生態墊覆蓋在沙漠治理中的應用研究

趙勇

摘要：沙漠治理的意義在于解決沙漠化問題，促進人與自然的和諧發展。該文在分析了全國目前沙漠化狀況及其危害的基礎上，提出了具體治理策略，并分別介紹了沙漠化治理的不同覆蓋材料，強調了生態墊的優越性。最后，以實際試驗為依據，重點針對生態墊覆蓋的應用問題進行了分析，希望能夠為沙漠化的優化治理提供支持。

關鍵詞：沙漠治理；生態墊；沙漠化；植被治沙；應用

土地資源的不合理使用，是導致沙漠化問題發生的主要原因。根據可持續發展戰略的要求，必須在保護環境的基礎上，合理應用生態資源，使人與自然能夠在和諧統一的前提下共同發展。加強對沙漠化的治理，是實現可持續發展戰略要求的主要途徑，對此，應用生態墊能夠起到很好的效果，因此應對其進行深入分析。

一、全國沙漠化現狀及治理

1、全國沙漠化現狀及危害

沙漠化指的是非沙漠地區，受人類活動以及風沙等因素的影響，其土地所產生的類似沙漠的現象[1]。沙漠化問題的發生，對人們的生產與生活會產生嚴重影響，以對農業的影響最為嚴重。就目前的情況看，全國沙漠化總面積已經達到了270.25萬平方千米，且仍以繼續擴大的態勢發展，內蒙古等地區沙漠化十分嚴重。中國屬于農業大國，受沙漠化影響，可耕種的土地數量急劇減少，這對于國家經濟水平的提高會產生十分嚴重的不良影響，對此，提出相應措施加以解決很有必要。

2、沙漠化的治理

近些年來，全國對沙漠化的重視程度得到了極大的提高，同時也提出了大量的治理措施，其中飛播治沙以及機械固沙和植被治沙，是三種主要治理沙漠化的手段。相對于前兩種而言，后者更受社會認可[2]。

所謂植被治沙，指的是通過在沙漠中栽種適宜植物的方法，達到防風固沙的效果，避免沙漠化的進一步擴大，與此同時，改善沙漠化環境，使沙地的物理性質能夠得到優化，最終形成土壤。采用該種方法治沙，不僅能夠達到綠化環境的目的，同時也能夠降低沙漠化治理成本，由此可見，有必要將這一措施進行擴大應用。

二、覆蓋材料類型

覆蓋材料的功能在于保護土壤，減緩土壤中水分蒸發的速度。目前，世界上主要應用的覆蓋材料包括化學材料、生物材料以及生物墊覆蓋三種。

1、化學覆蓋材料

化學覆蓋材料及通過化學方法所制成的，用于覆蓋的材料。主要包括成膜法、泡沫法與粉末覆蓋三種方面[3]。其中成膜法指的是通過對塑料以及橡膠等所制成的乳液的噴灑，使其能夠以膜狀物的形態覆蓋的一種方法。泡沫法指的是通過對發泡劑的應用，將其噴灑到塑料膜上，形成覆蓋層，以實現保持土壤水分目的的一種方法。粉末覆蓋指的是將塑料等制成粉末狀態，并將其覆蓋在土壤上，避免其水分蒸發過快的一種方法。

2、生物覆蓋材料

生物覆蓋材料以玉米秸稈覆蓋為主。針對該覆蓋方法，國內已經進行了深入研究，并將其運用到了實踐過程中，起到了很好的效果。在農業領域，以麥田的耕種過程為例，在冬季，利用玉米秸稈覆蓋的方法，將越冬的小麥覆蓋，能夠有效的延長麥田水分的揮發時間，同時能夠保證小麥生長的溫度，對于小麥產量的提高能夠起到極大的幫助作用。對比發現，相對于沒有經過玉米秸稈覆蓋的小麥而言，覆蓋下的小麥產量，提高了50%。由此可見，該覆蓋方法對于植被的生長能夠起到一定的保護作用。

3、生態墊覆蓋

生態墊覆蓋是當前一種主要的覆蓋形式。生態墊屬于覆蓋產品的一種，具有環保性質，且使用時間較長。研究證明，將其用于地表覆蓋，可以達到增加土壤有機質的目的。同時，不僅能夠延長土壤水分的揮發時間，還能夠改善土壤的持水能力，可以從根本上改善土壤的物理性質，具有較高的應用價值。除此之外，實踐經驗顯示，采用生態墊覆蓋，還能夠產生抑制雜草生長的效果[4]。

生態墊有利于種子的萌發與生長，馬來西亞對此進行了研究：將一批同類型的種類分為兩組，一組采用生物墊覆蓋，一組正常生長，在6個月后，觀察兩組種子的生長情況，發現采用生物墊覆蓋的種子，其N、P、K在葉片中的含量明顯高于正常生長的種子。除此之外，前者的根系密度同樣較后者大，證實了生態墊覆蓋的有效性[5]。

三、生態墊在沙漠治理中的應用

1、試驗設計

試驗當地存在沙漠化問題，且面積較大，為判斷生態墊覆蓋對于沙漠化治理的效果，將其作為了試驗的主要材料。生態墊的厚度控制在4 cm。樹種選擇為梭梭，屬喬木，適合與在沙漠中生長，成年樹較高[6]。將試驗地分為兩組，進行了梭梭種植，一組采用生態墊覆蓋，一組不采用生態墊覆蓋，在10個月后，觀察兩組樹木土壤水分情況、土壤溫度情況、光合作用情況以及沙丘物理性狀和樹木的生長情況。

2、試驗結果

（1）生態墊覆蓋與土壤水分

10個月觀察周期結束后，通過對兩組梭梭土壤水分的觀察發現，相對于未采用生態墊覆蓋的土壤而言，采用生態墊覆蓋的土壤，其水分含量更高。在試驗的第一個月份，兩組樹木土壤水分便出現了明顯差距，由于試驗地區域一致，因此無需考慮降水量問題，可以認為，采用生態墊覆蓋的方法，能夠使土壤的水分含量增加。通過對每一個月份兩組樹木土壤水分含量變化的觀察發現，采用生態墊覆蓋的土壤水分含量一直更高。兩者均在6、7月份達到了最低值，認為這與兩個月份降水量較少有關，且氣溫過高，會導致土壤水分蒸發速度高，使水分含量降低。

（2）生態墊覆蓋與土壤溫度

通過對兩組試驗地土壤溫度情況的觀察發現，兩者在土壤垂向溫度以及相鄰土層土壤溫度方面均存在差別。相對于后者而言，前者的垂向溫度的變化較為平緩，相鄰土層土壤溫度之間的差值不明顯。

觀察1天之內兩組試驗地土壤溫度的變化情況。發現兩組土壤的溫度均在下午2時左右達到了最高，在凌晨2時左右達到了最低。導致上述現象存在的原因與一天之中溫度變化的規律有關。通過將兩組試驗地土壤每時溫度變化情況的對比發現，未采用生態墊覆蓋的土壤，其溫度波動較大，反之，采用生態墊覆蓋的土壤，溫度變化幅度則較小。認為這與生態墊的保溫功能有關。

觀察1天之內兩組土壤相鄰土層土壤溫度的變化發現，采用生態膜覆蓋的土壤，其相鄰土層溫度差值更小。

（3）生態墊覆蓋與光合作用

通過對兩組樹木光合作用的觀察發現，兩者的凈光合速率均在上午8時左右和下午5時左右達到了最低。分析認為，受試驗地氣溫變化情況的影響，上述8時左右，光照較弱，因此植物光合速率必定相對較低，自此以后，在溫度逐漸升高的情況下，植物的凈光合速率也逐漸上升，在11時左右達到最高，之后逐漸下降。認為之所以在上午11時左右出現了峰值，在于該時刻試驗地光照最強。

將兩組植物凈光合速率對比發現，在上午8時，兩組植物的凈光合速率一致，之后，采用生態膜覆蓋的植物，其凈光合速率上升速度便一直較快，其數值也一直較高。可見，采用生態膜覆蓋，有利于植物進行光合作用，對于植物的生長較為有利。

（4）生態墊覆蓋與沙丘物理性狀

沙脊線是沙丘物理性狀的主要體現，在一定時間內，如沙脊線移動過大，則證明該部分沙丘的面積擴大的趨勢較明顯，如其移動小，則說明該部分沙丘沒有過度擴大。如沙丘在長時間內未擴大，則會形成固定性的沙丘，避免沙漠化的進一步擴展[7]。

通過對兩組試驗地沙丘沙脊線的觀察發現，采用生態墊覆蓋的沙丘，其沙脊線移動相對較小，認為這該部分沙丘沒有過度擴大，可以認為，生態墊的使用可以達到有效抑制沙漠化影響范圍擴大的目的。

（5）樹木生長情況

在10個月生長周期結束后，觀察兩組樹木的生長情況。通過對兩組樹木樹干直徑以及樹的高度的測量發現，采用生態墊覆蓋的樹木，其直徑相對較大，高度相對較高，認為這與生態墊能夠有效改善土壤性質、維持其微量元素含量、保證土壤的營養有關。

3、討論

相對于未采用生態墊覆蓋的土壤而言，采用生態墊覆蓋的土壤，其水分含量相對較高，由此可見，生態墊覆蓋具有保持土壤水分的功能。作為植物生長的必要條件，水分的保持可以使植物的生長速度加快，提高其成活率，對于沙漠治理過程的順利實現能夠起到一定的促進作用[8]。

相對于未采用生態墊覆蓋的土壤而言，采用生態墊覆蓋的土壤，其每一天溫度的變化較為穩定，不存在較大波動，除此之外，與鄰近層土壤的溫差也比較小，這能夠為土壤中微生物的生長提供更加良好的環境，從而使植物的根系更加發達，對植物的成長十分有利。

相對于未采用生態墊覆蓋的土壤而言，采用生態墊覆蓋的土壤上所生長的植物，凈光合速率較高。植物的生長需要通過光合作用來實現，在同樣的日照情況下，凈光合速率較高的植物，其生長速度也會相對較快，這對于沙漠治理速度的加快具有促進作用。

除此之外，采用生態墊覆蓋的土壤，其沙脊線移動速度也較小，有效的抑制了沙丘面積的擴大，達到了抑制沙漠化繼續擴大的目的。在生態墊的覆蓋下，植物生長速度的加快也為沙漠化問題的解決帶來了保證。

四、結語

沙漠化問題的存在對全國農業生產會產生嚴重不良影響，解決沙漠化可以采用生態墊覆蓋的方法來實現。從土壤的角度看，采用生態墊覆蓋法，能夠達到保持土壤水分、維持溫度穩定平衡的目的。從植物生長的角度看，能夠提高其凈光合速率，提高植物生長速度。從沙丘本身來看，能夠減緩沙脊線移動速度，達到控制沙漠化蔓延的目的。可見，應大力推廣使用生態墊覆蓋法，使沙漠化問題能夠更快的被解決。

參考文獻

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[8] 張建生，張梅花，李慶會，等. 生態墊覆蓋對沙漠土壤水分和溫度的影響[J]. 中國沙漠，2008，02：280-283.