生態墊覆蓋在風沙治理中的應用研究

摘要：沙漠化引發的沙塵暴等氣象災害越來越頻繁，對于人們的生產生活產生了較大的危害，急需采取必要的措施來改善沙漠化地區的生態植被覆蓋率較差的問題，以妥善解決沙漠化問題。但是，在沙漠化地區由于氣候條件較差，降水稀少、高溫、風沙頻繁，導致植物難以在這種惡劣的氣候條件下生存，如何才能經濟高效的改善植物在這些地區的生長環境，提高其成活率呢？本文介紹了當前比較先進的生態墊覆蓋技術，首先對其進行了簡單的介紹，然后分析了其對于土壤水分、對土壤溫度以及對植物光合作用的影響，最后對其應用前景進行了展望。

關鍵詞：生態墊覆蓋；風沙治理；應用研究

沙漠化引發的氣候災害，呈愈演愈烈之勢對人類的生存產生威脅，尤其是我國這一狀況更為嚴峻，當前我國的沙漠化土地面積占總面積的近1/3，并且每年還在急劇遞增。當前，積極的采取植樹種草行動來治理沙漠化勢在必行，但是沙漠地區氣候條件比較惡劣，長年氣候干燥，降水量少，氣溫高，蒸騰作用劇烈，導致植物難以存活；同時，由于風沙較大再加上土質易流動，植物幼苗在為扎根情況下難以生存。這些因素提高了治沙的成本，導致治沙效果較差，難以滿足需要。因此，我們必須采取有效的措施，來固定土地的水分，以為植物的生長提供必要的條件。

一、新型生物覆蓋材料生態墊簡介

在沙漠化地區治理風沙問題，對防風固沙涵養水源的材料要求較高，但是當前采用的材料功能比較單一，不能滿足固沙、保水的需求，如水玻璃類材料只能起到固沙作用，卻不能有效的保水，保水材料固沙效果卻又不理想。當前，一種名為生態墊的新型覆蓋材料，可以有效地解決固沙和保水的問題，該材質既能夠在高溫時節降低溫度，又可以有效的保持水分，起到保水、固沙、綠化環境的多重功效。并且其材質易于降解環保無污染。

生態墊原產自馬來西亞，是當前最新的防風固沙產品，其具有成本低廉、易降解的特性，能夠有效地起到改善土壤肥力和結構、含蓄水源的作用，能夠為植物的生長提供必要的水肥供應，有效地治理土地沙化現象。我國于2003年引進該產品，并且在治理京津風沙問題中，發揮了良好的效果。在應用中生態墊具有以下作用：一是其能夠起到調節地表土層溫度的作用，既能夠防止高溫對植物根系產生傷害，又能夠在低溫時產生保溫效果幫助植物有效的應對低溫天氣，提高植物的適應能力；二是其能夠有效的含蓄水源，有關研究表明生態墊能夠顯著提高初春土壤的含水量，保持較高的濕度，為植物生長提供必須的水分供應；三是生態墊可以有效的改善土壤肥力、結構，覆蓋生態墊可以有效的對其與的雜草生長產生抑制作用，減少無效的肥力丟失，并且在一定時間后其還會自我降解，為土壤提供一定的肥力補充；四是有效提高植物的存活率，通過生態墊保持土層溫度、含蓄水源以及改善土壤的營養狀況的作用下，可以有效地彌補沙漠化土地生存條件惡劣的問題，幫助植物幼苗適應惡劣的條件，有利于植物種子的生長，提高植物的成活率。

二、生態墊覆蓋的功能分析

（一）生態墊覆蓋對土壤水分的影響

土壤的水分含量是對一個地區的氣候、土壤因素等天然氣象條件的綜合反映，土壤的水分為沙漠化土地中植物的生長提供基礎的水分條件。尤其是對于處在干旱少雨地區來說，由于該地區地表土層裸露、疏松，生態系統較為脆弱，植物覆蓋率低，氣候條件惡劣，風沙活動頻繁，年降水量少，氣溫較高水分蒸發量大，整體來說水分虧缺嚴重。而土壤水分充足與否直接關系到該地區土壤性質和植物生長，因而，要想在該地區取得較好的風沙治理效果，充足的水分供應是關鍵。

采取生態墊覆蓋可以有效改善土壤水分狀況，生態墊覆蓋在較少影響土壤性質的前提下，可以有效的改善土壤的孔隙度，增加雨水會的滲入量，同時，處在生態墊覆蓋狀態下的地表，可以有效的減少太陽的輻射，降低土壤表層的溫度，減少水分的蒸發量，起到含蓄水源、提高土壤水分的有效性，有利于提高植物的存活率[1]。

（二）生態墊覆蓋對土壤溫度的影響

土壤溫度是關系到林木能否生長的又一重要因素，土壤溫度能對植物的生長速率產生一定的影響。在合理的溫度區間內，提高土壤溫度，能夠有效地提高林木的生長速率，在植物生長的物候期內，合理的土壤溫度，能夠有效地影響植物的生長指標：當土壤溫度過低或過高，都會超出植物的承受極限，對其正常的生長發育產生抑制作用，甚至導致其死亡。

在干旱高溫的沙漠地區，地表的氣溫往往比較高，會使土壤表層孔隙中的水分蒸發出來，導致水分損失，同時氣溫越高、越干燥，就會產生較高的熱暖空氣吸壓，進而加速地表水分的蒸發損失。生態墊覆蓋可以在土壤表層產生隔熱層，有效的降低太陽的熱輻射，降低土壤表層的溫度，相關的數據顯示，在夏季炎熱天氣條件下，采取生態墊覆蓋措施可以降低土壤表層溫度達15度左右，有效的減少了高溫引發的水分蒸發等問題[2]；同時，在寒冷的季節，采取生態墊覆蓋措施能夠有效的對土壤表層產生保溫作用，減少溫度流失，幫助植物根系越冬，提高植物的成活率，此外，覆蓋生態墊可以有效地減少晝夜溫差，防止溫度大幅度變化，影響植物正常生長。

（三）對植物光合作用的影響

光合作用實質是太陽能向化學能轉化，是綠色植物所特有的生理功能，植物利用太陽能，將二氧化碳和水等無機物合成糖等有機物質同時放出氧氣。在此過程中，植物不僅為人類的生存提供有效的能源供應，而且可以有效地吸收大氣中多余的二氧化碳等溫室氣體，防止溫室效應的發生，還可以有效的防止水土流失、防風固沙、含蓄水源，起到改善生態環境的作用。

植物的光合作用過程比較復雜，其光合效率會受到多種因素的影響。采取生態墊覆蓋措施后植物的光合速率有了顯著的提升，這主要是因為采取生態墊覆蓋措施后，有效地保持了土壤表層的水分含量。當植物在干旱缺水的環境中，會及時的關閉葉片上的氣孔，減少蒸騰作用以減少水分的蒸發，防止植物失水過多降低葉綠體功能，甚至引起凋萎，但隨著氣孔的關閉，也會導致其吸收的 CO2量減少，從而降低了植物的光合速率。采取生態墊覆蓋措施后有助于表層土壤含蓄水源，為植物提供必要的水分補充，在一定程度上緩解干旱帶來的功能損傷，而水分是影響植物光合作用的重要因素，在一定范圍內植物的生理代謝活躍度、光合作用強度與土壤的含水量成正相關，因此，采取生態墊覆蓋措施后，能夠有效的提高植物的光合作用強度[3]。

三、生態墊覆蓋技術的應用前景分析

生態墊覆蓋技術投入較高，但是其對于提高植物適應惡劣環境的能力、改善生態環境方面具有重要的意義。生態墊覆蓋技術能夠有效的保持土壤表層的水分、調節地表溫度、改善植物的光合作用強度，提高植物的成活率。近年來，該技術得到較快的推廣應用，它在大幅度提高植物的產量的同時，起到了改善生態環境、節約當地水資源的作用，對于我國沙漠化地區的風沙治理工作具有重要意義。

與此同時，生態墊覆蓋技術可以有效的起到保持土壤水分、改善土壤結構、提高植物光合作用效率的作用，在應對我國荒漠化地區的風沙治理工作中，提高植被覆蓋率、改善生態環境方面具有廣闊應用前景。如果能夠在沙漠化嚴重的地區，大力推廣開來，將會有效改善這些地區的生態環境，有效的起到防風固沙、含蓄水源的作用。

參考文獻

[1]張 燕，王友文 . 民生視角下的塔克爾莫乎爾沙漠生態治理—傳統技術與新型技術比較研究 [J]. 生態經濟，2014，11：156-160+164.

[2]張克存，安志山，蔡迪文，等 . 沙漠—綠洲過渡帶近地表風沙過程研究進展 [J]. 地球科學進展，2015，09：1018-1027.

作者簡介：王麗，1985年3月16日出生，女，籍貫：陜西禮泉，西安工程大學，在讀研究生，研究方向：環境工程。身份證號碼：610425198503160268。

（作者單位：西安工程大學）