浅析草方格沙障在防风固沙中的应用

蒋仁山

关键词草方格沙障;防风固沙;应用

1草方格沙障在防风固沙中的作用

1.1改良和提高土壤养分

在草方格沙障应用中，设置1～2年时间内的沙障，每一个草方格内会形成比较稳定的凹面，除了部分处于迎风坡区域的沙障外，大部分区域设置的草方格沙障可以有效避免地表被风沙侵蚀。但是，裸露在外部的草方格沙障经过长时间的风吹、日晒、雨淋会逐渐被腐蚀。一般情况下，草方格沙障可维持4～5年的时间，超过这个时间，对部分已经被风沙侵蚀的沙障要及时给予修复，保障草方格沙障作用的可持续性。在此期间，埋在沙土中的麦草会随着长期风蚀雨侵而逐渐腐烂，转化为营养丰富的有机物，促进流沙中一些微生物的生长、繁衍。随着微生物群落的增加，可促进土壤中有机物的分解，让沙土中的各种植物得到较多的营养物质，有效促进沙生植物的生长，逐步形成较完整的生态系统，使防风固沙作用更加明显。

1.2对土壤有固水保湿的作用

利用草方格沙障，既可以起到防风固沙的作用，也能有效保持沙土中的水分含量，减少沙土中水分的流失。通过对沙区不同区域浅层土壤水分含量的测定，发现在流动沙丘上埋设草方格沙障后，能够有效增加沙土中的湿度，在深度1.5m的范围内湿度可提升25%～30%。在设置的草方格内栽植梭梭、花棒、柠条等沙生苗木，成活率明显高于无沙障区域栽植苗木的成活率。

1.3保护土壤

设置草方格沙障可以增加沙丘地表的粗糙度，有效降低贴近地表的空气流动速度，大大削弱大风对地表的冲刷，减少因大风天气吹走沙土。实验表明，在1m2范围内的草方格沙障内的粗糙度是未设置草方格沙障中的200～300倍，沙土流失率明显减少，仅为流沙区域的0.2%～1%，其中的风速也比流沙区域减少20%～30%。

2草方格沙障对植物生长的作用

在设置了草方格沙障的沙区地带，一些被风沙吹袭的细粒物质会掩埋落在沙土表面的植物种子，后期在适宜的条件下，种子会发芽出土，为沙土地带增添植被。随着草方格中一些细小粒子不断积累起来，沙土表面更加紧实，在夜间能使空气中凝结的水分和一些降水聚集在沙土表面，使水分不易流失，一些干旱地区的土壤能够得到宝贵的水分滋养，还可让一些植株汲取到水分，保证植物存活率。此外，细粒中含有丰富的营养物质，如碳酸钙、花粉、木屑、纤维和许多微生物等有机物质和可溶性盐，这些营养物质与水融合后会往下渗漏，最后与沙土表面形成紧密的胶结颗粒，硬化后会变成一种较为结实的地面表皮，可发挥明显的防风防侵蚀作用。

在地面表层各种有机物质和微生物的作用下，沙土表面会形式较为稳定的凹面，这对地面结皮有着非常关键的作用。在新设置的草方格沙障中，结皮首先会在迎风坡面形成。在风蚀较大的区域，结皮形成的速度也会较快。如土壤周围的颗粒在适宜的条件下，一个季节中就会在迎风坡面形成一层非常紧实的灰白结皮。用草方格沙障固定沙丘后，可在草方格内种植一些如梭梭、沙枣、锦鸡儿等沙生植物，随着生态系统的慢慢恢复，沙丘表面的土质也会有所改善，進而循序渐进地改进该区域的生态环境。

3草方格沙障在防风固沙中的应用

3.1草方格沙障的制作流程

在设置草方格沙障时，要提前准备好相关的施工工具，如皮尺、石灰粉、铁锹、稻草、芦苇等，事先在沙地中划好便于施工的正方形网格线，把准备好的优质长稻草或芦苇进行充分碾压，然后将稻草或芦苇沿网格线垂直方向平铺摆放好。使用的稻草或芦苇量应为1.2～1.5kg。在设置草方格沙障时没有严格按照所需的用量标准进行制作，会大大降低草方格沙障的应用效果。用量过多会使稻草或芦苇发生倾倒现象，不能直立，严重影响防风固沙效果。用铁锹等工具踩压稻草或芦苇中间位置，让稻草或芦苇的中间按压到沙土中，两头翘起，形成一道竖直的屏障，这样就完成了沙障的设置。草方格沙障两边的淤沙要用铁锹拨到沙障底部，让草方格沙障能够比较紧固地直立在沙土中，进而发挥良好的防风固沙效果。

3.2草方格沙障施工的工艺流程

3.2.1修整沙丘边坡在设置草方格沙障时，必须对坡度大于30°的沙丘边坡进行合理的刷坡，保证边坡坡率符合沙障设置要求。修整完沙丘边坡后还要对施工地进行放样，保证施工过程符合设计要求。

3.2.2规划方格网并挖槽根据预先设计的草方格铺设方案，先要在沙丘迎风坡面脚线和坡面选择控点，然后在迎风坡面上拉线并用石灰撒线，形成形状为边长1m的正方形网格，保持边线与主风向一致或垂直，网格与坡脚线之间的夹角为45°或135°，最后用铁锹沿着地面上画好的石灰线挖出宽15cm、深20cm的沟槽待用。

3.2.3加工稻草在草方格沙障设置中采用的原料很多，如麦草、稻草或芦苇等。制作草方格时，先要对稻草或芦苇进行加工。甘肃省河西地区主要采用稻草作为原材料设置沙障。以稻草为例说明加工流程，选择当年生稻草，保证无变色、无发霉、具有一定弹性：先把稻草切割成70cm长，在稻草表面洒上水，保持湿润，提高稻草柔韧性，避免制作草方格时稻草断裂：将稻草按每25 kg为1捆轧制成捆，码放整齐待用。

3.2.4铺设稻草稻草准备好以后，开始沿着草方格的网线槽均匀无间断地铺设，按照垂直方向把稻草中间点放置在槽中间，1个方格内稻草的用量保持在1.2～1.5kg，随后将沙压在稻草中间，再用一种不会将稻草切断的平板工具对准稻草中间点，用力将稻草对折并压紧，压到槽内20cm深的位置，再用沙土将稻草扶正，压好的稻草横竖成行，规格整齐。稻草最终露出沙面的高度要保持在15 cm左右，保证顶部宽度在5～6cm。最后用脚踩的方式把稻草两边的沙土压紧，将稻草固定。

3.2.5检查验收

以每个沙丘坡面为1个施工小班，草方格沙障设置完成后，采用人工对线性进行初步调整，相关工程专业技术人员进行检查验收，合格后才能进入下一个施工小班。设置草方格沙障时，每2km需要设置2m左右宽的隔离带作为防火工程建设用地，保证隔离带位置处于沙丘凹陷处。

4设置草方格沙障的注意事项

在流动沙丘地带设置草方格沙障时最重要的是注意设置方向和规格。草方格沙障是一种较为低矮的立式沙障，设置的位置优先选择风速较快且方向较为复杂的地段。草方格沙障是由与主风向垂直设置的主带和与主风向平行设置的副带进行交叉互相组合而形成的一种沙障形式，受周围风沙侵蚀地表的程度、保护沙土地的目的、植物覆盖率等诸多因素影响。在规格选择上，可设置边长为1m或2m的正方形格子。实践表明，1m宽的草方格沙障防风固沙效果最佳。主带设置完成以后再进行副带设置，副带可以比主带稍微薄一些，但要与主带保持结实的连接，连接不结实，风大时副带会产生缺口，降低防风固沙效果。

一般情况下，草方格沙障设置在沙丘迎风面的下半部分，如果在沙丘迎风面上半部分设置，长期应用后会被风吹平，但进行第二轮铺设后固沙效果会更好。遇到一些有特殊要求的流动沙丘时，就要对其进行全面设置。固定落沙坡也是一项非常重要的工作，加固时要预先在顶部做一行一行方格形状的草方格沙障，再依次往下铺设;或先做好落沙坡副带，再从上至下做好水平方向的主带。设置草方格沙障时，必须先要在固定沙带的外部边缘，尤其是迎风面方向进行设置，这是保护整个沙丘区域草方格正常应用的关键。如果固定沙带的外部边缘被大风猛烈吹袭，设置的草方格沙障遭受破坏后，该区域设置的全部草方格沙障很容易被掩埋或被风侵蚀。

5结语

草方格沙障的应用可以有效对沙区起到防风固沙作用，并能保持土壤水分，减少土壤水分蒸发，为沙土补充养分，在土地荒漠化治理中有着不可忽视的作用。在实践中，虽然草方格沙障的成本相对较高，消耗的时间也较长，但产生的效果非常好。草方格沙障的应用能够为沙区群众战胜土地荒漠化和土地沙化提供有效的技术支持，也能增强人们对治理土地荒漠化的信心。