全 文 ：林业科学研究 2006, 19( 3): 321~ 325
Forest R esearch
文章编号: 10011498( 2006) 03032105
浑善达克沙地防沙治沙综合治理模式及效益评价
以多伦县为例
金 , 贾志清, 卢 琦*
(中国林业科学研究院,北京 100091)
摘要: 多伦县位于浑善达克沙地东南部, 生态环境非常脆弱,研究示范区通过实施沙地植被恢复与保育技术、流动沙
丘地膜固沙和灌木造林综合治沙技术、窄行多带式防风固沙林综合营造与经营技术、草地天然植被保护及现代草地
畜牧业高效经营技术, 形成了农牧交错区具有特色的沙地治理和生态农牧业可持续发展模式, 并取得了显著的生
态、社会和经济效益。通过综合治理,示范区植被覆盖度增加 33% , 地表粗糙度增加 183% ~ 246% ,土壤风蚀减少
90%以上,风季 1. 5 m高处空气含尘量降低 56. 3% ~ 80. 1% , 空气湿度增加 2. 4% ~ 9. 1% , 土壤有机质和养分增加
了 37% ~ 97% , 产鲜草量由原来的 4 500 kg hm- 2提高到 27 000 kg hm - 2,实现了生态和经济效益双赢的目标。
关键词: 多伦县; 治沙模式; 综合效益
中图分类号: S728 4 文献标识码: A
收稿日期: 20050320
基金项目: 科技部专项 !首都圈 (环北京 )防沙治沙应急技术研究与示范项目 (多伦地区 ) ∀和科技部成果转化项目 !浑善达克沙地多伦
县防沙治沙技术集成与示范 ( 2002670090651) ∀
作者简介: 金 ( 1961 ) ,男,湖南常德人,高级工程师,北京林业大学研究生院森林资源与环境经济研究方向博士生.
* 通讯作者: luq@i forestry. ac. cn
Integrated Desert Contro l Pattern in Hunshandaka Sand Land and
Its Benefit Evaluation
A Case Study ofDuolun County
JIN M in, JIA Zhiq ing, LU Q i*
( Ch inese Academ y of Forestry, B eijing 100091, Ch ina; )
Abstract: The ecoenvironment in Duolun County located in the southeast part of Hunshandake Sand is very frang ible,
M any kinds of sanddesert control patterns such as vegetat ion recovery and tending technique on sand area, shrub afforesta
t ion w ith the protection m embrane technique on the flow ing dune, sandfixat ion forest ofm ultistrips w ith narrow row pat
tern construction and m anagem ent techn ique, and natural vegetation protection in grassland and higheffect m anagement
technique of stockbreeding were mi plem ented in this research and dem onstrat ion area. The typical pattern of sanddesert
control and eco logical farm ing sustainable developmentwere built and rem arkably comprehensive benefits were ga ined. A f
ter com prehens ive contro,l vegetation coverdegree was increased by 33% , the rough degree of ground was increased by
183% ~ 246% , soil drifting w as reduced by over 90% , m inuteness sand grain content in the a ir was fell o ff by 56% ~
80% above 1. 5 m, the air hum id ity increased by 2. 4% ~ 9. 1% , so il organ ic and nutritious substance increased by 37%
~ 97% , fresh grass output increased from original4 500 to 27 000 kg hm- 2, and the target o f mi proving both the ecolog
ical benefit and econom ic benefit was realized in this research and demonstration area.
K ey words: Duo lun Coun ty; desert contro l pattern; comprehensive benefits
林 业 科 学 研 究 第 19卷
土地荒漠化不仅是一个重大的生态环境问题,
而且也是导致贫困和制约社会经济可持续发展的重
要因素。我国是世界上土地荒漠化危害最严重的国
家之一,据监测资料表明, 截止 2004年, 全国沙漠化
(包括沙化 )土地面积为 17397万 km2, 占国土总面
积的 18. 12% ,分布在 30个省的 889个县。我国土
地沙漠化治理技术研究早期主要集中在单纯的固沙
造林方面, 20世纪 70年代以后, 随着国家对土地沙
漠化问题的重视,着重研究了沙漠立地类型的划分、
不同类型区适生植物种 (包括乔、灌、草种 )初选及
栽培技术、绿洲防护林体系营造、飞播造林、沙地抗
旱造林、天然植被保护与更新、土地沙漠化监测等技
术 [ 1~ 4] ;国家 !十五 ∀攻关项目将土地沙漠化防治列
为科技专项,并在全国建立一批试验示范区,在技术
优化和集成方面取得了一批成果, 为不同类型区土
地荒漠化防治提供了技术支撑。我国在沙漠化防治
工程 (技术 )综合效益评价方面主要是沿用水土保
持效益的一些方法和理论, 进行综合效益的计算, 并
从生态、经济和社会三个子系统的结构和功能考虑,
建立相应的效益衡量指标、分析指标、目的指标和评
价体系 [ 5] ,对效益评价进行系统研究。
本研究区域位于浑善达克沙地东南部的多伦
县,该地区耕地、天然草地面积广阔, 农牧业资源互
补潜在优势十分突出,但由于特有的地貌类型和土
质条件加上干旱大风等不良气候因素影响, 导致生
态环境非常脆弱 [ 6] , 主要表现在: 一是风蚀沙化、水
土流失严重;二是沙化程度日趋加剧;三是草牧场严
重退化。本项目在 2000 2005年期间, 建立了浑善
达克沙地综合治理多伦试验示范区, 形成技术优化
配套的生态建设和沙地治理模式, 通过对多伦治沙
模式研究和综合效益评价, 为我国北方整个农牧交
错区的沙地治理和生态农牧业可持续发展提供科学
依据和实践范例。
1 研究区基本情况
研究区位于浑善达克沙地南部边缘的多伦县 I
号沙带地带。本区气候属中温带大陆性季风气候,
海拔 1 200~ 1 400 m; 年平均气温 1. 75 ~ 3. 23 # ;
年平均降水量 300 ~ 400 mm, 从东南向西北递减,
年蒸发量为 2 000~ 2 400mm, 蒸发量则从东南向西
北递增;风力强劲, 年均风速 4. 3 ~ 5. 1 m s- 1, 年
大风日数 50~ 70 d,主风向为西北风; 地貌为平缓起
伏的沙地;土壤以发育在砂性母质上的风沙土为主,
有机质含量低,稳固性差;沙带周边多为典型的草原
栗钙土, 间有风沙土、棕钙土和草甸土等土类 [ 7]。植
被以典型的草原植被为主,主要植物有羊草 ( Leymus
ch inensis ( T rin ) Tzve l )、冷 蒿 ( Artem isia f rigida
W illd )、克氏针茅 ( Stipa kry lovii Roshev )、狗尾草
(S etaria viridis ( L) Beauv)、扁蓿豆 (M elilotoides ru
thenica ( L) So jak)等。
2 研究区防沙治沙综合治理技术体系
的建立
2. 1 研究示范技术区布设与研究方法
2. 1. 1 研究示范技术区布设 根据多伦县防沙治
沙的现状, 研究区建立了 1 000 hm2防沙治沙综合
治理技术示范区, 分别在新民试验点、榆树林试验
点、牛心山试验点进行了各项技术的试验示范研究,
试验区布设方案见表 1。
表 1 试验示范区与试验示范内容
试验区 研究示范技术
新民试验区 沙地植被恢复与保育技术,机械沙障保护下的灌木造林。
榆树林试验区
流动沙丘地膜固沙、灌木造林综合治沙技术, 窄
行多带式防风固沙林综合营造与经营技术, 机械
沙障保护下的灌木造林防沙技术, 沙地植被恢复
与保育技术。
牛心山试验区 现代草地畜牧业高效经营管理技术示范。
2. 1. 2 研究试验方法 植被调查采用了 5 m ∃ 5 m
(灌木样方 )和 2m ∃ 2 m (草地样方 )的野外调查方
法,分别在流沙区设置 2个对照样方、沙化草地植被
恢复与保育区设置 6个样方、流动沙丘快速固沙与
灌木造林治沙区设置 6个样方、窄行多带式防风固
沙林区设置 4个样方, 共设置了 18个固定样方。
风蚀观测采用测针法, 在 4个典型观测区设置
了 8个观测点。
沙尘量观测采用集沙仪分层梯度测定法, 分别
在流沙区、封育区、灌木造林区进行了定点观测。
小气候观测采用野外定点定位小型气象站连续
监测。
土壤调查采用分层取样与实验室化验方法进
行,在 5个典型区选取 15个土壤剖面,土壤养分取 0
~ 20 cm土壤样品进行土壤有机质及 N、P、K测定,
土壤含水量分 3层 ( 0~ 20、20~ 40、40~ 60 cm )取样
测定。
322
第 3期 金 等:浑善达克沙地防沙治沙综合治理模式及效益评价 以多伦县为例
2. 2 研究区主要示范技术
2. 2. 1 沙化草地植被恢复与保育技术 在保护好
现有林草植被的基础上,依据沙生植物生长规律, 通
过适生灌草品种柠条 ( Caragana korsh inskii Kom)、
沙棘 (H ippophae rhamno ides L. )、沙柳 ( Salix chei
lopu ila Schneider)、羊草等的选择与优化配置, 针对
不同的地域类型和沙化土地特点, 采用植物措施和
工程措施相结合, 扩大林草植被, 固定活化沙丘, 遏
制沙地的活化趋势。包括恢复沙化草地原生植被的
封育技术示范 300 hm 2、飞播造林固沙技术和人工补
播技术示范 366 hm2等。
2. 2. 2 流动沙丘快速固沙与灌木造林综合治沙技
术 根据多伦县自然环境特点, 主要是应用禾源液
体生态地膜 (通过喷洒微乳液体生态膜能使表面形
成沙粒结皮,减少大风对沙地表面的吹蚀。降雨时,
液体膜可在不到 60 s的时间内软化而扩大微孔, 能
使水分完全透过, 但不溶于水; 而在相对湿度为
85%以下时,生态膜能在 30 s内半硬化, 抑制蒸发,
达到保墒增温以及降低盐碱化的功能 )固沙技术, 固
定活化沙丘,遏制沙地的活化趋势, 扩大林草植被,
同时实施沙障保护下的灌木造林治沙技术, 即在流
动沙丘上设置草方格沙障, 在网格内种植固沙灌木,
网格 2m ∃ 2m网眼设计,示范面积 200 hm 2。主要
造林树种有:沙棘、柠条、樟子松 (P inus sy lvestris var.
mongo lica Litv in)等。
2. 2. 3 窄行多带式防风固沙林综合营造与经营技
术 根据风沙流动规律,选择适生乔灌树种,进行优
化配置,设置网格林带。主副林带宽 50m, 长 200~
400 m, 以新疆杨 ( Populus a lba Lvar. py ram idalis
Bge )、樟子松、沙柳为主组成多层次复合林带,林带
结构配置为新疆杨 3行,株行距 2m ∃ 2m ;樟子松 1
行,株行距 2 m ∃ 1. 5 m;沙柳 1行, 株行距 1. 5 m ∃
1. 5m。在网格内进行人工、半人工草地建设或种植
农作物,形成一个多结构多功能的立体防护林网体
系。利用地膜覆盖、免耕留茬、优化作物种类及其种
植结构, 在林网内部配合作物茬地播种、耕播联合作
业以及合理灌溉技术等, 建成生长季绿色植物与非
生长季作物留茬的农田植被覆盖体系, 示范面积
133 hm
2。
2. 2. 4 草地天然植被保护及现代草地畜牧业高效
经营技术 以 !退化草地改良与合理利用 ∀为重点,
大力推广 !夏牧、冬饲、秋出栏 ∀的季节性畜牧业模
式,通过多项综合配套技术措施、管理措施和政策保
障体系的集成,为示范区退化草地恢复、合理利用及
草地畜牧业可持续发展提供示范样板和技术支撑。
其措施是:采取封育、补播、施肥等技术措施,对各类
不同的退化草地进行恢复和改良, 并利用雨季施撒
化肥和有机肥料, 促进植被的恢复再生, 提高草地生
产能力和稳定性;推行延迟放牧、划区轮牧, 割草地
轮刈等措施, 建立 !以草定畜、增牛压马、稳定绵羊、
限制山羊∀的草原资源合理利用结构及与以保护植
被为主的生态生产优化模式 [ 8~ 10] ; 退耕还草, 建立
多年生禾本科 (G ram ineae)、豆科 ( Legum inosae)混播
人工草地与高产青贮饲料地, 增加优质人工饲草的
比重和冬春的畜均饲草贮备,减轻天然草地的压力;
将低产的沙化农田和撂荒地,以改善土壤结构, 增加
N素和土壤有机质,对贫瘠的农田采取草田轮作, 通
过人工草地建设,使天然草地得以全年禁牧或冬季
休闲,从而实现退化草地恢复的目标 [ 11 ~ 13]。
3 研究区治理效果综合评价
3. 1 生态效益
项目实施后, 项目区的风蚀、沙化危害可以从根
源上得到控制, 使试区内植被覆盖率达到 80% 以
上。由于生态环境的根本改善, 减缓了草原荒漠化
进程,减少了沙尘暴的强度和次数,使示范区内的土
壤侵蚀大大减少。
3. 1. 1 形成多功能沙地防护体系 从表 2可以看
出,通过上述综合治理体系的实施,在示范区初步形
成了较完整的综合防护体系。
表 2 治理后防护体系的结构和功能
项目 未经治理的流沙区
围栏封沙育林
育草区
机械沙障保护下的
灌木造林区
窄行多带式防风
固沙林
植被盖度 /% 5~ 20 82. 4 80. 6 78. 1
植物种 流动沙丘迎风坡下部及丘间低地长有
零星小灌木,主要有沙蒿 (A rtem isia f ili
f olia Torr )、沙米 ( Ag riophyllum arena ri
um L ink. )等。
一些天然灌木、半灌木及
草本植物, 主要有羊草、
沙柳等。
沙柳、柠条等 新疆杨、樟子松、沙棘
等。
323
林 业 科 学 研 究 第 19卷
续表
项目 未经治理的流沙区
围栏封沙育林
育草区
机械沙障保护下的
灌木造林区
窄行多带式防风
固沙林
风速降低比率 /% 0 33. 3 42. 2 52. 8
粗糙度增加比率 /% 0 183 212 246
沙丘活动程度比率 /% 100 8 3 5
土壤风蚀减少比率 /% 0 98. 5 96. 1 82. 6
风季 1. 5m高处空气含尘
量降低比率 /% 0 56. 3 72. 8 80. 1
空气湿度增加比率 /% 0 2. 4 7. 5 9. 1
3. 1. 2 提高植被覆盖率和生产力 根据植被调查
结果 (见表 3) ,项目区经过引种栽培、围栏封育等措
施,植被类型和植物种数量明显增加,总盖度由治理
前的 48. 6%提高到 81. 3% ,年土地单位生物产量增
加 92%。
表 3 示范区治理前后植被的变化
项目
植被状况
植被类
型数
基本群落
类型数
植物
种数
总盖度 /
%
生产力 /
( kg hm- 2 a- 1 )
治理前 4 10 26 48. 66 7 500
治理后 6 14 38 81. 3 14 400
3. 1. 3 改良土壤增加肥力 依据土壤养分测定结
果分析 (见表 4), 土壤沙化导致营养元素迁移、淋
溶,各元素的有效态含量均低于其他土类。但经过
对流沙固定和实施植被恢复措施, 无论是沙丘地和
丘间地土壤肥力均发生明显变化, 经测定沙丘地治
理后有机质含量比治理前增加了 56. 3%, N、P、K分
别增加了 57. 8%、97%、49% ; 丘间地治理后有机质
含量比治理前增加了 39%, N、P、K分别增加了
69%、812%、37%。
3. 1. 4 降低风速有效控制风蚀 在沙障的作用下,
降低了近地表风速, 风沙土层小于 0. 1 mm粘粒含
量显著增加 [ 14 ] ,从而减少了沙面的无效蒸发, 土壤
含水量提高, 为植物生存创造了优良环境 (见表 5)。
表 4 示范区治理前后土壤肥力的变化
项目
沙丘地
有机质 /
( g kg- 1 )
N P K
(m g kg- 1 )
丘间地
有机质 /
( g kg- 1 )
N P K
( mg kg- 1 )
整治前 8. 7 73. 2 3. 3 77. 6 16. 7 80. 4 4. 8 90. 1
整治后 13. 6 115. 5 6. 5 115. 7 23. 2 135. 8 8. 7 123. 4
表 5 沙障防护效果
试验点 地表性质 粗糙度 /
cm
风速 /
( cm s- 1 )
输沙量 /
( g cm - 1 m in- 1 )
表层含
水量 /%
新民 麦草沙障 1. 537 7. 8 0. 027 2. 56
流沙 0. 007 10. 6 11. 411 2. 01
榆树林 黄柳沙障 2. 001 8. 4 0. 031 2. 73
流沙 0. 009 11. 2 12. 012 1. 98
3. 1. 5 优化土地利用结构改善生态环境 从项目
区治理前后土地利用结构变化来看 (见表 6) ,农业
用地治理后减少 17. 5% ,占总土地面积 21. 2%; 林
业用地增加 151. 1%, 占总土地面积 30. 1%; 牧业用
地增加 11. 8%, 占总土地面积 44. 2% , 土地利用结
构趋于合理, 流动沙丘得到有效控制, 生态、生存和
生产环境得到明显改善。
表 6 示范区治理前后土地构成状况的比较 hm2
项目
耕地
无荒漠化 轻度荒漠化
中度
荒漠化
重度
荒漠化 合计
弃耕地
林地
乔木 灌木 苗圃 合计 草地 果园 其它用地 流沙 总计
治理前 17 38 138 64 257 37 30 90 0 120 395 0 37 154 1 000
治理后 123 77 12 0 212 0 75 196 7 278 442 23 45 0 1 000
3. 2 经济效益
该项目能产生直接经济效益的主要是指荒漠化
草场改良与高效草场建设、农业增产增收等。项目
通过天然草地保护、封育、人工改良, 使退化草场产
鲜草量由原来的 4 500 kg hm - 2提高到 27 000 kg
hm
- 2
,每年可创收 179万元; 通过沙地造林植被恢
复,可增加生物产量 15 000 kg hm - 2, 年增产值 81
万元;另外, 通过防护林的庇护, 农业收入将增长
324
第 3期 金 等:浑善达克沙地防沙治沙综合治理模式及效益评价 以多伦县为例
20%。
3. 3 社会效益
3. 3. 1 实现现代化发展,减轻北京风沙危害 项目
建设对提高区域农业、林业、牧业现代化发展水平具
有十分重要的作用, 为全国建立防沙治沙先进地区
树立起示范样板,控制流沙漫延和沙尘暴的发生, 同
时也为保护首都及周边地区和对外交流起到窗口与
展示作用,为建立资源节约型、环境友好型社会探索
了途径。
3. 3. 2 保障国民经济,促进地方经济发展 通过对
浑善达克沙地的治理,可逐步减轻风沙对人民群众
生产、生活的危害, 从而保护和促进地方经济的发
展,提高当地农牧民的生活质量。
3. 3. 3 改善投资环境,加快脱贫致富步伐 项目实
施后,极大地改善了区域投资环境, 一方面可安置大
批的剩余劳动力,增加就业机会,促进社会的安定团
结;另一方面通过林业产业生产,可在经营期内获得
多种效益,农牧民增加收入,从而实现 !政府增税、企
业增效、农民增收、大地增绿∀的目的。
3. 3. 4 推进模式化发展,发挥示范带动作用 本项
目的实施,不仅使当地建成最大的防沙治沙科研基
地,而且还促进地区经济的协调发展,对周边地区乃
至全国起到宣传、示范和技术推广作用。
4 小结
( 1)综合治理示范区通过实施沙地植被恢复与
保育技术、流动沙丘地膜固沙和灌木造林综合治沙
技术、窄行多带式防风固沙林综合营造与经营技术、
草地天然植被保护及现代草地畜牧业高效经营技术
等,形成农牧交错区具有特色的沙地治理和生态农
牧业可持续发展模式。
( 2)综合示范区建立的沙区生态防护体系, 使
植被覆盖度增加 33% , 地表粗糙度增加 183% ~
246%,土壤风蚀减少 90%以上,风季 1. 5 m高处空
气含尘量降低 56. 3% ~ 80. 1%, 空气湿度增加
24% ~ 9. 1%, 土壤有机质和养分增加了 37% ~
97% ,生态环境得到明显改善。
( 3)示范区通过天然草地保护和改良, 产草量
由原来的 4 500 kg hm- 2提高到 27 000 kg hm- 2;
通过沙地造林植被恢复,可增加生物产量 15 000 kg
hm- 2, 年增产值 81万元; 另外, 通过防护林的庇
护,农业收入将增长 20%。以 !退耕还草, 生态保
育 ∀为生态治理原则,以 !北繁南育, 农牧耦合 ∀为生
产模式,使示范区发展成为优质高产人工草地畜牧
业生产基地, 达到了改善示范区农牧民收入,实现生
态建设和经济效益双赢的目标。
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