清除干沙层再挖土穴，穴深应使插穗扦插后顶端与地面相平.

纱网沙障：材料为聚乙烯（Polyethylene）抗老化防虫网，即PE抗老化防虫网，网孔尺寸1.0～2.0mm，纱网宽50～60cm.根据需要治理流动沙地（丘）坡度情况，铺设形式为2～6m带状或大小不同的网格.在流动沙地（丘）表面放线，然后将纱网平铺在放线位置上，用长方形平底铁锹在纱网中心部位下压，下压深度10～15cm，使平铺网片两端翘起直立，形成高度10cm左右的沙障.如是平缓流动沙地，则全部铺设此沙障;如是流动沙丘坡度小于10°，在流动沙丘中下部（约沙丘2/3以下范围）铺障即可，流动沙丘顶部不设置沙障.

可降解纤维沙袋沙障：主要是由木薯（Manihot esculenta Crantz）淀粉等生物质原料，经微生物发酵生成小分子乳酸后，再经缩聚、熔融纺成长丝，机织制成的一种新型高分子圆筒管状沙障材料，是一种可完全降解的新型高分子材料.取聚乳酸纤维筒状织物约15m套在直径63mm（或75mm）、长度约70cm的PVC塑料管的外侧，末端处打结.盛取干沙层的沙子从未打结一端装入，双手握紧PVC管抬起盛沙端使管内的干沙滑落到筒状织物（圆筒管状外层材料）打结端内，确认滑落的干沙填充紧实后平铺于沙表面，重复盛取、填充和平铺动作，至纤维筒状织物全部填充紧实，即完成铺设.

3.1.3 小结

该模式适用于流动、半流动沙地，利用麦秸、玉米秸等作物秸秆在流动沙地上埋设网格式或行式沙障，沙障网格内可造林种草.沙障设置3年后，沙障材料腐烂后形成肥料，为植被生长提供营养;网格内林草植被得到恢复，将固定流沙、防止沙丘压埋草地、农田、基础设施等，降低风蚀，改善生态环境，固沙治沙效果明显.

3.2 复合沙障治沙模式

3.2.1 示范区情况

以翁牛特旗乌兰敖都嘎查布设样地为例，北纬42°59′19.75″，东经119°36′24.95″附近，海拔约为500m半流动沙地，2012年施工，草方格4×4m，中部扦插是黄柳和踏郎，上部是锦鸡儿和黄柳，疏透度0.2-0.3.2018年9月调查，山中部黄柳平均高度92cm，冠幅125×116cm;踏郎平均高度98.6cm，冠幅119×114cm;锦鸡儿平均高度72cm，冠幅38×34cm;沙障需仔细寻找可见，无草本生长空间.

3.2.2 主要技术措施

树种选择：选择踏郎、黄柳等萌芽生根力强的再生沙生灌木树种，黄柳选用1～2a生枝条，基径0.8cm以上，踏郎选用1a生枝条，水浸处理，时间不低于24h.

沙障规格：网格规格根据沙地起伏程度、沙丘高度、风速等因素确定.高大流动沙丘规格为4×4m或4×5m，起伏不大的平缓沙地为5×5m或5×6m.在流动沙丘迎风坡，主带扦插黄柳，副带扦插踏郎，黄柳埋深80cm，踏郎埋深60cm，外露高度为20cm，株距50～100cm，株间用沙蒿、枝柴埋充，通风系数0.2～0.3为宜.

沙障建设：选择在9月末至11月初（封冻前）或次年春季3月作业根据就近取材原则，采取机械沙障+再生沙障（活沙障）的复合沙障模式，再辅以人为的生物措施固定沙地.在准备好种条和沙障材料后，采取倒土法施工，即先按定点方向挂线，沿线清理地表干沙层后，挖30cm深沟，再在沟内挖30～50cm的栽植坑，将种条靠壁置于坑内，每坑2～3株，用另一个栽植坑的湿沙回填此坑，分两层踩实后，在沟内放置填充料，最后回填湿沙踩实.注意插条保湿，尽可能随采随造，形成疏透度为0.2～0.3的矮立式紧密结构沙障.

沙障设置前3年进行全面封育，3年后可以对踏郎、黄柳进行割条利用，5年后可带状平茬利用.

3.2.3 小结

该模式在中德财政合作赤峰市治沙造林项目应用较多，适用于干旱、半干旱地区治理流动沙地、半固定沙地，是利用植物具有再生能力的特性，通过采取浸泡、截梢、深埋、踩实、加填充料等技术措施在沙丘迎风坡埋设沙障，促使灌木成活，达到持久性植物固定沙地的目的;解决了流动沙丘治理难、固定难、利用难等问题，能够快速恢复和保护植被，达到一次治理、一次成型、一次固定的治沙效果，是一项成本低、防治速度快、效果好、操作简便易行，可再生、可持续、经济实用的防沙治沙模式.

3.3 封育基础上人工促进修复模式

3.3.1 示范区情况

以巴林右旗宝力格嘎查布设样地为例，北纬43°27′44.38″，东经118°36′0.93″附近，海拔约为690m平缓沙地，2004年施工，带宽3m，4行;间隔1m，机械行带式播种.2018年9月调查，锦鸡儿平均高度138cm，冠幅154×154cm;灌木盖度为14.7%，草本有10种植物，盖度为11.37%.

3.3.2 主要技术措施

封育技术：在荒沙上有残存种源植被（包括有一定数量的母树或具有萌发力的植物根系）的情况下实施封禁，依靠天然下种或根系萌发，并辅以人工、补植、抚育、管护等干预措施达到恢复沙生植被的目的.根据封闭方式，分为全封、半封、轮封;根据封育方法分为人工看护、设置围栏.

人工播种修复技术：将播种材料按一定数量和方式，实时播入一定深度土层中的作业活动.选择抗风蚀、耐沙埋、遇水发芽、扎根快、适应性强的物种，如锦鸡儿、踏郎等.锦鸡儿种子在雨季直播要求30℃左右的温水浸种12～24h，7月底结束;踏郎6月播种，每亩111穴，多采用行带式机械直播，带状整地，带宽1.5m，间隔带宽2.5m，每带4行;在流動沙地踏郎可撒播、穴播和条播，播种量6kg/hm2.

人工植苗修复技术：选择耐旱、具有固沙能力的踏郎、锦鸡儿、小叶锦鸡儿等1～2a生裸根灌木苗;樟子松、杨树、沙枣等1～4a生裸根或容器苗;扦插造林治沙插穗选用2～3a生小头直径大于0.7cm的健壮枝条，长度60～80cm.注意起苗前灌足水，起苗后用湿土覆盖或假植，运前沾浆，封车保湿;苗木运到后深埋假植;栽前苗木打浆，采用深栽法，栽植湿沙层上，灌木可每丛植苗2～4株;早春、雨季栽植，踏郎、锦鸡儿雨季栽植时可随起随造.加强抚育管理，结合平茬、间伐抚育措施及病虫害防治等活动.

飞机播种修复技术：播种前应做好踏查、规划和设计，规划出接近于平行主风方向的航播带，埋设入航、出航的标桩，绘制飞播作业图（1：10000）和播区位置图（1：200000），编制设计说明书.选择籽蒿、沙打旺、踏郎、花棒、草木樨等具有较高利用价值的沙生植物拌多效复合剂的包衣种子.5月下旬～6月中旬可飞播作业，播带方向与当地主风向一致，避开东、西航向.播带长以一架次最大装种量可播完数条播带为原则.播幅控制在50～100m，单位面积落种粒数不低于设计的50%，落种准确率大于85%.每条播幅两侧各有15%的重叠区.结合实际经验，每亩播种踏郎0.225kg、小叶锦鸡儿0.225kg、沙蒿0.3kg，混播比为3：3：4.封禁5年，专人管护，补植补播，移密补稀.恢复好的作业区，7年后可平茬利用.

3.3.3 小结

选择有植物生长基本条件的地段实施网围栏围封，通过人工播种、植苗及飞播手段，结合人工措施，禁止外来因素破坏，给沙区植被以恢复生长的机会，促进植被“休养生息”.封育不仅可以固定流沙，还可以恢复大面积因植被破坏而衰退的林草地，形成的林地是由多种乔灌草组成的复层林或多种灌草组成的天然植被，结构比较稳定，能培育目的树种，加快成林，增加林草植被，有利于保护珍稀物种资源，还有利于提高土壤肥力，防止病虫害蔓延，改善生态，在恢复建设植被方面有重要意义.

3.4 人工造林种草治沙模式

3.4.1 示范区情况

以敖汉旗三义井林场布设样地为例，纬度42°35′18″，东经120°24′12″附近，海拔约为480m固定沙地，2006年施工，2×5m混交林，2行杨树、2行樟子松，栽植时苗木规格杨树1a苗，樟子松3a营养钵苗.2019年3月调查，杨树平均高度5.79m，胸径10.2cm，冠幅219×196cm;樟子松平均高度4.45m，胸径6.2cm，冠幅192×185cm.

3.4.2 主要技术措施

人工造林治沙技术：造林原则以防风固沙林为主，应用该技术的树种多数是针阔叶树，采用穴状整地或机械开沟整地，可根据当地各季害风情况、林带有效防护距离以及选择树种的平均成林高度确定，春季4～5月栽植裸根人工栽植、裸根机械栽植和容器苗造林，雨季栽植容器苗，沟内定点，挖50×50×50cm的栽植穴.裸根人工栽植主要用于杨树、榆树等阔叶树种.灌木树种要丛植，每丛植苗2～4株，多采用座水覆膜造林技术.机械植苗造林适用于平缓沙地，开沟、栽植、覆土、镇压一次完成，达到苗木栽的深、湿土不离沟、保湿好、压的实.沙地容器苗造林适用于针叶树和部分沙生灌木.栽植采用深坑深埋或穴施保水剂等实用技术.栽时铲除沙面干土，随取保湿剂蘸根处理的苗木，随栽植，苗木直立穴中保持根系舒展，回填湿土.栽后立即灌透水，扶正苗木，填平陷穴，踏实穴内土壤，然后覆膜.

人工种草治沙技术：选择紫花苜蓿、杂花苜蓿、沙打旺、草木樨、细叶胡枝子、踏郎、驼绒黎等优良品种，需精细整地，耕深20～30cm即可，耙平、耱碎、镇压、保墒.有灌溉条件的可4月末～5月初春播，或7月中旬完成雨季播种.多采用条播、单播、混播，也可采用灌草、粮草间作.其播种量为紫花苜蓿0.5～1.5kg/亩、沙打旺0.25～0.5kg/亩、草木樨0.5～1.0kg/亩.掺沙子或炒熟谷子均匀下种，播后鎮压，使种子与土壤紧密结合.及时中耕，有条件的地区浇水施肥，注意防治病虫害.

3.4.3 小结

适用于固定沙地、平缓沙地、潜在沙化土地，其技术路线是在保护好现有林草植被的基础上，采取人工播种、植苗造林方式，通过低温贮藏等雨造林、座水覆膜造林、容器苗造林、深坑深埋覆土造林等技术措施，形成兼顾经济林、薪炭林、饲料林、用材林的“带、网、片”状的防风固沙林，形成农牧交错区具有特色的沙地治理模式，既提高了植被盖度，又提高了土地利用效率，深受广大群众的欢迎.

3.5 沙生植被可持续经营模式

3.5.1 示范区情况

以巴林右旗查干沐沦嘎查布设样地为例，北纬43°41′7″，东经118°24′59″附近，海拔约为760m固定沙地，2012年机械行带式播种锦鸡儿，带宽1.5m，4行，间隔带2.5m;2016年组织实施可持续经营，在叶子未掉落时进行刈割.2019年6月调查，锦鸡儿平均生长势表现为2016刈割高度129.3cm，冠幅90×69cm;2017年刈割高度71.2cm，冠幅72×51cm;2018年刈割高度23cm，冠幅36×32cm.

3.5.2 主要技术措施

在能满足当今人类对植物资源的需求，又不影响后代的需要，实现植物资源的保护性开发.主要通过以下几种方式进行利用：

刈割灌木：按当地主风向垂直的方向实施带状刈割，初次刈割5m，间隔10m，第二年刈割时按上一年刈割带再向同一侧刈割5m，以此类推，三年平茬1次.叶子未掉落时收割，可与青贮玉米同步.齐地面收割，用揉切机加工两遍;揉丝机加工一遍，既成饲料;可单独制作青贮饲料，也可与玉米混贮.还可压缩成密度为0.8g/cm3的成型生物质燃料.也可以作为肥料压青还沙.

改造提质：针对沙区低效林开展嫁接改造及集约管理等，提高林分质量，增强树势，实现防风固沙、生态涵养、经济等多功能兼用目的.

有序更新：通过渐伐、择伐等方式对片林、带网状林有计划营造接班林，实现梯度更新，达到防风固沙功能的永续利用.

草田轮作：对接近老龄草田，划出一定范围，实行带状轮作.

景观利用：依据沙区生态景观，有序开发利用，打造观赏、休闲、娱乐、度假等综合旅游区.

3.5.3 小结

运用多种技术手段，对灌木草场，进行有序加工利用，基本解决当前草畜矛盾，又能促进天然、有机食品的生产，还能加工固体成型生物质燃料.通过实施改造提质、有序更新等措施，既保持防风固沙的效能，又兼顾经济效益的提升，既巩固退耕还林成果，又促进地区经济可持续发展，提高群众治理沙地的积极性，加速沙地治理、生态恢复的速度，实现沙区的青山常在，永续经营.

4 推动防沙治沙高质量发展的建议

4.1 制定沙地治理与生态修复规划

依据全国防沙治沙规划，在对赤峰地区进行全面系统地调研的基础上，制定科学、可行的区域性综合防治规划，实行科学防治、综合防治、依法防治.

4.2 防沙治沙与管沙用沙结合

沙地是宝贵的自然资源，在抓好防沙治沙的同时，更应突出管沙用沙，把发展林沙产业与防沙治沙、生态保护建设、林权制度改革以及沙区农牧民的转移安置等农牧区经济政策有机结合，在严格保护和有效治理的前提下，充分发挥沙区光、热等资源优势，大力发展沙区特色种植业、养殖业、精深加工业及沙地旅游业，促进农牧民增收，变沙患为沙利，让人民群众逐步成为沙区生态建设的最大受益者和积极参与者.

4.3 树立并践行可持续经营理念

防沙治沙要尊重自然、顺应自然、保护自然，要坚持宜林则林、宜灌则灌、宜草则草、宜荒则荒;要深入实施山水林田湖一体化生态保护与修复，农林水多管齐下，综合治理;要立足旱区实际，大力发展节水型林业，以水定林，适地适树适草.以可持续经营理念指导沙区编制区域经营方案，着力解决沙地固定后，沙生植被群落的稳定与持续发挥防护效力的技术问题，加强适用技术和科技成果的应用推广.结合实际，继续研究探索一系列防沙治沙模式和适用技术，并大力推广和应用.用沙地综合效益补偿沙地治理成果巩固，使沙海上的绿洲青山常在.

4.4 提高沙产业扶持力度

沙业产业发展潜力巨大，具有广阔的发展前景和较高的经济效益，建议在沙产业发展方面给予专项资金扶持，出台相应的融资政策，充分调动农牧民及非公主体积极参与生态建设和发展林沙产业，实现生态与经济效益双赢.

4.5 加大沙地治理投入

以公共财政支持为主，在落实和稳定现有渠道投资的基础上，积极推动建立荒漠生态效益补偿制度和防沙治沙奖励补助等政策，努力争取各级政府加大投入力度.

4.6 加强依法治沙

依法健全护林网络.加强封育禁牧工作，严厉打击各类破坏森林资源等违法犯罪行为，保护生态建设成果、防止土地潜在沙化退化.

参考文獻：

〔1〕闫德仁.内蒙古防沙治沙技术与模式简述[J].内蒙古林业，2018（10）：14-16.

〔2〕朴起亨.几种不同材料机械沙障防风效应研究[D].北京林业大学，2010.

〔3〕孙荣华，刘玉山，刘志和，宋维嘉，牛月英.沙质荒漠化土地生物沙障结构与配置技术研究[J].林业科学研究，2006（01）：125-128.

〔4〕周丹丹.生物可降解聚乳酸（PLA）材料在防沙治沙中的应用研究[D].内蒙古农业大学，2009.

〔5〕朴起亨.几种不同材料机械沙障防风效应研究[D].北京林业大学，2010.