防止風蝕沙化、固定流沙的一種防護林。作用在于抗御風沙侵襲為害農(nóng)田、牧場、鐵路、公路、渠道、水庫和其他設施,防止沙化擴展。一般利用喬、灌木和多年生草組成片狀、帶狀或塊狀人工植被;如輔以沙障,可改變和調(diào)節(jié)近地層空氣動力狀況,保護喬、灌木存活。
概況17~18世紀,歐洲一些國家已在海岸種草、種松樹固沙。日本也很早利用灌木編柵插入沙地形成人工沙堤,堤面種草。內(nèi)陸沙地固沙以蘇聯(lián)較早,1885年曾于穿越中亞卡拉庫姆沙漠的鐵路兩側(cè)設置草方格沙障和栽梭梭、沙拐棗等。利比亞、埃及、沙特阿拉伯等從20世紀50年代也大力發(fā)展植物固沙,同時結(jié)合采用原油、重油、渣石、瀝青乳液等固沙。
在中國風沙區(qū),如甘肅河西走廊主要是用插風墻阻截流沙。1949年以后,除在南海海岸沙地造防風固沙林外,50年代后期在內(nèi)陸風成沙地建成大型防風固沙林帶1835公里。1978年起興建“三北”防護林體系工程,截至1985年,已完成一期工程量605萬公頃1。
樹種選擇即使處在同一氣候帶,沙地土地類型也存在差異。因此,造林成功和使林帶取得最大固沙效果的關鍵在于適地適樹。中國東北西部科爾沁沙地、渾善達克沙地及其相鄰地區(qū)的最適固沙樹種為小葉錦雞兒、胡枝子、黃柳、蒙古巖黃蓍和樟子松等;陜西北部毛烏素沙地及其附近地區(qū)的適生樹種是蒙古巖黃蓍、細枝巖黃蓍、小葉錦雞兒、檸條錦雞兒、沙柳、沙棘、紫穗槐等;內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭布和沙漠和騰格里沙漠及其以西沙漠沙丘地的主要適生樹種有頭狀沙拐棗、沙拐棗、梭梭、 白梭梭、檸條錦雞兒、細枝巖黃蓍、 沙柳、檉柳、多穗檉柳、沙棗和胡楊等;而在亞熱帶海岸沙地則為木麻黃、細枝木麻黃,溫帶海岸沙地則為黑松、刺槐等2。
功能效益(1)降塵效益:林地庇護區(qū)內(nèi)降塵中的粉、黏粒和營養(yǎng)成分十分豐富,可向風沙土壤補給大量的細土顆粒及營養(yǎng)元素,從而促進風沙土壤的發(fā)育和良性演化。該研究結(jié)果表明,固沙林對風沙土壤環(huán)境的影響機制除了對風蝕物和植物有機殘體的截存外,還在于對大氣降塵的截留。在林地內(nèi),大氣粉塵有一部分會因自身重力自然沉降于地表,另一部分則粘附于樹葉和枝干上,以后隨樹干“莖流”或“林冠雨”再補給到土壤中去。
(2)防風固沙效益:防風固沙林的建立,增加了地面粗糙度,減小了風速,從而減小了風沙流的挾沙量,降低了輸沙率,達到防風固沙的目的。據(jù)測定,陜西省靖邊縣柳桂灣林場營造在固沙林營造前,沙丘年平均移動4 m,每年有60畝良田和106間房屋被流沙埋沒,毀種田地2100畝。造林后,大部分流沙基本固定,不僅減少沙壓農(nóng)田和房屋,而且23年內(nèi)還恢復耕地2407畝。固沙林還能減小土壤風蝕,當氣流含沙量較大時,如遇到植物群體就會產(chǎn)生積沙現(xiàn)象。因此,通過植物的降風和濾沙作用,減小了氣流對土壤的侵蝕。
(3)小氣候效益:由于干沙層的覆蓋,使沙丘的水分得以有效的保護,在干旱的環(huán)境中,沙丘是一個貯水體,它對干旱區(qū)植物是一個相當濕潤的環(huán)境。由于毛細管作用而使高水位地下水上升導致了沙丘的潮濕,而且由于沙粒持水的負基質(zhì)電位比細質(zhì)地顆粒低得多,使水層水分易被植物利用。
(4)改良土壤效益:沙地土壤是一種成土過程很微弱,營養(yǎng)貧瘠的土壤,如其主要營養(yǎng)元素氮的含量遠遠低于一般植物生長所必需的含量。固沙林的建立,加強了沙地土壤成土過程,使土壤肥力有所提高。植物對沙土改良作用:林地的庇護作用,不僅為土壤發(fā)育創(chuàng)造了特殊的小氣候環(huán)境,而且使得林地前后一定范圍內(nèi)的風速顯著降低,地表風蝕量大幅度減少。沙土的粉、黏粒含量增加;物理性質(zhì)發(fā)生變化,土壤容重減小,孔隙度增大;田間持水量增加,透水性減弱;土壤的有機質(zhì)含量,N、P、K含量均有增加,這對風沙土表層土壤的細化和養(yǎng)分的積累具有明顯的補給作用3。
固沙林幼苗選擇的要求(1)根系伸展廣,根蘗性強,能籠絡地表沙粒,固定流沙。
(2)耐風吹露根及沙埋,有生長不定根的能力,耐沙割。
(3)落葉豐富、能改良土壤。
(4)耐干旱、耐瘠薄、耐地表高溫或耐沙洼地的水濕及鹽堿。
可選樹種:女貞、柳杉、水杉、樟樹、冬青、金銀花、錦雞兒、紫穗槐、檉柳……
造林密度內(nèi)陸沙地造林,灌木樹種每公頃1000~3000株,楊柳、沙棗等喬木每公頃1500~3000株,松樹每公頃3300~4950株為宜。沿海沙地植木麻黃每公頃1425~3750株。
造林方法流動沙丘地造林初期配置沙障(或風障),可以減弱風蝕,保證樹木的存活和生長。一般是就地采集柴草、秸稈、樹枝或粘土作材料,在沙丘上以行狀或網(wǎng)格狀平鋪或插成半隱蔽的直立沙障,然后在沙障行間或網(wǎng)格狀內(nèi)植樹。造林季節(jié)應選在沙地水分、溫度有利于苗木和種子發(fā)芽的時期,干旱半干旱區(qū)植苗或插條造林以春季為主,即在苗木新芽未萌動前,抓緊沙土化凍時機進行。通常以3月下旬至4月上旬為造林適期。秋季10月中至11月沙地封凍前、樹木停止生長后,可行植苗、插條、壓條、截干造林。半干旱區(qū)雨季來臨時可采用容器苗造林或直播造林。南方沿海沙地造林宜在早春進行。
①植苗造林。同一塊沙地用同級同齡苗。闊葉樹種采用1~2年生長勢旺盛發(fā)育良好的分級壯苗。針葉樹采用2~4年生頂芽飽滿的壯苗。起苗、運苗過程須采取保濕措施,防止苗木失水。發(fā)現(xiàn)失水時,栽前應截干1/3~2/3 。栽時須使苗木根莖深入地面10厘米,分兩次覆土,分層踏實,最后再覆一層松沙土保墑。在沙地水分條件好、質(zhì)地疏松、樹種苗根較小的情況下,可采用隙植法即窄縫栽植。
②插條造林。在地下水位高、沙地墑情好或有灌溉條件的地區(qū),用楊柳類或萌生力強的灌木柳、檉柳造林時可采用此法。所用插條須選自壯樹,忌用多代萌生或活力衰退的老枝條。春插的插條應與地面齊平不露頭;秋插須略深于地面3~5厘米,以防風蝕。丘間地插高桿造林宜采用3~4年生枝干,長2.5~4米,小頭粗3~4厘米,大頭粗4~6厘米,栽前浸水25~30天,在沙丘背風坡腳和丘間地深栽0.8~1米。地下水深2米的沙地,須深栽1~1.2米。
③埋條造林。植樹點挖長50~70厘米、寬20~30厘米的坑,將1米左右長的帶梢頭枝條4~6根兩側(cè)交叉置坑內(nèi),枝梢頭外露,培土踩實。
④容器苗造林。適用于已鋪設沙障的流動沙丘。在干旱沙丘上須隨栽隨澆水,初植時每株澆水0.25~5千克以?;睢?/p>
⑤直播造林。直播沙生灌木適于半干旱地區(qū)沙地。通常在雨季來臨前在沙丘迎風坡中下部和丘間地采用穴播或條播。撒播法只適用于平緩流動性小的沙地或?qū)掗熐痖g低地和地下水高的沙地。直播造林要注意防治鼠害2。
造林措施的配置有3種方式:①在沙丘背風坡腳、丘間地種植喬、灌木構(gòu)成阻沙帶,攔阻流沙前移;迎風坡下部栽灌木構(gòu)成固沙帶,創(chuàng)造不飽和風沙流條件,俟吹蝕削平沙丘頂部后,再在沙丘上部造林以實現(xiàn)全面固沙。②在水土條件優(yōu)越的寬闊丘間低地造林,增大地表粗糙度,使沙丘地層氣流在林內(nèi)受阻,降低風速,并使氣流中的沙粒散布沉積林內(nèi),實現(xiàn)固沙阻沙。隨著沙丘前移退出來的地段,繼續(xù)植林。③沿沙丘地邊緣營造多條樹帶,組成阻沙林帶。
幼林撫育自造林到林木郁閉,須注意管護。沙丘造林最初兩年,沙障如有損毀須修補,幼樹死亡較多達不到規(guī)定密度時須補植。
本詞條內(nèi)容貢獻者為:
李麗霞 - 博士 - 西北農(nóng)林科技大學