干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 毛乌素沙地砒砂岩固沙造田技术研究应用及其生态改善作用

Arid

	毛乌素沙地砒砂岩固沙造田技术研究应用及其生态改善作用
	韩霁昌; 解建仓; 刘彦随; 成生权; 王曙光; 罗林涛; 汪妮; 李瑞; 张宏凯; 李裕瑞; 马增辉; 盛晓磊; 张扬; 张雷; 刘兴姝; 陈田庆; 王欢元; 李晓明; 张永锋; 孙剑虹; 雷宁; 戴淼; 李宗武; 胡延涛; 范王涛; 高云云; 秦川; 王映月; 夏莺
完成单位	陕西省地产开发服务总公司
登记(发布)日期	2012
中文摘要	1、课题来源与背景毛乌素沙地是鄂尔多斯高原东南部和陕北长城沿线沙地的统称,总面积7.84万平方公里,是我国典型的生态脆弱区,土地沙化严重。但是,该区域光热资源丰富,沙化土地具有巨大的改造利用潜力。2008年9月,在实施榆林市定边县定边镇北园子村沙地项目期间,研究单位同步开展了毛乌素沙地砒砂岩与沙复配成土核心技术研究。2010年4月,示范工程榆阳区小纪汗乡大纪汗村土地开发项目经陕西省国土资源厅批准立项。 2、研究目的与意义毛乌素沙地进行综合治理的同时增加耕地面积,实现沙地土地资源的可持续利用,同时作为耕地的后备资源进行有效利用,该项目研究具有重大的现实意义。 3、主要论点与论据本研究在综合分析毛乌素沙地的地质条件、成土环境、区域生态、气候资源、植被资源、水资源、土地资源及农业发展和产业结构的基础上,针对毛乌素沙漠地区土地退化、水资源缺乏、生态脆弱、难以开发利用等问题,根据当地土地形态只有沙子和砒砂岩的现实,从传统的沙地和砒砂岩治理中走出来,变传统的治、防、挡为综合利用,围绕改善生态环境、增加耕地面积、提高土地质量、提升综合利用效益等目标,通过可行性研究、室内实验、田间试验、大田工程示范和推广5个研究阶段,完成项目研究和推广。其机理可从物理合成、化学合成和生物合成三个方面进行阐释： ①物理合成。砒砂岩与沙经物理混合后,沙粒间的非毛管孔隙易被砒砂岩的粉粒填充,增加了毛管孔隙,降低了沙的渗漏性,有效增强沙地持水保水性。 ②化学合成。土粒间通过游离氧化物、碳酸盐和有机质等胶体而胶结成土。在砒砂岩成岩过程中,碳酸盐矿物起到了胶结剂的作用;当砒砂岩与沙混合后,在碳酸盐矿物等的胶结作用下,沙粒、粉粒之间可以胶结形成凝聚体,有利于土壤结构的形成,这种作用力强度大而稳定,不易破坏;此外,砒砂岩与沙混合后有利于沙地结皮和盖冻层的形成。 ③生物合成。土壤中生物活动对砒砂岩与沙的固沙过程也有重要作用。其一,植物根系伸展和动物在合成“土壤”中的活动对土壤产生穿插分割和挤压作用,有利于形成良好的土壤结构;其二,动物粪便、植物根系和微生物分泌物等增加土壤有机质,增加了土壤胶结剂,有利于团粒结构的形成,有效降低风蚀。 4、创见与创新 ①首次发现了砒砂岩与沙两种物质结构在成土中的互补性,确认砒砂岩是一种新的固沙材料;同时通过系统开展砒砂岩与沙组合成土实验研究和田间试验,提出了适宜不同农作物生长需求的砒砂岩与沙组合配方。 ②在实验和田间试验研究基础上,总结固沙机理;提出了在生态脆弱区水土耦合高效利用模式;形成固沙造田新技术,该技术可持续改善提高当地区域生态环境,极大地增强了沙地生物的多样性和生存能力。 ③集成与凝练了砒砂岩与沙组合成土的配方技术、田间配置技术、规划设计技术、规模化快速造田技术、节水高效技术等五项技术,形成了系统完整的砒砂岩与沙组合成土的技术体系。创新性实施了标准化、规模化的成土造地工程,变砒砂岩与沙“两害”为“一宝”,实现了沙地的资源化利用,形成了毛乌素沙地节水的高标准农田建设与现代化经营为一体的土地综合整治新模式,此外砒砂岩作为物理固沙材料应用后沙区土地可多元化利用,除可作为耕地外,还在草地、林地、城市绿地、生物防护带等方面发挥了重要的作用。 5、社会经济效益,存在的问题在毛乌素沙地科学开展砒砂岩与沙相组合的固沙造田工程,既能实现沙地的有效治理,还能通过造田技术增加耕地面积,有利于改善农业生产条件和基础设施建设,提高农业生产率,实现生态治理、增加耕地、农民增收、农业增效、农村发展的综合目标,具有显著的生态效益和社会经济效益。存在的问题是由于研究工作仅开展了数年,对固沙效应的长期性的研究尚不深入。
中文关键词	砒砂岩 ; 毛乌素沙地 ; 固沙 ; 成土 ; 改善
成果类型	应用技术
语种	中文
国家	中国
中图法分类号	S156
URL	http://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001586061
资源类型	成果
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/242971
推荐引用方式 GB/T 7714	韩霁昌,解建仓,刘彦随,等. 毛乌素沙地砒砂岩固沙造田技术研究应用及其生态改善作用[Z]. 应用技术,2012.