3.1 生物措施
在荒漠化防治的生物措施体系中,植被恢复与造林技术占据着核心地位,是从根本上改善荒漠化土地生态环境的关键手段。其理论基础根植于植被在生态系统中的多重功能,通过植被的地上部分和地下根系,实现对风力、水力侵蚀的有效抵御,以及对土壤水分和养分的涵养与保持。
在实际操作中,严格遵循适地适树原则是确保植被恢复与造林成效的首要前提。这要求依据荒漠化地区的气候、土壤、地形等立地条件,精准选择与之相适应的树种。在干旱少雨、土壤贫瘠的地区,优先选用耐旱、耐瘠薄的树种,如沙棘、柠条、梭梭等。这些树种具有特殊的生理结构和生态适应性,能够在恶劣的环境中生存并繁衍。沙棘根系发达,能深入土壤深处汲取水分和养分,同时其根瘤菌具有固氮作用,可增加土壤肥力;柠条耐旱性强,枝叶茂密,能有效阻挡风沙,减少土壤侵蚀。
营造防护林带是植被恢复与造林技术的重要应用形式。通过科学规划和布局,在风沙危害严重的地区,如沙漠边缘、农田周边等,营造乔、灌、草相结合的防护林带。防护林带能够有效降低风速,削弱风力对地表的侵蚀作用。乔木层高大的树冠可以阻挡和削弱上层风力,灌木层和草本层则在近地面形成紧密的覆盖,进一步降低风速,固定土壤颗粒。在一些沙漠边缘地区,通过营造防护林带,使风沙流中的沙粒在林带前逐渐沉积,阻止了沙漠的进一步扩张,保护了周边的农田和牧场。
封沙育林育草也是一项行之有效的植被恢复措施。对于一些植被退化较轻、具有一定自然恢复能力的沙地或荒漠草原,采取封禁措施,禁止人为的樵采、放牧、开垦等活动,让植被在自然状态下得以休养生息,逐渐恢复生机。封沙育林育草充分利用了自然生态系统的自我修复能力,减少了人为干预对生态系统的破坏,是一种经济、环保的植被恢复方式。在一些荒漠草原地区,经过几年的封沙育草,植被覆盖度明显提高,生态环境得到了显著改善。随着科技的不断进步,一系列新型植被修复技术应运而生,为荒漠化防治提供了更为高效、科学的手段。这些新型技术在传统植被恢复方法的基础上,融入了现代生态学、生物学和工程学的理念与方法,具有独特的原理和显著的应用价值。
低覆盖度治沙技术是基于对干旱半干旱地区生态系统水分平衡和植被生长规律的深入研究而发展起来的。传统的高覆盖度造林模式在水资源匮乏的荒漠化地区往往面临水分供应不足的问题,导致植被生长不良甚至死亡。低覆盖度治沙技术则打破了这一传统观念,依据 “仿生学” 与 “点格局” 原理,通过合理配置植被,营造适宜当地自然植被覆盖度的固沙林。这种技术能够在保证植被有效发挥防风固沙作用的同时,降低植被对水分的需求,提高植被的成活率和稳定性。在实际应用中,低覆盖度治沙技术根据不同地区的气候、土壤和风沙条件,选择合适的树种和种植密度,形成了多种有效的治沙模式,如 “两行一带式”“网格状” 等,在多个荒漠化地区取得了良好的治理效果。
人工生物土壤结皮技术是荒漠化防治领域的又一创新成果。生物土壤结皮是由蓝藻、地衣、藓类等隐花植物与土壤颗粒相互作用形成的一种特殊地表结构,它在荒漠生态系统中具有重要的生态功能,能够固定土壤颗粒,减少风力侵蚀,增加土壤有机质含量,改善土壤水分状况,促进植被生长。人工生物土壤结皮技术通过在沙面接种蓝藻、地衣、藓类等隐花植物,促进生物土壤结皮的快速形成。在接种过程中,需要根据不同地区的土壤、气候条件,选择合适的隐花植物种类和接种方法,并采取相应的养护措施,以提高结皮的形成效率和稳定性。这项技术为荒漠化土地的生态修复提供了新的途径,能够在植被恢复的初期阶段,快速改善土壤表面的物理和化学性质,为后续植被的生长创造有利条件。
3.2 工程措施
在荒漠化防治的工程措施体系中,沙障设置与固沙工程是不可或缺的关键环节,对于遏制风沙侵蚀、固定流沙、改善土地生态环境具有重要作用。沙障设置的核心作用机制在于通过增加地表粗糙度,有效削减风力,从而达到固定流沙的目的。当风沙流遇到沙障时,风速会在沙障的阻挡下急剧降低,风沙流中的沙粒因失去足够的动能而无法继续被搬运,只能在沙障周围沉积下来。这样一来,沙障就像一道道坚固的防线,阻止了流沙的移动,为植被的恢复和生长创造了稳定的环境。
沙障的类型丰富多样,常见的有草方格沙障、石方格沙障、高立式沙障等,每种类型都有其独特的特点和适用场景。草方格沙障是最为典型且应用广泛的沙障形式之一,它通常采用麦草、稻草、芦苇等材料,在流动沙丘上扎设成方格状的挡风墙。草方格沙障的制作工艺相对简单,成本较低,材料易于获取,且具有良好的固沙效果。在我国的腾格里沙漠、毛乌素沙地等地区,草方格沙障被大量应用,有效固定了流沙,为后续的植被种植和生态恢复奠定了坚实基础。石方格沙障则是利用石块、砾石等材料铺设而成,其结构更为坚固耐用,适用于风力较强、沙源丰富的地区。高立式沙障一般由树枝、竹竿等材料制成,高度较高,能够在较大范围内降低风速,常用于风沙危害严重的前沿地带。
在实际应用中,沙障的设置需要综合考虑多种因素,包括当地的风沙活动强度、沙丘类型、土壤质地、水资源状况等。对于流动沙丘,通常先设置沙障固定流沙,然后再进行植被种植。在风沙活动频繁的地区,沙障的密度和高度需要适当增加,以增强其防风固沙能力。而在水资源相对匮乏的地区,则应选择对水分需求较低的沙障材料和设置方式,避免因沙障建设对水资源造成过多消耗。
水土保持工程是荒漠化防治工程措施的重要组成部分,对于减少水土流失、改善土壤质量、提高土地生产力具有关键作用。其主要通过修建梯田、坡面整治、沟道治理等工程措施,改变地形地貌,减缓水力侵蚀作用,减少土壤养分流失,从而改善荒漠化区域的水土条件,为植被生长和生态恢复创造有利环境。
梯田修筑是一种常见且有效的水土保持工程措施,它通过在山坡上沿等高线修筑台阶式的农田,改变了坡面的坡度和径流方向。梯田的田埂和地坎能够拦截地表径流,使水流速度减缓,增加水分下渗,减少水土流失。同时,梯田还能够将分散的降水集中储存,提高水资源的利用效率,为农作物的生长提供充足的水分。在一些山区的荒漠化地区,通过大规模修筑梯田,有效地控制了水土流失,改善了土壤肥力,提高了农业生产能力,促进了当地经济的发展。
坡面整治工程则主要针对坡度较陡、水土流失严重的坡面进行治理。通过削坡、护坡、植树种草等措施,降低坡面的坡度,增强坡面的稳定性,减少坡面径流对土壤的侵蚀。削坡是将坡度较陡的坡面削成多级缓坡,降低坡面的势能,减少滑坡和泥石流等地质灾害的发生风险。护坡则采用砌石、喷浆、植被护坡等方式,对坡面进行防护,防止坡面土体被雨水冲刷。植被护坡是利用植物的根系固土和枝叶截留降水的作用,达到护坡和减少水土流失的目的,是一种生态、环保的坡面整治方式。
沟道治理工程是针对荒漠化地区的沟道系统进行的综合治理,包括修建谷坊、拦沙坝、淤地坝等工程设施。谷坊是在沟道中修建的小型挡水建筑物,其作用是拦截泥沙,抬高沟底,减缓沟道纵坡,防止沟道下切和溯源侵蚀。拦沙坝则是一种较大型的挡沙工程,能够拦截大量的泥沙,调节沟道水流,保护下游地区的生态环境和农田安全。淤地坝是在沟道中修建的一种既能拦沙又能淤地的工程设施,它可以将泥沙淤积在坝内,形成肥沃的耕地,增加土地资源,同时也减少了泥沙对下游河流和水库的淤积。在一些水土流失严重的沟道地区,通过实施沟道治理工程,有效地控制了沟道侵蚀,改善了沟道生态环境,实现了生态、经济和社会效益的统一。
3.3 管理措施
土地利用结构的优化调整在荒漠化防治中占据着战略核心地位,是从根本上解决土地资源不合理利用、遏制荒漠化发展的关键举措。通过科学合理地规划农、林、牧用地比例,能够实现土地资源的高效配置和可持续利用,从源头上减少对土地的过度开发和破坏,为荒漠化防治创造有利的土地利用格局。
在实际操作中,首先需要对荒漠化地区的土地资源进行全面、深入的调查和评估,包括土地的类型、质量、分布、适宜性等方面。根据调查评估结果,结合当地的自然条件、社会经济发展需求以及生态保护目标,制定科学合理的土地利用规划。在规划过程中,充分考虑不同土地利用方式对生态环境的影响,将不适宜耕种的土地还林还草,恢复自然植被,增强土地的生态功能。对于一些坡度较陡、水土流失严重的耕地,实施退耕还林还草政策,让土地得到休养生息,减少水土流失,改善生态环境。在一些干旱半干旱地区,合理确定草原的载畜量,避免过度放牧,实行轮牧、休牧制度,保护草原植被,防止草原退化和沙漠化。
此外,土地利用结构的优化调整还需要注重各产业之间的协调发展,实现生态效益、经济效益和社会效益的有机统一。在发展林业时,不仅要注重生态林的建设,提高森林覆盖率,增强生态屏障功能,还要合理发展经济林和林下经济,增加农民收入。在发展农业时,推广生态农业、节水农业等先进的农业生产模式,提高农业生产效率,减少农业面源污染,实现农业的可持续发展。通过优化土地利用结构,促进各产业之间的良性互动和协同发展,实现土地资源的可持续利用,为荒漠化防治提供坚实的基础保障。
水资源的精细化管理是荒漠化防治工作的关键环节,对于保障荒漠化地区生态用水需求、提高水资源利用效率、促进生态恢复和可持续发展具有重要意义。在荒漠化地区,水资源匮乏且时空分布不均,不合理的水资源利用方式往往导致水资源浪费和生态环境恶化,进一步加剧荒漠化的发展。因此,推行精细化的水资源管理策略,是实现荒漠化有效防治的必然要求。
推行节水灌溉技术是水资源精细化管理的重要措施之一。通过采用喷灌、微灌、滴灌等先进的节水灌溉技术,能够根据农作物的需水规律,精确地将水分输送到作物根部,减少水分的蒸发和渗漏损失,提高灌溉水的利用效率。喷灌技术利用喷头将水喷射到空中,形成细小的水滴,均匀地洒落在田间,与传统的大水漫灌相比,可节水 30% - 50%。微灌技术则是通过低压管道系统和安装在末级管道上的灌水器,将水分和养分以较小的流量,均匀、准确地直接输送到作物根部附近的土壤表面或土层中,具有节水、节能、省肥、增产等优点。滴灌技术更是能够实现对水分的精准控制,将水一滴一滴地缓慢滴入作物根部,使土壤始终保持适宜的水分含量,节水效果最为显著。在一些干旱的荒漠化地区,推广滴灌技术后,不仅大大减少了灌溉用水量,还提高了农作物的产量和品质。
合理分配区域水资源也是水资源精细化管理的关键。根据不同地区的水资源状况、生态需求和经济发展需求,制定科学合理的水资源分配方案,确保生态用水、农业用水和生活用水的合理供给。在水资源分配过程中,优先保障生态用水需求,维护河流、湖泊、湿地等生态系统的健康稳定。对于农业用水,根据农作物的生长季节和需水特点,合理安排灌溉时间和用水量,避免水资源的浪费。同时,加强对水资源的统一调度和管理,打破行政区域界限,实现水资源的优化配置。在一些跨流域调水工程中,通过科学合理的水资源调配,有效地缓解了受水区的水资源短缺问题,促进了当地的生态恢复和经济发展。
政策法规与利益驱动机制的构建是荒漠化防治工作得以长效推进的重要保障,能够为荒漠化防治提供制度支撑和动力源泉。完善的政策法规体系能够规范人类活动,约束不合理的土地利用和资源开发行为,确保荒漠化防治工作有法可依、有章可循。而合理的利益驱动机制则能够充分调动社会各界参与荒漠化防治的积极性和主动性,形成全社会共同参与、共同治理的良好局面。
在政策法规方面,国家和地方政府应加强防沙治沙相关立法工作,完善法律法规体系,明确荒漠化防治的目标、任务、责任和措施。制定严格的土地利用规划和监管制度,加强对土地开发、矿产开采、水资源利用等活动的监管,严厉打击破坏生态环境的违法行为。加大对荒漠化防治的政策支持力度,出台相关的财政补贴、税收优惠、金融扶持等政策,鼓励企业和个人参与荒漠化防治项目。政府可以对从事治沙造林的企业和个人给予一定的财政补贴,减免相关税费,提供低息贷款等优惠政策,降低他们的治沙成本,提高治沙收益。
建立健全生态补偿机制是利益驱动机制的重要组成部分。生态补偿机制通过对因保护生态环境而付出代价的地区和个人给予经济补偿,实现生态保护者和受益者之间的利益平衡,激励人们积极参与生态保护和荒漠化防治工作。对于在荒漠化地区实施退耕还林还草、封山育林育草等生态工程的农户,给予相应的经济补偿,弥补他们因减少农业生产而造成的经济损失。同时,探索建立市场化的生态补偿机制,如碳排放权交易、水权交易等,通过市场手段引导社会资本参与生态保护和荒漠化防治,实现生态资源的价值化和市场化运营。
此外,还应加强对荒漠化防治工作的宣传教育,提高公众的生态环保意识和参与意识,营造全社会关心、支持和参与荒漠化防治的良好氛围。通过开展各种形式的宣传活动,普及荒漠化防治知识,让公众了解荒漠化的危害和防治的重要性,鼓励公众积极参与义务植树、种草等治沙活动,形成全社会共同参与荒漠化防治的强大合力。
(文字整理:于麟潼)