毛乌素沙地治沙（共4篇）
毛乌素沙地治沙 篇1
1 绪论
1.1 国家级自然保护区的概况
地形地貌及气候条件:保护区属于我国西部鄂尔多斯台地西南缘的一部分, 北部主要是山地荒漠, 南部则主要是沙地丘陵, 百分之七十的面积为荒漠化土地, 生态环境非常脆弱。保护区属中温带干旱气候区, 雨量少并且集中, 蒸发量很大。降水的季节变化较大, 在七八九月降水最多, 平均降水量二百五十毫米, 年平均蒸发量为二千八百毫米, 为年降水量的十倍。该区域水资源补给主要依靠大气降水。地下水主要是埋藏在其中的潜水, 该区域的地表水很少, 是严重缺水区。社会经济条件:保护区周边和三十个自然村相接, 大约有一万多户三万多人, 耕地有一千一百平方米, 农民经济收入主要以种植和养殖为主, 有少量工副业, 主要种植水稻、蔬菜、小麦、玉米以及枸杞等, 尤其是沿黄河东岸林果业发展迅速。灵武白芨滩自然保护区的保护价值:保护区的沙冬青是我国荒漠植被类型中唯一的常绿灌木, 属二级保护植物, 有很高的价值;保护区内典型性的是分布有全国最大的天然柠条灌木林地一万六千万公顷、猫头刺近两万公顷以及沙冬青群落。从上世纪七十年代开始治沙面积有二十五万亩, 保护和恢复天然植被五十六万亩, 为发展旅游业的提供了便利。目前国家林业局已把宁夏灵武市白芨滩自然保护区规定为全国防沙治沙的综合示范区。
1.2 国家级自然保护区的管理现状
宁夏灵武白芨滩国家级自然保护区是一个以防风固沙造林, 保护生态环境为主的国有事业单位, 下设有六个职能科室、六个管理站、以及四个企业和一个公安分局, 员工有四百七十六人, 经营管理的面积有一百四十八万亩。保护区动植物资源比较丰富, 类型多样, 分布有二十七万亩天然柠条林和三十万亩猫头刺植物群落。还有国家级保护植物发菜和沙芦苇, 沙冬青等三百零六种旱生沙生植物, 一百一十种动物。保护区在保护黄河和河东机场的安全, 防止铁路、公路不被沙埋中起着十分重要作用, 并且对宁夏平原几十万公顷良田和首府银川市生态环境的改善也起到了很大作用。
2 防护林建设技术及存在的问题
2.1 防护林建设的主要技术
首先是草方格固沙技术。在沙区建立简单的林道, 插有1m见方麦草方格, 在增加流沙粗糙度的情况下降低了风速, 这样就有利于植物的生长, 治沙的第一步骤就在于此。其次是营养袋造林技术。这种方法是什么时候下雨, 就随时栽苗, 利用每次的降雨, 提高造林的成活率。再次是雨季撒播造林。主要是一些高大流动沙丘的最顶部、一些不适合灌木生长的部分, 在扎草方格后下雨时, 采用人工播撒草籽的效果还是较好的。
2.2 防护林建设中存在的一些问题
第一, 治沙造林费用缺少。国家对于治沙造林的补助只有66.67元/hm2这些只够春季苗木的费用。一般情况下, 植苗造林由于会受到沙埋、干旱等条件的影响, 大都是不成功的, 造林而却没有结果。要想确保造林的成活率, 要采取三季造林措施、工程措施, 但有一点是需要很大的投入。林业建设进程的快慢, 与经费紧张、及林地的管护经费的短缺与否有着直接的关系。
第二、治沙技术比较薄弱。防护林研究的工作条件差和研究周期长, 并且不可预测性的因素大, 大部分是一面的研究, 没有形成一定的系统, 再加上科研经费的不足, 科研工作的十分滞后, 这些都导致了推广工作力度不能很好的进行。经济效益不好, 生态效益的补偿和估测都不能确定, 简易的仪器装备, 比较薄弱的研究力量。
第三、治沙后看护无保障。治沙造林后期即幼林阶段管护没有资金的保障, 从而影响了对造林的成效。林业工程项目仅仅有建设资金, 而没后期的管理保护的资金, 幼林阶段树木的抵抗力较弱, 如不加以管护, 就会造成成活率较低, 造的树木越多, 相应的后期需要的资金越多负担也越重, 这将会延迟治沙造林工作的进程。
3 解决造林治沙中问题的对策建议
3.1 提供资金支持
防护林建设工程投资大, 并且周期长, 上级有关部门领导干部不仅要抓好统一规划而且重要的是要提供专项经费, 使生态环境建设的投入有一定的保障和林业建设有很好的规划, 使之造福人类做出一定贡献。在国家提高治沙专项资金支持的前提下, 各部门要重点治理一些严重沙地, 把资金集中起来, 采用良好的技术, 从一块一块的治理着手, 不放弃任何一块沙地。避免在造林中的资金的无目的的乱用, 造林不精细, 治沙进程不快, 成活率不高以及成效低的各种问题。
3.2 提高治沙的科技能力
根据当地的条件, 选育和推广优良树种和乡土树种, 使之抗逆性强、生态效益稳定、经济价值较高。组织有关部门的林业科技发展能力, 提高资金投入量, 针对当地的环境和经济条件进行一些科技活动如抚育管理与防护林营造等, 研究适用于大泉防护林建设的科研成果, 加强科技的培训和技术服务的有关工作, 推广有关防护林建设中的有效技术, 推动林业新技术、新成果的普及, 以此为防护林的建设提供的技术上的支撑, 解决治沙中科技薄弱问题。
3.3 加强造林后期的抚育看护
林分经营必须与造林并重, 造林后期幼龄的抚育管护阶段一定要有专项资金做支撑, 成林后把它加入生态公益林的补偿内。要实行对林分经营实行签约、建制、验收三位一体的管理办法。签约即是县乡林业部门与林主签订林分经营的管理协议, 主要包括有经营类型、经营措施、面积、经营年限、达到的指标、双方的职责权利等;建制是乡镇林业站关于本乡镇的林分经营面积进行登记形成册子, 竖牌和建立管护在经营区;验收是在乡镇林业站进行的。应该注意的是, 上级组织在对林分经营质量进行的检查验收时, 应采取随机抽样或全面验收的方法, 这样在反映实际情况时更全面更真实。
3.4 以人为本, 创新思路
在分析中国土地沙化原因的问题上一些专家表明只有百分之五是由于干旱的气候, 而剩下的百分之九十五是人为造成的原因, 最主要原因是“五滥”, 即滥垦、滥采、滥牧滥用水、滥挖。从另一方面来说, 这些都是表面现象, 最关键的问题是环境以及人口容量, 人口的不断增加多, 导致生存与发展对自然资源的需求也不断增多, 而去过渡的使用资源。解决这个问题的最好方法是要以人为本, 天人合一人与自然和谐相处, 国家的政策法规要为广大人民的生存与发展着想, 以广大人民的利益出发, 在人口、环境和资源相协调的基础上, 提倡可持续发展战略。
4 结语
在调研中, 眼前一望无际的荒漠变为绿洲, 充分体会到了奋战在防沙治沙第一线的广大干部职工, 他们在条件十分艰苦的情况下, 顽强抗争, 治沙造田、为社会经济发展做出了的很大贡献。在党的改革开放政策的推动下和各级党委、政府的正确领导以及上级业务部门的大力支持, 取得了很大的成就。同时也感受到有王有德这样的劳模精神, 十八大精神中的生态文明建设就能够落实好, 建设魅力中国、生态文明的路子将会更好。发扬这种艰苦奋斗的治沙精神, 大家共同奋斗, 建设更加美丽中国, 建设更加美丽银川!
摘要：宁夏灵武白芨滩国家级自然保护区属于荒漠类型自然保护区, 位于宁夏回族自治区灵武市东部荒漠区, 面积约占灵武市的1/4。治沙防沙发展模式主要是运用草方格沙障、人工模拟飞播、营养袋育苗等方法, 建设成效还是相当显著的, 但也存在着一些困难, 笔者结合实际, 并且提出了相应对策。
关键词：白芨滩,国家级自然保护区,防沙治沙,对策
参考文献
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毛乌素沙地成因及治理浅谈 篇2
1.1 毛乌素沙地存在容易导致土地荒漠化的条件
毛乌素沙地深处内陆, 属干旱、半干旱地区, 气候干燥, 大部分地方年降水量均在440mm以下, 有些地方年降水量甚至不足200mm。由于降水主要集中在7、8、9三个月, 加之气候干旱, 蒸发量大, 所以一年中湿度差别较大, 容易出现旱灾和风灾。旱灾的后果是造成水份大量蒸发, 而水与植物生长有着十分紧密的关系。在降水量极少的干旱地区, 土壤的含水量主要靠地下水毛管供给。当地下水位下降, 毛管上升水不能达到地表或植物根系层时, 植被开始衰退, 植被衰败以后, 就容易受到风蚀破坏, 从而出现沙漠化。风灾对土地荒漠化的影响更为明显。风是沙漠扩展的原动力, 地表一旦失去植被保护就会受到风蚀。随着风蚀作用的不断发展, 光板地演变成风蚀劣地, 被吹蚀的物质形成风沙流。当风沙流速度降低或遇到障碍时, 所挟沙尘下落堆积, 受不同风向的影响而形成各种类型的沙丘, 从而变成沙漠。
1.2 人类不合理的经济活动大大加速了毛乌素沙地荒漠化的进程
毛乌素沙地的开发已有多年的历史, 但在唐朝以后, 出现只注重军事控制和开荒种田, 不注意经济效益与多种经营的不合理开发。特别是自然条件较好或具有重大战略意义的地方, 开发过度, 甚至出现竭泽而渔的情况, 而在战乱年代, 驱逐农户, 破坏庄稼, 把农田变为牧场, 砍伐森林, 开垦草场, 把宜林宜牧地区变为农业区的粗放开发方式, 则加速毛乌素沙地荒漠化的进程。历史上曾出现“榆林三迁”的惨痛教训。此外, 水资源使用不当也会导致土地荒漠化的发展, 榆林和鄂尔多斯也曾有过一些城镇, 天然植被良好, 农业发达, 但过度开发, 使河流萎缩, 水系变迁, 从而导致大片土地荒漠化, 这些城镇也随之相继消亡。
2 治理毛乌素沙地荒漠化的策略
2.1 要在思想上充分认识毛乌素沙地荒漠化的危害
从土地荒漠化的历程来看, 毛乌素沙地地荒漠化呈现出不断加快的趋势, 时间离现在越近, 土地荒漠化的频率就越快, 强度也就越大。定边、靖边、横山诸县原来生态环境较好, 后受到毛乌素沙漠的威胁, 逐渐出现荒漠化的倾向。建国后榆林、鄂尔多斯等城市建设和开发步伐加快, 特别是资源的大力度开发, 使土地荒漠化的情况有加速之势。
2.2 要正确认识自然因素和人为因素在土地荒漠化过程中所
起的作用
随着时间的推移和人类活动的加强, 人为因素对土地荒漠化的影响越来越大, 成为加速土地荒漠化的主要因素。自然因素可以导致土地荒漠化, 但它本身有一定的调适功能, 当自然环境有所改善时, 也可能有利于荒漠地带恢复它的生态系统。与自然相比, 人类具有强烈的主观能动性。如果人类能够改变自己的生产生活方式, 树立牢固的生态意识, 减少对自然的破坏活动, 使人与自然处于和谐发展的状态, 就完全可以防止或减少荒漠化的发生。
2.3 建立生态治理的体制和机制
流域生态建设具有少数人负担, 多数人受益;贫困地区负担, 富裕地区享受;上游投入, 下游得利等明显的外部性特点。上游地区生态保护效益的价值不能完全通过市场来实现, 保护成本也就无法通过产品价格等市场机制在受益地区之间进行合理的分配。因此, 构建流域区际生态保护补偿机制, 就是要通过制度创新实行上游地区生态保护外部效应的内部化, 让流域生态保护成果的受益地区支付相应的费用;通过制度设计, 解决好生态产品消费中的“搭便车”现象, 激励生态公共产品的足额提供;通过制度变迁, 解决好上游生态投资者的合理回报, 激励人们从事生态保护投资, 并使生态资本增值的一种经济体制。
2.4 生态治理的基本措施
防风治沙的措施主要是种树种草。种树种草的方法分为人工和飞播两种。人工措施主要是在流动沙丘上设置沙障, 条、灌、草结合, 合理布局, 层层推进。可以栽杨树、油松、侧柏、花棒、刺槐、沙棘、沙柳、柠条等。草种主要有沙蒿、沙打旺等。飞播措施主要是在离村落较远的大沙中用飞机播撒花棒、沙蒿、沙打旺等。近年来国家实行退耕还林的政策, 鼓励农民种树种草, 采取了一系列措施, 但在总体上毛乌素沙地荒漠化的势头并没有得到遏制。只有采取治理与保护相结合, 开发与治理相结合的生态性建设措施, 构建防治毛乌素沙地荒漠化的生产、生态安全体系, 把治理荒漠化的工作长期不懈地坚持下去, 才能使土地荒漠化彻底逆转。
参考文献
[1]董光荣.我国土地荒漠化的分布与危害[J].干旱区资源与环境, 1989, 3 (4)
毛乌素沙地治沙 篇3
2008年10月, 胡锦涛总书记在毛乌素沙漠的大纪汗村视察后, 要求陕西省相关部门帮助当地农民向现代农业发展。按照胡总书记嘱托, 陕西省国土资源厅立即安排部署, 陕西省地产开发服务总公司系统开展了毛乌素沙地砒砂岩与沙复配成土核心技术研究及工程示范。陕西省地产开发服务总公司总经理韩霁昌研究员安排富平实验基地:不惜代价从榆林拉回砒砂岩和沙进行配比研究。从科研立项到项目实施, 得到了省上领导和国土资源厅领导的高度重视和大力支持。
砒砂岩和沙一个保水一个漏水、一个板结一个透气, 刚好形成互补。通过实验室试验发现:两者混合, 随着砒砂岩混合比例的增加, 土壤沙粒含量降低, 粉粒和粘粒含量增加, 土壤质地由沙土向沙壤转化;随着混合土壤中砒砂岩比例的增高, 混合土壤的有效水含量开始提升, 混合土壤的持水性能逐渐增强;混合直径2~4cm的砒砂岩岩块最有利于水分吸收和保持且有利于沙地保肥。
根据砒砂岩与沙成土组合方案的室内相关研究结果, 经过3年反复试种观察, 采用正交试验设计方法, 选取沙土比例、灌溉水量、种植作物种类以及农艺处理等4个专题试验因素, 研究人员在富平实验基地14块试验田中进行不同配比, 试验在各种水旱条件下它们胶结作用和结构的变化, 以及这种变化对作物生长的影响。从2009年3月开始, 在田间试验条件下, 以5种比例混合的砒砂岩与沙为培养介质, 种植了适宜当地气候条件的土豆、玉米等多种作物, 并进行了详细的数据记录分析。研究人员通过砒砂岩与沙不同混合比例的多项指标对比研究, 分析比较砒砂岩与沙在不同混合比例的土壤物理性质的变化特征, 发现二者按照1:2~1:5的比例合理配置后, 形成松散透气、结构适宜的胶结土层, 对作物生长最有利, 而且随着作物种植年限的增加, 土壤剖面中粉粒和粘粒富集土层有向下运移的趋势。土壤有机质含量呈现出随着种植作物季数的增多而增加的趋势。砒砂岩与沙的复合土壤具有较好的保水、保肥性能。利用不同比例砒砂岩与沙成土的复合土壤种植作物具有广泛性和适宜性。
“把砒砂岩与沙复配成土就能造出耕地?这对祖祖辈辈生活在毛乌素沙漠的农民群众来说, 简直就是天方夜谭。根据实验结果, 工作人员开始实施沙地整治改造项目。榆林大纪汗村土地开发整治项目, 在2010年3月开始动工, 被称为“环境癌症”的砒砂岩被大卡车一车一车拉来倒在地里, 于当年10月竣工, 新增耕地约155.13hm2。今年4月, 经过大地种业公司集约化经营后, 首次种植的土豆亩均产量达到3000kg以上, 比该村耕地种植的土豆产量翻了一番。目前, 大纪汗村利用砒砂岩与沙复配成土核心技术实施的土地开发整治项目, 依据“建立以土地整治为平台、以设施农业为指引、以高效现代农业为目标”指导思想进行规划设计和施工, 并与农业种植专业公司接洽, 有效地实现了与现代高效农业的无缝对接。
在大纪汗村项目区, 经过整治, 过去的荒沙地经过平整、覆土、修路、打井以及电网等配套工程的建设, 如今变成田、水、路、林、电等配套齐全的高标准农田, 土豆生产实现了机械化作业、产业化经营和科技化栽培。为促进现代农业产业化经营, 给当地农民树立大田耕作样板, 土地整治后, 经与当地民营企业榆林大地种业公司洽谈, 该公司以200元/667m2的价格租种了大纪汗村新增的约1 551 333.33hm2耕地, 进行机械化、规模化种植。仅此一项, 大纪汗村群众一次性拿到3年租金167万元, 是未整治前地价的20倍, 村民户均得到近万元的租地款。
砒砂岩与沙复配成土核心技术在榆林大纪汗村成功示范后, 又在榆林孟家湾得到推广, 两万多亩的荒沙丘很快就被推平了, 砒砂岩碎块一车一车被卸在黄沙地上。专业化的农业发展公司提前介入, 已经试种的约40hm2土豆良种喜获丰收, 一个高产、高效的标准化脱毒种薯繁育基地正在建成。
该项成果丰富, 理论充分, 技术先进, 具有原创性和重要的推广价值, 达到了同类研究的国际领先水平。
毛乌素沙地治沙 篇4
如何变这“两害”为“一宝”, 即我们所研究的砒砂岩与沙复配成土技术。砒砂岩成岩程度低, 结构强度低, 易风化, 颗粒间胶结程度低, 渗透性能差, 优点是具有较好的持水和保水能力[6], 岩层贮水多, 成为相对富水层, 能为植物生长提供水分。沙土质地均一, 结构疏松, 水分在土层空间内的分布较为均匀, 一旦水分补给减少, 蒸散增加, 就会出现整体性缺水。由于砒砂岩具有保水性能好的优点, 可以弥补沙漏水漏肥的缺点。利用二者互补的性质, 本实验室作出了一项国内外相关文献从未见述的原始性创新研究, 并已在实践中取得积极成果。即砒砂岩与沙以不同比例混合复配成土及其作物种植。砒砂岩与沙成土技术和成果有助于在毛乌素沙地的大面积推广, 对于增加陕西省耕地面积、提高耕地质量具有重要意义。
近些年来, 人们通过飞播技术[7]、封沙育林育草等生物、物理、化学以及机械等方法综合运用以控制沙漠化蔓延[8—10], 综合治理沙漠的同时, 也在不断探索沙漠资源的多样化可持续利用, 为能使风沙土成为可耕作土壤, 不断尝试人工垫土、引水拉沙、种植植物、节水灌溉、利用煤矸石等材料[11—18]对风沙土进行改良实验等。本研究利用广泛分布于毛乌素沙地的砒砂岩改良风沙土。通过工程实践, 利用砒砂岩改良风沙土建设沙地农田, 以探索工程实施中对选址条件、沙地道路施工、田块修整、灌溉措施及生物防护等技术难题的解决途径, 为建设大规模高标准农田, 发展现代特色高效农业, 促进对生态脆弱区生态环境治理、资源开发利用和高效产业发展的系统耦合提供科学可行的工程实施参考方案。
1 工程技术目标
沙漠土壤改造, 需要充分考虑并合理利用沙漠资源, 不破坏当地生态环境的同时, 获得可耕作改造农田, 实现人与自然双赢的工程目标[19]。根据砒砂岩与沙复配这一核心技术, 工程实施考虑要素具体如下:
第一, 项目选址。项目选址是一个需要综合考虑各因素的难题, 砒砂岩作为工程实施的主要原料, 选址应考虑距离砒砂岩分布区较近的位置, 选址地区的自然和社会资源状态能够满足农作需要的区域, 比如对水源的要求, 沙漠生物生存最大的限制因素, 其次还有温度, 光照等自然气候条件[20—22];因农田生态系统是最为特殊的一种生态系统, 对人依赖性很高, 所以选址还应考虑距离劳动力分布的距离以及交通条件, 以便于管理, 从而避免疏于管理导致的农田荒芜土壤再退化。
第二, 复配土农田设计。要在整体的地形上进行休整, 以提升沙地耕作条件, 比如:减小土地坡度利于水肥, 光照等均匀分布, 且便于大型机械作业, 对作物生长和人工管理都有重要意义。还有如何把握耕作层复配土比例, 高效低成本地完成土壤的混匀, 田块大小形状等问题需要全面考虑。
第三, 沙漠节水灌溉设计。作为沙地农业最关键的生态因子, 节水灌溉极其重要。从作物生长角度, 适时补给适量水分为正常生长所必需, 过少会使植物发生萎蔫, 甚至枯死, 水分过多则会带走养分, 使植物无法及时吸收利用, 易造成水肥浪费土壤板结。从水资源利用角度, 节水灌溉有利于水资源涵养, 对地下水资源保护, 沙漠生物生存, 沙地生境改善等, 是满足人类可持续利用的必要前提[23—25]。因此沙地灌溉要实现高效、节水, 有计划利用。
第四, 道路和生物防护林设计。沙地道路设计要充分考虑沙地特点, 保证道路质量, 统筹方便机械作业, 减少不必要路段以降低道路对周边生境的破坏。生物防护措施是沙地农业的重要保障, 人为增加沙地生物多样性, 改善局部微环境, 可保护耕作期农作物, 并在农田休闲期防风固沙, 避免农田再次被风沙掩埋。因而要根据选址地的气候特点, 地理要素, 选择合适的植物种类, 以适应沙漠恶劣环境。
2 工程实施与设计
2.1 工程选址
综合当地风沙土与砒砂岩分布情况, 结合运输成本, 选择30 km以内有足够砒砂岩的榆阳区小纪汗乡大纪汗村 (E109°29'50″~109°31'44″, N38°26'23″~38°27'02″) 作为项目区, 该项目区具有典型代表性, 便于向周边辐射推广。陕西省榆林市中北部的榆阳区位于毛乌素沙地南缘, 黄土高原北端, 属典型的风沙草滩区。项目区地处榆溪河西岸远端, 虽无地表径流, 但地下水位埋深较浅。项目区属典型中温带半干旱大陆性季风气候, 多年平均降水量413.9 mm, 60.9%集中在7~9三个月, 雨热同步, 年最大降雨量695.44 mm (1964年) , 最小降雨量为159.6 mm (1965年) 。年平均气温8.1℃, 全年≥10℃的总积温3 307.5℃, 且持续天数为168 d, 年平均无霜期154 d。海拔1 000~1 600 m之间, 总地势为西北高、东南低, 向榆溪河方向平缓倾斜的地形。
项目区主要为平缓沙丘和沙链组成的风沙草滩地貌, 其间及榆溪河两岸分布有零星滩地和草甸地。项目区地势平缓、沙丘连绵起伏, 丘间大小不等的滩地相间分布, 区域地表多为风积沙层, 厚度0~20 m不等, 下部为厚度约40~50 m毛乌素沙层。项目区周边砒砂岩分布较为广泛, 距离项目区5 km左右的井克梁村分布有约1 km2, 距项目区25 km左右的杨家滩村分布有约2.7 km2, 距项目区15 km左右的黄土梁村分布有约0.6 km2, 这些地区砒砂岩分布相对集中, 而且均为盖沙区砒砂岩 (见图1) 。
2.2 农田设计
项目区未利用土地开发前均为高低起伏的风沙草滩地, 相对高差小于20 m。首先需进行土地平整工程。根据土地开发整理项目规划设计规范田块规划要求, 该项目平整后共划分为28个田块, 单个田块均为规则的长方形 (见图2) , 每块均约5.67hm2, 共移动土方134.83万m3。依据实际地形, 土地平整施工要求田块长边方向坡降基本控制在2‰, 宽边方向坡降基本控制在5‰范围内, 土地平整度及坡降满足灌水均匀等相关技术要求。
土地平整工程完成后需进行砒砂岩与沙混合复配成土工程, 砒砂岩与沙复配成土作为项目区土地整治的核心技术, 是工程推广的基础, 而复配土的比例直接决定耕作层土壤质量。在毛乌素沙漠地区, 按耕作层厚度30 cm, 混合比例1∶2计算, 同面积下设计砒砂岩10 cm、沙20 cm混匀后形成27~28 cm的土壤耕作层。整体构建过程按顺序依次进行原沙地平整, 划分施工单元, 覆盖砒砂岩, 翻耕混匀胶结。工程中采用挖掘机、载重汽车进行砒砂岩与沙混合工程, 首先根据设定的砒砂岩和沙混合比例以及每车土的运输量计算出单车覆盖面积, 然后在平整土地上按单车覆盖面积划分施工单元田格, 确保砒砂岩覆盖厚度均匀。覆盖完成后, 对项目区进行抽样检查, 确保耕层砒砂岩覆盖厚度平均达到10 cm。然后使用大型旋耕器械进行土壤混合胶结, 以砒砂岩与沙复配所成土壤为耕作层的新型农田就形成了。
2.3 灌溉设计
新型的农田耕作层虽然有效提高了土壤保水能力, 但相对较薄, 加之项目区无地表径流, 且蒸发量大, 漫灌等粗放型灌溉方式蒸发损失大, 植物有效水利用率相对较低。对项目区水资源综合分析, 根据复配土壤的理化特性, 当地水文地质构造、水质条件、地块的位置、形状、面积等, 结合当地实际灌溉条件, 及灌溉技术相关标准等, 经技术人员勘测, 确定以地下水为水源。项目区可利用地下水一般存储于地下潜水层。潜水层主要接受大气降水补给、地下水侧向径流补给、凝结水补给及灌溉回归补给。由于地下水位埋深较浅, 加之少有人烟, 其水源主要损失途径是蒸发及侧向径流补给, 通过地下水补给和消耗平衡分析计算, 项目区潜水位变幅与潜水位动态基本一致, 表明地下水资源评价参数的选取是比较合理的。确定项目区地下水资源平衡后, 就能计算得出地下水可开采量。采用可开采系数法, 确定可开采地下水量。
在此基础上, 进一步合理规划所需机井的位置、单井控制灌溉面积、井距、井数、出水量、井深、井型、井孔直径、过滤器、蓄水池位置、输水管流量、水管长度、阀门等指标, 确定平均13.33 hm2地开凿一口机井, 只取60 m深的浅层地下水即可满足需要。灌溉方式选择平移式喷灌, 节水的同时, 可根据作物生长状况人为控制灌溉时间和灌溉量。综上, 最终形成一个既满足复配土壤灌溉要求, 又实现了对地下水资源保护和可持续利用的供水系统, 如图3所示。
2.4 道路和防护林工程设计
田块间道路宽度5 m, 便于大型机械作业。路基施工配合方田施工情况进行, 方田平整时遇田间道路基填方段时, 应将路基土分层压实, 当路基为挖方段时路基压实厚度0.3 m (见图4—1) , 路基压实度≥0.93。生产路路基可不分层压实, 仅在田面平整后碾压一次, 碾压后的路基表面应和田面平齐 (见图4—2) 。
防护林工程是沙漠治理必不可少且行之有效的手段之一, 是利用砒砂岩与沙复配技术来实现整治风沙地为可耕作农田的重要保证, 也是改善当地脆弱生境的有利途径。项目区防风林网宽度设计为8 m。植物种类选择以就近为主, 选择本地植物取材快捷成本低, 且适应性更强, 相比引种缩短了适应期, 提高了成活率, 所以主要选择了草地早熟禾、沙棘、新疆杨、樟子松、紫穗槐等植物。在绿化布置时, 遵循点、线、面绿化和垂直绿化相结合, 草本、灌木和乔木相结合的原则, 将建筑物空地绿化、项目区道路两旁树的布局有机地联系在一起 (见图4—1和图4—3) , 提高新型农田作物对恶劣环境的抵抗能力, 帮助稳定砒砂岩与沙复配土结构, 达到控制水土流失的目的。如:田块间边坡 (高差不超过2.50 m) , 栽植1~3行紫穗槐, 道路两侧和喷灌圈外侧栽植新疆杨, 边角用地种早熟禾草等因地制宜的设计, 见图4。施工前, 用经纬仪放线, 先根据树行距撒出白灰线, 然后在白灰线上根据树株距确定每棵树的具体位置, 再按要求挖穴栽树。栽种完毕浇灌, 坑中储水深以10 cm为宜。项目实施以后, 苗木管理由专人负责, 正常浇灌频率一个月两次, 干旱天气适当增加浇水次数。
3 工程推广应用价值
项目建设总规模为161.295 9 hm2, 新增耕地155.165 5 hm2。其推广应用价值体现在:
(1) 开发利用沙地, 改善其理化性状, 对提高土地生产力, 增强自然灾害抵抗力, 减轻水土流失, 抑制土地沙化;提高土地利用率, 增加优质高产基本农田 (见图5) , 对区域粮食安全做出了积极贡献, 为推进现代高效农业的持续、快速发展拓展了新空间、搭建了新平台。
(2) 促进农业增产、农民增收和农村经济发展, 产生了巨大的经济收益;同时配套完善了防护林、道路、水利设施, 遏制了水土流失, 促进生态环境良性循环。改善了农业生产条件和人居环境, 提高了劳动效率, 增加农民经济收入。将大纪汗村过去每亩10元租金、甚至完全撂荒不租的沙地的租金提高到了每亩200元, 累积获得租金167万元, 农民充分利用租金投资建设现代化新型马铃薯种植和人工牲畜养殖, 形成了农畜循环经济。
(3) 建成了榆阳区第一个大规模现代特色农业示范基地, 将对全市现代农业发展起到良好的示范带动作用。项目建设将建立全新的经营管理模式:水资源的高效利用, 土地的集约经营, 经营管理的现代化和自动化, 农业新技术、新品种的应用以及巨大投资收益, 将为当地农业发展探索一条可持续高效发展的道路, 对推动区域规模农业、现代农业、特色农业、生态农业的全面发展起到积极作用。
4 结论
基于砒砂岩与沙复配成土技术的研究, 选取地理位置、气候、水文等条件具有代表性的榆阳区小纪汗乡大纪汗村作为工程示范项目点, 于2010年实施了大纪汗土地开发整治示范项目。该项目以将砒砂岩与沙复合成土技术由小范围田块试验向毛乌素沙地大地域实现造田工程为指导, 在充分利用成土新技术的基础上, 结合现代土地整治工程技术, 使昔日沙丘荒漠变成了现代化标准农田, 取得明显效果, 可向毛乌素沙地其他条件类似的地区推广。示范项目以实践证明了科学合理的整治土地工程的应用推广价值。
摘要：研究砒砂岩与沙复配成土技术在毛乌素沙地土地整治工程中的推广应用。在砒砂岩与沙复配成土技术的基础上, 通过勘测、设计, 综合考虑项目选址、农田设计、灌溉设计、道路和防护林设计等, 将该技术在毛乌素榆林市榆阳区进行了推广应用。运用该技术累计整治规模约2 100公顷, 新增耕地约1 573.3公顷。技术的推广应用形成了毛乌素沙地节水高效的高标准农田建设与现代化经营为一体的土地综合整治利用新模式, 增加耕地的同时, 提高了经济效益, 保证了生态环境质量。