一种雨养梭梭固沙林低密度建植方法与流程

本发明属于荒漠化防治技术领域，尤其涉及一种雨养梭梭固沙林低密度建植方法。

背景技术：

我国是世界上受沙化危害严重的国家之一，全国沙化土地面积为172.12万平方公里，占国土总面积的17.93％，土地沙化是当前最为严重的生态问题，严重威胁国家生态安全和制约社会经济可持续发展。人工固沙林建设是沙区植被恢复和防治土地沙漠化扩展的主要措施，我国有近60年的人工固沙植被建设历史，有效遏制了沙漠化的发展，促进了局地生境恢复。近几十年以来，由于过度开采利用，地下水位迅速下降，固沙植被很难利用到地下水，主要依靠有限的降水来维持生长，出现了造林密度大和水分不足而引起的固沙植被衰退和死亡现象严重，严重影响沙区的生态恢复和防风固沙效益的可持续性，如何确保固沙林持续、稳定健康生长，是我国沙区生态建设和减少风沙危害的重要实践需求。

梭梭(haloxylonammodendron)属于典型的荒漠地带性植被，由于其分枝多、耐瘠薄、抗旱性极强，是干旱沙区首选的固沙造林先锋树种，也是造林面积最大的树种，我国现存梭梭荒漠植被总面积约11.4万hm²，梭梭造林在维护干旱沙区生态平衡和促进区域可持续发展中起着重要作用。在以往的固沙造林实践中，多采用1×1m、1×2m、2×2m的间距种植梭梭，起到了快速固定流沙的作用，这一模式有以下缺点：(1)因地下水位迅速下降而无法利用，仅靠有限的降水来维持生长，造林密度大，土壤水分严重不足；(2)造林后沙面稳定，降雨、降尘的淋溶过程等促使沙面形成物理结皮，降雨很难入渗到深层，土壤水分浅层化严重，梭梭的根系深，很难充分利用降雨补充到土壤的水分；(3)稳定的沙面和浅层化的土壤水分，有利于一年生草本的生长，大量一年生草本与梭梭争夺水分资源。到梭梭生长到中后期，因造林密度大和土壤水分亏缺，梭梭固沙林大面积退化甚至死亡。另外一些固沙措施就是工程辅助措施+种植梭梭的模式，工程辅助措施主要有：粘土带状沙障、草方格沙障、塑料/尼龙网方格沙障等，这些措施的缺点是：(1)固沙成本高，很难大面积实施；(2)稳定沙面形成物理结皮，降雨入渗难，梭梭对降雨利用率不高；(3)沙障的时效性短，沙障老化后风蚀严重。上述种种原因均是防沙治沙工作中存在的瓶颈问题。

杨文斌等人于2010年5月12日公开了一种低覆盖度固沙方法(发明专利，“低覆盖度固沙方法”，专利号：zl200910241513.0)，采用1行-4行乔木和/或灌木和/或半灌木平行栽种组成一个固沙防护林带，在防护林带与防护林带之间，留有一个植被自然恢复带。这一固沙措施的缺点是在林带区域内单位面积上造林密度大，随着固沙林的生长，水分资源不足，同时，当大风沙尘天气发生时，气流遇到相对密集林带时，一部分气流向上抬升，另一部分气流下沉到枝叶比较稀疏的树体根部，群丛下风蚀加剧，土壤养分和水分流失，导致固沙林退化而防护能力降低。

技术实现要素：

本发明目的在于提供了一种雨养梭梭固沙林低密度建植方法，该方法采用在流动沙地上栽植低密度(833株/hm²)均匀丛状的梭梭固沙林和在灌丛外围设置三角形塑料网沙障相结合的固沙造林方法，丛状梭梭+三角形塑料网沙障构成一个组合体，多个组合体组成一个整体，以解决现有技术中导致的上述缺陷。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种雨养梭梭固沙林低密度建植方法，包括以下步骤：

1)梭梭造林：

①、选苗：造林时间选择在3月下旬至4月上旬，梭梭苗木选择1年生健壮的梭梭，苗高20厘米以上、主根长30厘米以上、根幅30厘米以上；

②、挖坑：选择一块比较平坦的流动沙地，根据沙波纹判断主风向，沿着垂直主风向的方向上画一条线，作为梭梭林带的起始线，在画好的线上挖两个坑穴，规格为宽40cm、深40cm、坑间距2m，在两个坑的中点沿主风向向后挖第三个坑，三个坑为一组，呈等边三角形，沿画好的线留出4m的空地后，再挖下一组坑；

③、栽苗：栽植梭梭时，为了保证成活率，每个坑穴栽植2-3株梭梭幼苗，然后将苗木直立放入坑内，保证根系垂直，回填80％的沙土、踏实，梭梭种植完成后，浇水，使苗木和土壤紧密接触，不留缝隙，等水渗完后，再回填20％的沙土，每三个坑穴的梭梭组成一丛，多个丛形成一条行带式林带，前一条林带与下一条林带的丛呈“品”字形配置，多个林带形成片林，平均造林密度约为833株/hm²；

④、补水：在造林当年的6-7月份高温天气，再补浇一次水；

2)沙障布设：

造林完成后，在每个灌丛外围设置塑料网沙障，沙障固定桩用竹片制作，固定桩长度一般为40～50cm，一端做一深槽，另一端削尖，沙障规格为3m的等边三角形，沙障的每条边与梭梭两两形成的边平行，沙障每隔1m设置一个固定桩，用锤子砸入地下20～30cm，最后将等边三角形的塑料网牢牢固定在沙面上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤2)中塑料网采用高密度聚乙烯，塑料网的孔隙度为40-50％。

有益效果：

(1)、防风固沙和生态恢复：与原有技术相比，本发明通过在流动沙地上栽植低密度(833株/hm²)均匀丛状的梭梭固沙林和在灌丛外围设置三角形塑料网沙障相结合的固沙造林方法，丛状梭梭+三角形塑料网沙障构成一个组合体，多个组合体组成一个整体，当风和流沙经过时，这一整体促使风和流沙多次绕流，削减风速，使流沙堆积在灌丛内及其周围，形成半流动状态的灌丛和裸地斑块镶嵌分布的地貌景观，增加降雨入渗，提高了梭梭林降雨利用效率，促使梭梭固沙林在有限降雨条件下持续、稳定健康生长，达到防风固沙和生态恢复的双重目的。

(2)、节约固沙成本：主要体现在梭梭造林和布设沙障两个方面，和1×1m、1×2m、2×2m的间距梭梭造林模式相比，本发明所采用梭梭丛状造林模式分别节约成本约为92％、83％、66％，主要体现在苗木用量、用工数量、浇水量上；和塑料网方格沙障相比，本发明所采用塑料网等边三角形沙障节约塑料网材料约75％，减少用工数量约50％。

(3)、提高梭梭固沙林成活率：已有研究表明，灌丛“肥岛”是荒漠植被在有限的养分资源及水分供应的生境中稳定存在的基础。本发明所采用的低密度梭梭固沙林丛状配置模式，首先，降低了梭梭造林密度，节约生态用水，其次，风沙流中的细颗粒物质堆积在灌丛内及其周围，增加灌丛沙堆养分，同时半流动状态下不断覆盖流沙，增加降雨入渗，提高梭梭降雨利用效率，还有，灌丛间裸地经过不断的风蚀，留下的粗沙粒，有利于降雨入渗到深层，为植被恢复储存水分。低密度和高降雨利用率提高了梭梭固沙林成活率，克服了梭梭生长到中后期因水分不足而产生的死亡现象。

附图说明

图1为本发明一种雨养梭梭固沙林低密度建植方法主视示意图。

图2为本发明一种雨养梭梭固沙林低密度建植方法俯视示意图。

图3为本发明一种雨养梭梭固沙林低密度建植方法效果示意图。

附图中：1、塑料网，2、固定桩，3、灌丛，4、流动沙地。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

一种雨养梭梭固沙林低密度建植方法，包括以下步骤：

1)梭梭造林：

①、选苗：造林时间选择在3月下旬至4月上旬，梭梭苗木选择1年生健壮的梭梭，苗高20厘米以上、主根长30厘米以上、根幅30厘米以上；

②、挖坑：选择一块比较平坦的流动沙地4，根据沙波纹判断主风向，沿着垂直主风向的方向上画一条线，作为梭梭林带的起始线，在画好的线上挖两个坑穴，规格为宽40cm、深40cm、坑间距2m，在两个坑的中点沿主风向向后挖第三个坑，三个坑为一组，呈等边三角形，沿画好的线留出4m的空地后，再挖下一组坑；

③、栽苗：栽植梭梭时，为了保证成活率，每个坑穴栽植2-3株梭梭幼苗，然后将苗木直立放入坑内，保证根系垂直，回填80％的沙土、踏实，梭梭种植完成后，浇水，使苗木和土壤紧密接触，不留缝隙，等水渗完后，再回填20％的沙土，每三个坑穴的梭梭组成一丛，多个丛形成一条行带式林带，前一条林带与下一条林带的丛呈“品”字形配置，多个林带形成片林，平均造林密度约为833株/hm²；

④、补水：在造林当年的6-7月份高温天气，再补浇一次水；

2)沙障布设：

造林完成后，在每个灌丛3外围设置塑料网1沙障，沙障固定桩2用竹片制作，固定桩2长度一般为40～50cm，一端做一深槽，另一端削尖，沙障规格为3m的等边三角形，沙障的每条边与梭梭两两形成的边平行，沙障每隔1m设置一个固定桩2，用锤子砸入地下20～30cm，最后将等边三角形的塑料网1牢牢固定在沙面上。

其中，所述步骤2)中塑料网1采用高密度聚乙烯，塑料网1的孔隙度为40-50％。

风洞模拟了盖度均为20％的条件下，丛状、两行一带、单行一带、均匀配置等4种造林模式的防风固沙效益(表1、表2)。风速削减率呈现出：均匀>丛状>单行一带>两行一带，积沙量总和为：丛状>均匀>单行一带>两行一带。

两行一带、单行一带的造林模式，林带区域内单位面积上植被密度大，随着固沙林的生长，因水分亏缺造成固沙林稀疏或者死亡而达不到防护的目的，同时，当大风沙尘天气发生时，气流遇到相对密集林带时，一部分气流向上抬升，另一部分气流下沉到枝叶比较稀疏的树体根部，群丛下风蚀加剧，土壤养分和水分流失，导致植被退化，均匀分布配置模式相对密度小，林带内植物个体协同作用不明显，对地表保护作用较弱，也容易引起风蚀，而丛状分布的配置模式，气流经过林带群丛时，一部分气流向上抬升，另一部分气流绕流经过群丛两侧的空旷区域，削弱了气流动能，加之群丛植被协同保护作用，群丛内部风蚀量大大降低。

通过对固沙林4种配置模式综合分析，认为丛状分布固沙林配置模式在防风固沙方面优于其他3种模式，研究结果可为干旱沙区固沙林建设提供科学依据。

表14种不同配置模式平均风速消减率

表24种不同配置模式风积蚀量

注：数字表示风积量，“-”值表示风蚀。

和1×1m、1×2m、2×2m的间距梭梭造林模式相比，本发明所采用梭梭丛状造林模式分别节约成本约为92％、83％、66％，主要体现在苗木用量、用工数量、浇水量上；和塑料网1方格沙障相比，本发明所采用塑料网1等边三角形沙障节约塑料网1材料约75％，减少用工数量约50％。

已有研究表明，灌丛3“肥岛”是荒漠植被在有限的养分资源及水分供应的生境中稳定存在的基础。本发明所采用的低密度梭梭固沙林丛状配置模式，首先，降低了梭梭造林密度，节约生态用水，其次，风沙流中的细颗粒物质堆积在灌丛3内及其周围，增加灌丛3沙堆养分，同时半流动状态下不断覆盖流沙，增加降雨入渗，提高梭梭降雨利用效率，还有，灌丛3间裸地经过不断的风蚀，留下的粗沙粒，有利于降雨入渗到深层，为植被恢复储存水分。低密度和高降雨利用率提高了梭梭固沙林成活率，克服了梭梭生长到中后期因水分不足而产生的死亡现象。