干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 巴丹吉林沙漠东南缘退化植被修复技术研究与试验示范

Arid

	巴丹吉林沙漠东南缘退化植被修复技术研究与试验示范
	王继和; 刘虎俊; 孙涛; 丁锋; 袁宏波; 马瑞; 何芳兰; 郭春秀; 纪永福; 马全林; 张德魁; 陈芳; 李瑞军
完成单位	甘肃省治沙研究所
登记(发布)日期	2010
中文摘要	1、任务来源：项目来源为国家林业科技支撑计划,“十一五”科技攻关项目子专题,由甘肃省治沙研究所执行,属应用研究。执行期为2006－2010年,执行地点甘肃省民勤县。 2、应用领域和技术原理：民勤绿洲生态退化严重,由于水资源的匮乏导致人工梭梭林、天然柽柳林和白刺灌丛等的大面积防风固沙植被衰败死亡,风沙再起,沙尘暴频发,因此该项目的研究结果主要应用于退化植被修复、重建和治理环境方面,是改善民勤地区生态环境现状的迫切需要,具有现实意义,为整个石羊河流域生态环境治理起到积极地推动作用。本项目通过现状调查,参考已有成果,以修复植被结构为基础,恢复植被功能为目的,应用植物群落学、恢复生态学、风沙物理学和防护林学等原理,借助遥感、植物抚育和防风固沙工程设置等技术,调查研究了民勤绿洲边缘植被结构和功能现状,提出了植被结构修复和功能恢复技术,建立了示范区。 3、性能指标：本项目主要完成了以下性能指标和关键技术及研究内容： (1)明确了民勤天然植被的类型及其演化过程,绘制了民勤植被分布图,并对民勤天然梭梭种群特征进行了研究。通过调查植被组成成分、结构和空间格局,绘制了民勤盆地植被现状图,摸清了植被类型和特征,现阶段存在着荒漠植被退化演替和盐生草甸植被向荒漠植被演替2种退化过程。 (2)退化人工梭梭林、白刺和柽柳灌丛的修复技术研究在退化人工梭梭林中设立沙障,流沙的固定量增加了60%,粉尘堆积量增加了1.5倍,植被覆盖增加了20%,活化的沙丘基本被重新固定。人工集雨增加了雨水流向根部的量,促进了梭梭的生长,平茬后,白刺和柽柳灌丛的新生枝数量和生长量分别是对照的3－5倍。 (3)民勤典型绿洲-荒漠过渡带景观结构的调查与分析根据前人对于民勤地下水埋深动态的时间段划分,结合影像资料的可获取性,从景观生态学的角度对比分析不同时期民勤绿洲边缘土地覆盖变化与水资源分布格局的关系,对其近50年来各景观区段上的植被特征,以及各区段对应的丘间地及灌丛沙包土壤水分特征进行了研究,从而提出了适合当地特点、切实有效的退化人工林修复和退化天然灌丛的保育措施 (4)棉秆沙障制作与设置技术及其防风固沙效益研究应用当地丰富的棉花秸秆,变废为宝,因地制宜,自主研发了栅栏式沙障和集束型可移动棉秆沙障并申报国家实用新型发明专利,获批准。在试验示范区设置不同组合的棉秆沙障,观测研究防风固沙效益,并选出栅栏式格状沙障防护效果好,沙障稳固,维护量小,并在当地大面积推广开来。 (5)提出非均匀结构梭梭林合理的林分密度对民勤青土湖湖区外疏内密结构的非均匀人工梭梭林林带内外的风速变化和防护效益进行了研究。提出：在林分结构形成梯度层次非均匀结构的条件下,造林密度为276.8株/hm2时,完全可以达到防风固沙作用。这为干旱区防风固沙林建设中,水分限制条件下,调整适宜林相而达到防风固沙作用提供了参考。 (6)筛选出抗旱耐盐优良植物材料引进了七个种源的梭梭种子和两种柽柳。在民勤沙生植物园进行了种子育苗,通过对比试验,选择较优植株,筛选出适应性较强的梭梭品系。 (7)干旱区绿洲边缘土地利用合理性评价和防护体系设计项目对示范基地(泉山镇的新西村)进行了本底调查,以其为例进行民勤绿洲边缘土地利用合理性评价和生态复合型绿洲防护体系的修复与构建研究。 (8)试验示范基地建设建成试验研究点5个,面积300多亩,与民勤县林业局和合作,在民勤县泉山镇的新西村建立约2300多亩的示范基地,在民勤县龙王庙建立退化梭梭林恢复示范区3000多亩,在民湖公路青土湖段建立了退化梭梭林和退化白刺、柽柳恢复示范区6000多亩,合计示范面积达11600多亩。 4、与国内外同类技术比较西方发达国家由于其人口压力小,植被的恢复与重建通常采用封护的办法,依靠自然力促其恢复,人工辅助措施相对较少,所以该项目开展的研究,在国际上有超前性。我国内陆干旱区沙漠边缘退化植被的修复研究相对起步较晚,虽然,近年相关研究有所增加,但研究区域、研究对象均有所不同,尤其针对干旱区沙漠边缘退化植被的结构性人工促进恢复技术、沙漠－绿洲过渡带防护体系的优化设置的研究相对较少,尤其针对新型机械沙障研究、开发及其应用于植被功能恢复的文献报道较少。大多数研究只是针对植被自身的保护,加强人工林的培育,采用必要的经济手段等方面来实施植被恢复。本项目在对巴丹吉林沙漠东南缘植被与环境现状调查研究的基础上,研究开发了2种新型经济、实用型沙障,并对不同机械沙障的防风固沙效益进行对比评价;提出了沙丘集雨植物个体复壮技术、白刺和柽柳固沙林的人工补植功能性恢复与重建技术;同时,引进七个种源的梭梭和2种柽柳,筛选出2个抗旱耐盐优良生态品系,此内容补充和充实了沙漠化区域防风固沙植物种质资源;另外,还针性研究了民勤绿洲边缘稀植防风固沙林的防护效益、生态复合型绿洲防护体系的修复与构建技术,并进行了示范区防护体系的优化设计。 5、成果的创造性、先进性 (1)在研究各生态因子对民勤绿洲边缘主要荒漠植物群落退化作用机理的基础上;从密度控制、天然降水高效利用、机械沙障的应用等特点出发,提出修复植被结构为主,辅以沙障以及集雨等退化植被修复技术,达到退化植被功能性恢复。研究提出干旱绿洲防护体系修复和优化技术,并建立了示范区。 (2)观测了梯度层次的非均匀结构梭梭林防风固沙效益,发现在造林密度为276.8株/hm2时,组合成外稀内密适宜结构的林带可达到防风固沙作用。发明并比较分析了棉秆沙障防风固沙效能。 (3)确定了民勤现有植被类型,划分了植被退化类型,将民勤盆地荒漠植被退化可分为3个阶段;分析了现阶段荒漠植被退化演替过程,同时选育了梭梭优良品系。 6、作用意义本项目的实施为国家重大项目的进行提供了前期研究基础,提供了参考资料,也开创了部分研究内容,同时也对国家重大工程建设进行了补充,在国家重大工程建设中发挥了基础资料提供、关键技术解决和研究示范带头作用。项目的实施过程中,与当地生产部门联合,在民勤的3处风沙口,新西村、龙王庙和青土湖建立示范区,形成了实施区生态保护体系,对保护当地工农业生产和交通发挥了重要作用,产生了明显的社会和生态效益。 7、推广应用的范围、条件和前景以及存在的问题和改进意见我国荒漠化土地达到国土面积的三分之一,土地荒漠化日趋严重,在干旱区沙漠边缘的绿洲区尤为突出,国内许多地方都存在相同或相似植被退化问题。项目所取得的成果可广泛应用于这些地区。棉秆沙障的发明增加了我国治理风沙危害材料和技术,填补了此类研究空白,在我国干旱区沙障材料资源日趋短缺的背景下,具有广阔的应用前景。本项目执行过程中存在以下问题：在考虑“十五”项目执行结果和多年来对干旱区研究的成果上,改变了项目任务书的部分内容,对项目内容进行适当调整,突出工程治沙技术的研究与示范,增加了试验研究点。由于政策的改变,现在农民很难组织,给项目示范区的建设带来了很大的困难。本项目的任务书所含内容基本是对“十五”项目的补充或“十五”期间较难进行的内容,所以项目实施比较困难,而且随着国家在当地实施生态建设工程,项目基本解决生态条件随之发生变化,建议延续项目研究,以便为国家重大工程项目的实施提供技术支撑。
中文关键词	荒漠绿洲过渡带 ; 恢复重建 ; 防风固沙
成果类型	应用技术
语种	中文
国家	中国
中图法分类号	X171
URL	http://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001408575
来源机构	甘肃省治沙研究所
资源类型	成果
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/242700
推荐引用方式 GB/T 7714	王继和,刘虎俊,孙涛,等. 巴丹吉林沙漠东南缘退化植被修复技术研究与试验示范[Z]. 应用技术,2010.