摘 要 在甘肃省沙化土地植被恢复过程中,植被选择不当、水资源利用效率低、土壤改良不足及治沙方式有待改进等严重影响了沙化土地植被恢复效果。为提升沙化土地的植被恢复效果,助力沙化区域构建稳定、健康的生态系统,甘肃省应采取合理选择植被、推广节水灌溉技术、加强土壤改良技术应用及优化治沙方式等措施。
关键词 沙化土地;植被恢复;甘肃省
中图分类号:S728 文献标志码:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2025.04.038
甘肃省是中国著名的历史文化名省之一,是中华文明的重要发源地之一,但面临着严峻的生态问题——土地沙化。近年来,我国政府高度重视生态文明建设,出台了《全国防沙治沙规划(2021—2030年)》,其中明确提出,到2025年,规划完成沙化土地治理任务0.067亿hm2,沙化土地封禁保护面积0.150亿hm2;到2030年,规划完成沙化土地治理任务0.124亿hm2,沙化土地封禁保护面积0.060亿hm2[1]。甘肃省积极响应国家政策号召,坚持分类布局、分区施策,带片网结合、造封管结合、乔灌草结合,不断加大治沙造林和农田防护林建设力度,沙区有林地面积逐步扩大,林草植被资源量较快增加,显著提高了治沙效果。但目前甘肃省沙区植被恢复工作仍存在诸多问题,需要采取针对性的改进策略,以期构建稳定、健康的沙区生态系统。
1 甘肃省沙化土地概况及恢复植被类别
甘肃省地貌类型复杂多样,山地、高原、平川、河谷、沙漠及戈壁交错分布。甘肃省属温带季风气候,具有明显向大陆性气候过渡的特征,干旱缺雨,温差较大。受自然因素和人为活动的影响,甘肃省部分地区遭受了严重的土地沙化问题,尤其是河西走廊、陇东黄土高原和腾格里沙漠边缘地带。据统计,截至2023年底,甘肃省沙化土地面积已超过600万hm2,占全省土地总面积的近1/4,严重影响了当地生态平衡和居民生计[1]。
面对严峻的沙化形势,植被恢复成为防治土地退化、重建生态功能的关键举措。在甘肃省沙化地区,植被恢复工作主要集中在两个方面:1)选择适应性强、耐旱耐盐碱的本地植物,如梭梭、红柳、沙拐枣和白刺等,这些植物能够有效固沙并改善土壤结构;2)引入适宜的草本植物,如羊草、芨芨草和披碱草,这些植物不仅能够快速覆盖地表,减少风蚀,还能为当地畜牧业提供饲料资源。
2 甘肃省沙化土地植被恢复存在的问题
2.1 植被选择不当
在甘肃省沙化土地植被恢复过程中,植被选择不合理是一个亟待解决的问题。目前,许多地区仍然存在盲目引进外来物种、忽视本地植物资源的现象。例如,一些治沙项目过度依赖单一的外来树种,如侧柏和樟子松等,虽然这些树种在短期内可以快速提高植被覆盖率,但由于其生态适应性差,长期存活率低,难以形成稳定的植被群落[2]。一些沙区在选择草本植物时,往往偏向于种植耐旱性强但根系浅、固沙能力差的草本植物种类,如猪毛菜和锦鸡儿,导致表层沙土易被风蚀,加剧了土地沙化程度。此外,在混交林的构建中,由于对不同植物的生态位和种间关系认识不足,常出现物种配置比例失衡、层次结构单一等问题,影响了植被的生态功能发挥。
2.2 水资源利用效率低
在甘肃省沙化土地植被恢复过程中,水资源利用效率低下的问题日益凸显。1)传统的漫灌方式仍然广泛存在,导致水资源浪费严重。这种灌溉方式不仅增加了土壤盐碱化风险,还加剧了地下水位下降。2)微灌技术推广不足,精准调控水分难度大。研究表明,采用滴灌、微喷等节水灌溉方式,可以将水分利用效率提高30%以上,但受限于设备成本和技术障碍,这些先进灌溉技术在甘肃省沙区的应用比例仍然偏低[3]。3)未结合植物生理特性精准调控水分供给。不同植物的耗水特性差异显著,盲目采取“一刀切”的灌溉模式,容易造成水资源的过度使用或供需失衡。
2.3 土壤改良不足
在甘肃省沙化土地植被恢复过程中,土壤改良措施的不足之处也逐渐显现。土壤团粒结构的形成是维持植被生长、防止风蚀的关键。然而,目前甘肃省许多地区的沙化土壤普遍缺乏腐殖质,且物理性黏粒含量少,导致土壤结构松散、抗蚀能力差[4]。虽然一些治沙项目尝试通过施用生物有机肥来改善土壤质量,但由于缺乏对土壤理化性质的系统分析,肥料使用不够合理,影响了改良效果。同时,一些沙区土壤的可溶性盐含量较高,土壤盐碱化问题突出。但是受限于成本和技术条件,化学改良措施如石膏改良和硫酸改良等在大规模应用中仍存在局限性[4]。此外,土壤微生物在提高土壤肥力方面发挥着重要作用,但目前针对沙化土壤微生物组成和功能的研究还相对薄弱,缺乏有效的微生物调控技术,难以充分发挥土壤微生物的作用。
2.4 治沙方式有待改进
在甘肃省沙化土地植被恢复过程中,许多治沙项目过于关注植被恢复的局部效应,忽视了生态系统各组分之间的相互作用和整体功能。1)以人工固沙林为例,虽然采用单一树种的种植模式可在短期内快速提高植被覆盖度,但极易导致群落结构单一、稳定性差等。笔者实地调查发现,部分固沙林内野生动物多样性指数仅为0.63,远低于当地天然植被群落。这表明单一树种构建的固沙林难以为野生动物提供适宜的栖息地,不利于维持生态系统的完整性。2)土壤生物结皮作为干旱沙区独特的生态系统类型,在维持水分平衡、促进元素循环、合理分配能量与控制土壤侵蚀等方面发挥着重要作用。然而,目前部分技术人员对结皮恢复的生态位条件把握不够精准,盲目大面积移植,容易带来结皮退化加剧的风险。
3 甘肃省沙化土地植被恢复措施
3.1 合理选择植被
针对甘肃省沙化土地植被选择不当的问题,合理选择植被是一项关键的改进对策。1)应加强对当地野生植物资源的系统调查与评价,筛选出适应性强、固沙能力好的优良品种,如沙冬青、沙米、甘草等,作为沙化土地治理的重要植被类型。同时,要注重不同植被的合理搭配,充分发挥其在固沙、水土保持、碳汇等方面的协同作用。例如,可以采用灌+草复合群落模式,在上层种植固沙能力强的灌木,中下层种植耐旱耐寒的草本植物,形成立体的植被防护体系。2)应因地制宜地开展植被恢复,避免“一刀切”的做法。对于沙丘顶部等风蚀严重的区域,可以重点种植根系发达、抗风蚀能力强的植物,如沙柳、花棒等;在沙丘背风坡和丘间低地,可以适当增加草本植物的种植比例,提高植被覆盖度和生物量。在盐碱化程度较高的区域,选择具有耐盐碱特性的植物,如碱蓬、盐爪爪等,并施用生物有机肥,改善土壤理化性质[3]。3)应利用现代生物技术手段,如分子标记辅助选择、组织培养等,加强优良品种的选育和栽植,以助于提高植被恢复的效率和质量。同时,应建立完善的种质资源库,收集和保存当地野生植物种质资源,为长期的植被恢复提供丰富的种质资源。
3.2 提高水资源利用效率
针对甘肃省沙化土地水资源利用效率低下的问题,提高水资源利用效率是关键的改进措施。传统漫灌方式导致水资源浪费,加剧了土壤盐碱化和地下水位下降。因此,大力推广先进的节水灌溉技术势在必行。1)甘肃省政府可采取财政补贴与技术培训相结合的方式,鼓励农户采用节水灌溉设施,并组织专家现场指导,提高实际操作水平。2)针对不同植物的耗水特性,建立精准的植物需水数据库,实现因种制宜的水分管理。还可利用水势自动监测系统,根据土壤含水量与天气预报,优化制订灌溉计划,既避免过量灌溉,又保障满足植物生长需求。3)可通过打井取水、集雨蓄水、废水净化回用等多种方式,因地制宜开发利用地表水、地下水、再生水等非常规水源,充分利用有限的水资源,缓解沙区水资源短缺压力,提高灌溉保障能力。4)加强输水渠道的防渗处理,减少输水过程中的水量损失,进一步提升水资源利用效率。
3.3 加强土壤改良技术应用
土壤质量是植被恢复的基础,针对甘肃省沙化土壤普遍存在团粒结构差、肥力低、盐碱化等问题,亟待加强土壤改良技术的综合应用。1)生物有机肥料可有效改善土壤团粒结构,提高土壤养分含量,但必须建立在系统的土壤理化性质分析的基础上,根据土壤质地、养分缺乏类型等,定制专用有机肥配方,确定最佳施用量,切实提高肥效。2)对于盐碱化严重的沙化土壤,可采用化学改良措施,在施用有机肥的同时适量添加石膏、硫酸等土壤调理剂,通过离子交换等作用,置换土壤中过量的钠离子,降低盐碱度。生石灰、硫黄粉等可应用于碱性沙土的酸化改良,配合灌溉冲洗,促进盐分淋洗。3)使用固氮菌、解磷菌等有益微生物制剂,可显著提高土壤氮磷有效性,改善沙土生物活性。4)针对我国干旱沙区特有的生物结皮,开展大规模人工培养,移植到沙化土地,能够加速提高表层土壤的稳定性和肥力水平。5)科学采取秸秆还田、沙草压覆等措施,也是改良沙化土壤理化性质、为植被恢复创造有利条件的有效途径。
3.4 优化治沙方式
1)在人工固沙林的构建中,应摒弃单一树种种植模式,转而采用多树种混交营造复层异龄林的种植模式。这既有利于形成高低错落的立体植被防护体系,又能为不同生态位的野生动物提供适宜栖息地,维持群落的生物多样性。在树种选择上,除关注固沙能力外,还应考虑树种的耐旱性、耐盐碱性等生理生态特性,选育适应性强的地方品系,提高人工林的抗逆性和稳定性。同时,林下可适度种植固氮豆科灌木,通过共生固氮提高土壤肥力。
2)在土壤生物结皮恢复方面,应加强基础研究,系统解析结皮形成过程中环境因子的影响机制,构建精准的生态位模型,因地制宜地开展结皮移植。在移植前,可采用基因工程技术,筛选高效固氮、耐旱的藻类和蓝细菌优势菌株,优化结皮的群落组成,提高其生态功能。移植后,可搭建遮阴网或覆盖保水剂,为结皮的存活和生长创造有利的微环境条件。此外,应加强对土壤动物的保护与利用。例如,培育土壤蚯蚓、线虫等大型土壤动物,通过其掘穴作用改善沙土的通气性和入渗性;接种土壤固氮菌、解磷菌等有益微生物,提高养分的生物转化效率。
3)在退化群落修复过程中,应充分借鉴自然演替规律,采取渐进式的生态修复策略。对于已形成稳定群落的区域,应最大限度地保护原有的植被和土壤,减少人为干扰;对于演替初期的裸露沙地,可通过人工播种先锋物种,加快植被恢复进程[5]。同时,应加强对关键生态过程的跟踪监测,如土壤养分循环、水分动态等,及时调整修复措施,确保生态修复与自然演替相协调。
4 结语
甘肃省沙化土地植被恢复是一个复杂的系统工程,需要长期坚持、综合治理。笔者在分析现存问题的基础上,提出了合理选择植被、提高水资源利用效率、加强土壤改良及优化治沙方式等改进对策,旨在为科学推进甘肃省沙化土地治理工作提供参考。未来,甘肃省还需要进一步加强相关研究,如开展基于长期定位观测的沙区生态系统演变规律研究,揭示不同恢复措施的长期生态效益;开发适应性更强、生态功能更突出的优良植物品种,为植被恢复提供丰富的种质资源;探索基于生态补偿机制的沙区生态治理新模式,促进生态效益与经济效益协调发展。相信通过多措并举、久久为功,甘肃省沙化土地终将披上绿装,重现生态系统的勃勃生机。
参考文献:
[1] 中华人民共和国中央人民政府.关于印发《全国防沙治沙规划(2021-2030年)》的通知[J].(2022-12-15)[2024-07-24].https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202309/content_6903888.
htm.
[2] 张晓娟,杨雪梅,王飞,等.甘肃民勤人工梭梭林土壤粒度特征研究[J].西北林学院学报,2023,38(4):
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[3] 苟小林,周青平,涂卫国,等.高寒半湿润沙地土壤水分与根系生物量对植被恢复的响应[J].中国草地学报,2022,44(7):53-60.
[4] 田英,许喆,王娅丽.宁夏银川平原沙化土地不同人工林土壤质量评价[J].生态学报,2023,43(4):
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[5] 宋恒川.接坝山区植被恢复对沟头土壤可蚀性的影响[J].水土保持应用技术,2022(6):7-8.
(责任编辑:刘宁宁)