一种风沙区植被建植方法与流程

本发明涉及一种沙地土壤改良，特别是涉及一种风沙区植被恢复及重建技术方法。
背景技术：
：近年来随着国家生态文明战略的推进，特别是退耕还林及风沙区封育政策的全面落实，我国风沙区治理工作取得了显著成效。但我国干旱半干旱区面积大，分布范围广，因气候变化和人为不合理利用，部分风沙区及农牧交错区面临土壤退化和植被恢复及重建的巨大压力。因此，研究适合风沙区植被建设的方法对改善人居环境、推进生态文明建设、提高土地利用效率等有重要的意义。传统的风沙区植被恢复或建植技术一般采取全面整地后进行栽植植物的方法。但全面整地植被建植技术会破坏地表结皮层，使沙物质裸露，植被建植后不仅影响成活率，还将引发严重的风蚀现象。附图说明图1植被建植技术剖面示意图。①建植植被；②垄背顶部；③垄沟表面；④垄沟换填土壤；a垄背宽度；b垄沟宽度；c垄沟深度。图2植被建植技术剖面示意图。技术实现要素：本申请针对上述问题，提供一种新的适合风沙区的植被建植方法，以解决风沙区植被建植中大范围扰动、破坏沙结皮，植被成活率低、诱发新的风蚀化等问题。经过常年的试验表明，开沟筑垄条田化种植，垄背区域将形成自然的沙障，垄背区域风蚀产生的细颗粒土在垄沟区沉降，既控制了风蚀，同时也增强了植物种植垄沟区的土壤厚度。同时，由于部分风沙区土地同时受盐渍化、干旱化的影响，因此采用条田化垄背、垄沟整地及植被建植技术，能够使盐分向高处迁移，在垄背富集，减轻风沙区土壤的盐渍化影响。垄沟低洼区能够汇集垄背区的降雨(降雪)，提高土壤水分含量；在垄沟区施肥并种植适宜性植物，能减少施肥量，使有限的肥力集中到植物根部，有利于提升植物的成活率并促进植物生长。基于此，本发明提供一种适合风沙区生态植被的建植技术体系，包括原状土或压实土形成的条状垄背；与垄背相邻的两侧设条状垄沟，垄沟与垄背之间的高度差为20cm～30cm；垄沟与垄背的宽度比例为2：1-4，垄沟与垄背相间布置；垄背及垄沟方向一致并与主风方向夹角为60°～90°，优选为80°～90°；垄沟内栽植植被。所述垄沟与垄背的宽度比例优选为2：2.5-3.5，最优选为2：3。所述垄沟的宽度可为40cm～60cm。所述垄背的宽度可为60～100cm。所述方法中，垄沟内采用换填土，亦可利用原状耕植土。在上述任意技术方案中，进一步的，本发明可用于风沙区农业耕作，解决风沙区现有植被恢复或建植中进行大范围全面整地的栽植模式，能够最大限度的控制风蚀区域，垄沟的设置可汇集径流为植被提供了良好的生长，垄背的设置可最大限度的保护现状地表，减少扰动并阻截风沙物质，为风沙区植被建植提供了一种良好的技术方法。在风沙严重的区域，垄沟整地开挖的土石可堆填至垄背部并进行压实处理。在风沙严重的区域，垄沟部土质条件较差的可配合客土或腐殖质土的回填措施。在上述任意技术方案中，进一步的，本方案所述的植被以柽柳、柠条、花棒、铺地柏、紫穗槐等灌木为主，也可以为小乔木或乔灌混交植被体系。草种主要为苜蓿、沙打旺、无芒雀麦与扁穗冰草等适应干旱半干旱条件的草种。采用上述技术方案，本发明具有如下效益：本发明的技术方案提供的一种风沙区植被建植方法应用于农牧交错区，区域风蚀情况较严重的地区，土壤条件在短时间(两年)内获得改善。垄沟植被栽植区宽度为40-60cm，垄背及垄沟方向与主风方向基本垂直，实施后垄背部地表结皮良好，垄沟部0-20cm耕作层土壤含水率与其他区域同期相比提高了20％；垄沟b宽40-60cm，垄背a宽60-100cm，与全面整地相比风蚀面积减少了50％，不会出现连续大面积风蚀情况，仅在个别垄背区发生小面积风蚀，在垄沟部形成少量风积。植被株高与同一区域全面整地建植植被相比可增高约4cm。本发明的附加方面和优点可通过本发明的实践了解到。具体实施方式下述实施例中的方法如无特别说明，均为常规方法。本申请的发明人经过常年的试验表明，开沟筑垄条田化种植，垄背区域将形成自然的沙障，垄背区域风蚀产生的细颗粒土在垄沟区沉降，既控制了风蚀，同时也增强了植物种植垄沟区的土壤厚度。同时，由于部分风沙区土地同时受盐渍化、干旱化的影响，因此采用条田化垄背、垄沟整地及植被建植技术，能够使盐分向高处迁移，在垄背富集，减轻风沙区土壤的盐渍化影响。垄沟低洼区能够汇集垄背区的降雨(降雪)，提高土壤水分含量；在垄沟区施肥并种植适宜性植物，能减少施肥量，使有限的肥力集中到植物根部，有利于提升植物的成活率并促进植物生长。发明人经过实验表明，影响防治风蚀效果的因素如下：1)垄沟与垄背高度差2)垄沟与垄背的宽度比例3)主风方向夹角发明人对河北围场风沙区进行土壤风蚀及植被栽植的优化试验。河北围场位于河北省承德市北部，介于东经116°32′～118°14′，北纬41°35′～42°40′之间，年平均降水量为300～560mm，年平均蒸发量1491.10mm左右，属于我国北方典型的农牧交错区，年均风速2～4m/s，大风(6级以上)日数50～70d，风力侵蚀发育。按照如图1-2所示的采用条田化垄背、垄沟整地的方法，种植沙打旺改善土壤条件。具体处理如表1所示。表1.影响防治风蚀效果的条件表2.不同条件下防治风蚀效果处理a处理b处理c土壤含水率提高量(％)4.76.57.2土壤团聚体提高量(％)16.3219.8126.75土壤风蚀量减少(％)35.148.367.3平均株高提高量(cm)2.12.83.9上述表2所示的结果表明，当垄沟与垄背高度差，5cm～10cm，垄沟与垄背的宽度比例为3:2，即垄沟宽60cm，垄背宽40cm，垄沟垄背与主风方向夹角为40，实施后垄背部地表形成一定地表结皮，与全面整地对照区相比土壤风蚀面积减少32％，垄沟部土壤含水率与其他全面整地区域同期相比提高了4.7％、土壤团聚体提高了16.32％；植被平均株高与同一区域全面整地建植植被相比高2.1cm。当垄沟与垄背高度差20cm～30cm，垄沟与垄背的宽度比例为2:3，即垄沟宽40cm，垄背宽60cm，垄沟垄背与主风方向夹角为90°，实施后垄背部结皮良好，与全面整地对照区相比土壤风蚀面积减少67.3％，垄沟部土壤含水率与其他全面整地区域同期相比提高了7.2％、土壤团聚体提高了26.75％；植被平均株高与同一区域全面整地建植植被相比高3.9cm。处理c效果最好，无论植物生长情况、土壤含水率、土壤团聚体及地表土壤侵蚀均交处理a和处理c好，但处理c要尽可能减少对垄背区域的扰动。条垄状整地应在栽植的前一年完成或栽植当年的风季前完成，有条件时应洒水结皮，经过一个雨季或冬季后栽植植物，防护及植物生长条件效果更好。上述土壤特性可能同时受到种植植物的影响，特别是土壤团聚体受植物根部特性影响较大，但总体特性与不同整地形式呈现正相关。实施例1：在上述河北围场风沙地区，建植植被带整体宽度为20m，栽植前1年秋季条垄状整地，整地后洒水结皮；垄背及垄沟方向与主风方向基本垂直，夹角80°-90°，如图1和图2所示，原状土或压实土形成的条状垄背；与垄背相邻的两侧设条垄沟，垄沟低于垄背30cm；垄沟b宽40cm，垄背a宽60cm，垄沟内采用原状耕植土，植物栽植前覆盖2cm的农家肥；垄沟内栽植沙打旺；垄沟与垄背相间布置。5月中旬播种沙打旺，当年植株株高可达35.43cm。同时，在相同区域整地平地载植沙打旺，行距、株距、农业管理浇水施肥与上述相同。实施2年后垄背部地表结皮良好，垄沟部土壤含水率与其他区域同期相比提高了7.2％；与全面整地相比，垄背及垄沟风蚀量减少了67.3％，垄背部分基本不会出现连片风蚀情况，仅在个别垄背区发生小面积风蚀，在垄沟部形成少量风积。沙打旺植被平均株高与同一区域全面整地建植沙打旺植被相比高3.9cm。实施例2：在上述河北围场风沙地区，栽植前1年秋季条垄状整地，整地后洒水结皮；垄背及垄沟方向与主风方向基本垂直，夹角80-90°，如图1和图2所示，原状土或压实土形成的垄背；与田垄背相邻的两侧设条垄沟，垄沟低于垄背20cm；垄沟b宽40cm，垄背a宽60cm，垄沟内采用原状耕植土，植物栽植前覆盖2cm的农家肥；垄沟内采用无芒雀麦与扁穗冰草混播；垄沟与垄背相间布置；5月中旬播种无芒雀麦与扁穗冰草，当年植株株高可达23.45cm和25.86cm同时，在相同区域整地平地栽植无芒雀麦与扁穗冰草，行距、株距、农业管理浇水施肥与上述相同。实施2年后垄背部地表结皮良好，垄沟部土壤含水率与其他区域同期相比提高了6.5％；与全面整地相比，垄背及垄沟风蚀量减少了48.3％，垄背部分有少量风蚀，但不会出现连片风蚀情况，在垄沟部形成少量风积。植被平均株高与同一区域全面整地建植植被相比高2.8cm。根据现场试验，本发明的优选模式为：垄沟低于垄背20cm～30cm；垄沟内栽植植被；垄沟与垄背的宽度比例为2:3，垄沟与垄背相间布置，垄沟平均宽40cm～60cm，垄背平均宽60～100cm；垄沟及垄背方向一致并与主风方向夹角为80°～90°。以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化和修改，皆应属本发明的涵盖范围。当前第1页12