荒漠化防治學(xué)筆記

荒漠化防治學(xué)筆記

目錄

第一章荒漠化及其防治概述

1.荒漠化的概念

1.1.荒漠化：包括氣候變化和人類活動(dòng)在內(nèi)的多種因素造成的干旱、半干旱及亞濕潤(rùn)干旱區(qū)

的土地退化。

1.2.荒漠化的驅(qū)動(dòng)力一一氣候變化和人類活動(dòng)等。

氣候變化：氣候平均狀態(tài)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的巨大改變或者持續(xù)較長(zhǎng)一段時(shí)間（典型為30a或更

長(zhǎng)）的氣候變動(dòng)。

荒漠化的發(fā)生范圍一一氣候區(qū)劃

干燥度：下季在蒸散/降水

干燥度<11-22-44-16>16

氣候類型濕潤(rùn)區(qū)半濕潤(rùn)區(qū)半干旱區(qū)干旱區(qū)極干旱區(qū)

濕潤(rùn)指數(shù)：降水/潛在蒸散

濕潤(rùn)指數(shù)>10.5-10.2-0.50.05-0.2<0.05

氣候類型濕潤(rùn)區(qū)半濕潤(rùn)區(qū)半干旱區(qū)干旱區(qū)極干旱區(qū)

濕潤(rùn)指數(shù)在0.05至0.65之間，但不包括極區(qū)和副極區(qū)

干燥度計(jì)算使用謝良尼諾夫（Selianinov,1939）干燥度（或干燥度指數(shù)）公式。

濕潤(rùn)指數(shù)計(jì)算使用桑斯維特（Thornthwaite）潛在蒸發(fā)散計(jì)算公式。

1.3.荒漠化的實(shí)質(zhì)一一土地退化

土地退化：土地受自然力或人類不合理開發(fā)利用導(dǎo)致土地質(zhì)量下降、生產(chǎn)力衰退的過(guò)程?！豆?/p>

約》：由于使用土地或由于一種營(yíng)力或數(shù)種營(yíng)力結(jié)合致使干旱、半干旱和亞濕潤(rùn)干旱地區(qū)雨

澆地、水澆地或草原、牧場(chǎng)、森林和林地的生物或經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)力和復(fù)雜性下降或喪失，其中包

括：風(fēng)蝕和水蝕致使土壤物質(zhì)流失；土壤的物理、化學(xué)和生物特性或經(jīng)濟(jì)特性退化，及自然

植被長(zhǎng)期喪失。

1.4.沙漠化：干旱、半干旱（包括部分半濕潤(rùn)）地區(qū)，在脆弱生態(tài)條件下，由于人類過(guò)度的

經(jīng)濟(jì)活動(dòng)破壞了生態(tài)平衡，使原非沙漠地區(qū)出現(xiàn)了以風(fēng)沙活動(dòng)為主要特征的類似沙質(zhì)荒漠環(huán)

境的退化過(guò)程。

土地沙化：在各種氣候條件下，由于各種因素形成的、地表呈現(xiàn)以沙（礫）物質(zhì)為主要標(biāo)志

的土地退化。具有這種明顯特征的退化土地為沙化土地。

?荒漠：主要分布在地球大陸北緯和南緯15-50。副熱帶高壓帶（15-35°）和溫帶大陸內(nèi)部

（35-50°）,由于氣候干燥、降水稀少、蒸發(fā)量大，分布著大面積土地貧瘠、植被稀疏的

區(qū)域

?沙漠：干旱區(qū)和極干旱區(qū)

?沙地：半干旱區(qū)和亞濕潤(rùn)干旱區(qū)

2.荒漠化的類型與分布

?風(fēng)蝕荒漠化：風(fēng)力侵蝕

?水蝕荒漠化：水力侵蝕

?鹽漬荒漠化：水分循環(huán)、礦質(zhì)累積

?凍融荒漠化：晝夜、季節(jié)溫差

?石漠化：水土流失，基巖裸露（不是荒漠化的一種類型）

（1）風(fēng)蝕荒漠化

由于土壤風(fēng)蝕引起土地退化現(xiàn)象，主要分布在干旱、半干旱地區(qū)，在各類型荒漠化土地中面

積最大、分布最廣泛的一種荒漠化類型。

（2）水蝕荒漠化

由于水力侵蝕引起土地退化現(xiàn)象，主要分布在干旱、半干旱和亞濕潤(rùn)干旱區(qū)，水蝕荒漠化土

地呈不連續(xù)的局部集中分布特征。

（3）鹽漬荒漠化

鹽漬荒漠化主要是由于氣候、排水不暢、地下水位過(guò)高及不合理灌溉方式等原因造成的。鹽

漬荒漠化屬化學(xué)作用造成的土地退化，是一種重要的荒漠化類型，在荒漠化地區(qū)有著廣泛的

分布。

（4）凍融荒漠化

由于晝夜或季節(jié)性溫差較大的地區(qū)，巖石或土壤由于劇烈的熱脹冷縮而造成的結(jié)構(gòu)的破壞或

質(zhì)量的退化。這些地方一般生物生產(chǎn)力較低，是一種特殊的荒漠化類型。

（5）石漠化

不是荒漠化的一種類型。

黃河沿岸四大沙漠和沙地：騰格里沙漠、烏蘭布和沙漠、庫(kù)布齊沙漠、毛烏素沙地。

著名沙漠沙地：塔克拉瑪干沙漠、古爾班通古特沙漠、巴丹吉林沙漠、騰格里沙漠、柴達(dá)木

盆地沙漠、庫(kù)姆塔格沙漠、庫(kù)布齊沙漠、烏蘭布和沙漠、科爾沁沙地、毛烏素沙地、渾善達(dá)

克沙地、呼倫貝爾沙地。

3.荒漠化的成因

荒漠化是氣候和人類活動(dòng)共同作用的結(jié)果

3.1.自然地理?xiàng)l件：自然環(huán)境

?自然地理?xiàng)l件是荒漠化產(chǎn)生的基本背景，深刻影響著荒漠化的消長(zhǎng)。

?由于緯度、海陸位置、地形地貌、大氣環(huán)流差異，干濕差異早在地球形成時(shí)就已經(jīng)出現(xiàn),

并隨著地球演變不斷發(fā)生變化。

?降水條件：水汽含量、凝結(jié)核、大氣環(huán)流降水機(jī)制。

（1）緯度地帶性干旱氣候

（2）非地帶性干旱氣候：遠(yuǎn)離海洋、海風(fēng)向背、洋流影響、地形影響

3.2.自然地理?xiàng)l件：氣候變化

?古風(fēng)成沙在中生代的侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)和新生代地層中均有存在，而新生代的古風(fēng)成沙又有

明顯的早第三紀(jì)古風(fēng)成沙、晚第三紀(jì)古風(fēng)成沙和第四紀(jì)古風(fēng)成沙之分。

?氣候的干濕交替始終在進(jìn)行著，現(xiàn)代氣候只是第四紀(jì)干旱氣候的持續(xù)。

?人類歷史中的氣候變化主要指在自然氣候變化背景之外，由人類活動(dòng)直接或間接地改變?nèi)?/p>

球大氣組成所導(dǎo)致的氣候改變。

3.3.人為因素（五濫）

濫墾、濫牧、濫樵、濫采、濫灌

?人口增加導(dǎo)致食物、燃料等基本生活資料需求的增加，從而對(duì)土地產(chǎn)生越來(lái)越大的壓力，

使人口數(shù)量超過(guò)環(huán)境的容量，造成資源的過(guò)度利用，進(jìn)而構(gòu)成對(duì)生態(tài)環(huán)境的威脅。

?聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署：半干旱地區(qū)的最大人口承載量為20人/km2,干旱地區(qū)人口密度不應(yīng)

超過(guò)7人/km2。

4.荒漠化的危害

?土地生產(chǎn)潛力的下降或喪失

?生態(tài)系統(tǒng)平衡的破壞與多樣性的降低

?產(chǎn)生強(qiáng)烈的沙塵活動(dòng)，減低環(huán)境質(zhì)量

?毀壞生活設(shè)施與工程

?水文狀況惡化

?區(qū)域性的貧困化

4.1.沙塵暴：強(qiáng)風(fēng)卷起地面大量沙塵，使水平能見度小于1000m,具有突發(fā)性和持續(xù)時(shí)間

較短特點(diǎn)的概率小危害大的災(zāi)害性天氣現(xiàn)象。

世界四大沙塵暴分布區(qū)域：A.非洲撒哈拉沙漠的中非沙暴區(qū)B.中亞部分及中國(guó)西北部的中亞

沙暴區(qū)C.美國(guó)大平原、新墨西哥州東部、亞利桑那州西南沙漠大平原區(qū)D.南半球澳大利亞

等國(guó)家

沙塵暴形成的基本條件：大風(fēng)、沙源、不穩(wěn)定大氣層結(jié)

4.2.沙塵暴的作用

?塑造地貌：風(fēng)蝕地貌、風(fēng)積地貌。沙塵暴的杰作——黃土高原

?肥沃土壤：夏威夷生機(jī)盎然的秘密一一沙塵暴。夏威夷肥沃的土壤來(lái)自遙遠(yuǎn)的歐亞大陸內(nèi)

部。兩地相隔萬(wàn)里，沙塵暴將富含養(yǎng)分的土壤顆粒卷攜至3000m高空，穿越浩瀚的太平洋。

?減緩酸雨危害：沙塵暴所攜帶塵土多呈堿性，可減緩沉降區(qū)酸雨危害或土壤酸化。沙塵的

中和作用使中國(guó)北方、韓國(guó)和日本降水pH分別增加0.8-2.5、0.5-0.8和0.2-0.5。

?促進(jìn)植物生長(zhǎng)：沙塵是亞馬遜熱帶雨林重要的養(yǎng)分來(lái)源，沙塵氣溶膠中的P、Fe3+等有助

于植物生長(zhǎng)。亞馬遜河流域每年因水土流失損失2800萬(wàn)噸泥沙，約含22000噸磷。撒哈拉

東北部哈馬坦風(fēng)每年卷起1.82億噸沙塵，地球上規(guī)模最大的“礦物遷徙”。

?營(yíng)養(yǎng)來(lái)源：澳洲赤色沙暴攜帶的大量鐵質(zhì)是南極海浮游生物重要的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源。

5.荒漠化地區(qū)的資源

荒漠化地區(qū)的自然環(huán)境固然有其嚴(yán)酷的一面，但荒漠化地區(qū)絕非毫無(wú)生機(jī)的不毛之地，荒漠

化地區(qū)有著豐富的自然資源，具有巨大的開發(fā)利用價(jià)值。

A氣候資源

A水土資源

水土資源開發(fā)利用存在的主要問(wèn)題：

?地表水資源過(guò)度開發(fā)已使區(qū)域水土平衡失調(diào)，是造成沙漠化的重要原因

?超量開采地下水，形成區(qū)域地下水位持續(xù)下降，造成原有植被退化和土地旱化

?農(nóng)業(yè)灌區(qū)大水漫灌，引起地下水位持續(xù)上升，造成大面積的次生鹽漬化

?缺乏全流域生態(tài)平衡和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的水資源統(tǒng)籌安排，重工、農(nóng)，輕林、牧，造成流域上、

中、下游的用水矛盾和流域內(nèi)工、農(nóng)、林、牧用水矛盾，又往往重眼前經(jīng)濟(jì)利益，而忽視長(zhǎng)

遠(yuǎn)的生態(tài)環(huán)境效益

水土資源開發(fā)利用對(duì)策：

?以水定地，退耕還林還草，實(shí)施生態(tài)環(huán)境建設(shè)

?實(shí)行流域水土平衡，著力控制開發(fā)規(guī)模

?興修水利、改良土壤，發(fā)展節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)

?集雨補(bǔ)灌，發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)

?建設(shè)沙漠綠洲防風(fēng)固沙林與農(nóng)田防護(hù)林體系

?保育草場(chǎng)，改良天然草地，發(fā)展草地畜牧業(yè)

?生物資源

A礦產(chǎn)資源

A文旅資源

6.荒漠化防治

6.1.荒漠化防治：充分認(rèn)識(shí)和掌握荒漠化發(fā)生發(fā)展規(guī)律的基礎(chǔ)上，應(yīng)用管理學(xué)、生態(tài)學(xué)、土

壤學(xué)、地學(xué)、生物學(xué)等各種相關(guān)的理論，通過(guò)采取物理的、生物的、農(nóng)業(yè)的和綜合的技術(shù)措

施與手段，治理和預(yù)防土地荒漠化。

荒漠化防治的意義：

A保護(hù)和拓展中華民族生存與發(fā)展空間的長(zhǎng)遠(yuǎn)大計(jì)

A從根本上改善我國(guó)生態(tài)環(huán)境面貌、建設(shè)美麗中國(guó)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)文明的重要途徑

A實(shí)拖扶貧攻堅(jiān)和鄉(xiāng)村振興計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)全國(guó)農(nóng)村奔小康目標(biāo)的根本保證

A充分發(fā)揮荒漠化地區(qū)自然資源優(yōu)勢(shì)，全面開創(chuàng)21世紀(jì)中國(guó)沙產(chǎn)業(yè)的必然選擇

6.2.荒漠化防治的重點(diǎn)領(lǐng)域：

A荒漠化防治與區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略

A荒漠生態(tài)系統(tǒng)地表過(guò)程與機(jī)制

A荒漠化地區(qū)水資源平衡與水土資源高效合理利用

A荒漠化地區(qū)草畜平衡與草場(chǎng)資源合理利用

A荒漠化地區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展與創(chuàng)新

A荒漠化地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)和多樣性的保護(hù)與修復(fù)

A荒漠化災(zāi)害評(píng)估與監(jiān)測(cè)預(yù)警

A荒漠化地區(qū)可替代能源開發(fā)利用

A荒漠化地區(qū)公眾環(huán)保意識(shí)提高與應(yīng)對(duì)災(zāi)害的能力建設(shè)

A荒漠化防治有關(guān)法律體系和政策機(jī)制完善與執(zhí)行力

荒漠化防治的熱點(diǎn)問(wèn)題：

A風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)過(guò)程與機(jī)理

A荒漠化土地景觀結(jié)構(gòu)、功能與動(dòng)態(tài)

A荒漠化地區(qū)植物-土壤-大氣水分平衡機(jī)制

A荒漠生態(tài)系統(tǒng)土壤微生物的組成與功能

A荒漠化地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性評(píng)估、維護(hù)與目標(biāo)群落構(gòu)建

A抗逆性優(yōu)良種質(zhì)資源的選繁及應(yīng)用

A固沙改土新材料、新技術(shù)、新方法的開發(fā)與應(yīng)用

A機(jī)械化、智能化荒漠化防治技術(shù)手段開發(fā)與推廣應(yīng)用

A荒漠化災(zāi)害監(jiān)測(cè)的技術(shù)體系

A特色沙產(chǎn)業(yè)開發(fā)

第二章風(fēng)蝕荒漠化及其防治

一、風(fēng)沙物理學(xué)原理

1.風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律

1.1.風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)機(jī)制

風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)是風(fēng)通過(guò)自有的搬運(yùn)能力，將地面沙粒吹起，并攜帶一起運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。

風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)三要素：動(dòng)力因素一風(fēng)（近地表風(fēng)）、氣候因素一干旱（我國(guó)北方）、物質(zhì)因素一

沙物質(zhì)（松散裸露）。

1.2.沙粒起動(dòng)

沙粒起動(dòng)形式：振動(dòng)、滾動(dòng)、飛升、跳躍。

沙粒受力分析：重力、氣流正面推力、壓差升力、摩擦力、紊動(dòng)力、沙粒撞擊力。

沖擊力最大，為重力的幾十至幾百倍；推力次之，接近重力；升力僅為重力幾十到幾百分之

*O

起動(dòng)風(fēng)速：沙粒在一定風(fēng)力作用下開始運(yùn)動(dòng)，使沙粒開始運(yùn)動(dòng)的臨界風(fēng)速即為起動(dòng)風(fēng)速，一

切大于起動(dòng)風(fēng)速的風(fēng)統(tǒng)稱為起沙風(fēng)。大量的觀測(cè)表明：干燥裸露沙質(zhì)表面，近地面2m高處

風(fēng)速達(dá)到4.5-5m/s時(shí)，可引起風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)。

流體起動(dòng)風(fēng)速：沙粒的運(yùn)動(dòng)完全由凈風(fēng)推動(dòng)時(shí)的臨界風(fēng)速。沖擊起動(dòng)風(fēng)速：沙粒的運(yùn)動(dòng)主要

受挾沙風(fēng)中躍移沙粒的沖擊作用而運(yùn)動(dòng)的臨界風(fēng)速。

沙粒起動(dòng)(飛升)假說(shuō)：壓差升力說(shuō)：繞流升力、馬格努斯效應(yīng)；紊流擴(kuò)散與振動(dòng)學(xué)說(shuō)：紊

流垂直方向分速度的脈動(dòng)作用；沖擊碰撞學(xué)說(shuō)；斜面飛升學(xué)說(shuō)。

1.3.風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)基本形式

根據(jù)風(fēng)力、沙粒大小和質(zhì)量不同，沙粒有三種基本運(yùn)動(dòng)形式：懸移運(yùn)動(dòng)(Creep)：懸移質(zhì)；

躍移運(yùn)動(dòng)(Saltation)：躍移質(zhì)；蠕移運(yùn)動(dòng)(Suspension)：蠕移質(zhì)。

?蠕移運(yùn)動(dòng)：貼近地面，滑動(dòng)或滾動(dòng)，時(shí)走時(shí)停，以0.520mm的沙粒為主，約占輸沙量的

1/4,20-25%(Bagnold),15.7-24.9%(Chepil)?形成沙波紋(Ripple)的重要原因：細(xì)沙

躍移碰撞使粗沙作連續(xù)的表層蠕移而聚積在波脊上。

?躍移運(yùn)動(dòng)：拋物線式運(yùn)動(dòng)，以0.05-0.5mm沙粒為主，其中0.1-0.15mm細(xì)沙極易發(fā)生，約

占輸沙量的3/4。沙質(zhì)地表上，一般90%以上的躍移質(zhì)在地表附近30cm內(nèi)運(yùn)動(dòng)。在一定風(fēng)

力條件下，沙粒躍移運(yùn)動(dòng)特征還取決于所處的地面性質(zhì)。堅(jiān)硬地面條件下，躍移顆粒和地面

碰撞時(shí)，反彈多，飛濺少。消耗于地面的能量減小，因而沙粒碰后反彈跳得更高、更遠(yuǎn)。

?懸移運(yùn)動(dòng)：隨風(fēng)一起運(yùn)動(dòng)，兒乎與大氣同步，以＜0.1mm沙粒為主，量極少，但很重要，

沙塵暴(浮塵)和黃土沉積的重要來(lái)源。

1.4.風(fēng)沙流結(jié)構(gòu)

風(fēng)沙流:風(fēng)通過(guò)自己的搬運(yùn)能力，將地表大量疏松的沙粒吹起納入氣流,并攜帶著一起運(yùn)動(dòng)，

便形成風(fēng)沙流。風(fēng)沙流是一種典型的二相流，二相流較為復(fù)雜，有人曾經(jīng)用流體力學(xué)理論探

討，但很初步。

輸沙量：風(fēng)沙流在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積所搬運(yùn)的沙物質(zhì)的量。

風(fēng)沙流結(jié)構(gòu)：風(fēng)沙流中的沙物質(zhì)量隨高度的變化特征。?氣流搬運(yùn)的沙量約80%在0-10cm

的高度層內(nèi)，約95%以上在30cm高度以內(nèi)?風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)是一種貼近地面的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象?粒徑隨

高度增加而減小

1.5.風(fēng)沙地貌

風(fēng)沙地貌類型：風(fēng)積地貌、風(fēng)蝕地貌。

1.5.1.風(fēng)積地貌：被風(fēng)搬運(yùn)的沙物質(zhì)，在一定條件下堆積所形成的各種地貌。

沙丘：沙漠最基本地貌單元，形態(tài)復(fù)雜多樣。

沙波紋：砂質(zhì)或礫質(zhì)地表上風(fēng)沙流塑造的、呈波狀起伏的微地貌。

?橫向沙丘：新月形沙丘、沙丘鏈、拋物線沙丘

?縱向沙丘：復(fù)合型沙壟、羽毛狀沙壟

?星狀沙丘：金字塔沙丘、格狀沙丘、蜂窩狀沙丘。

縱向沙丘：沙壟?？v向沙丘形態(tài)走向與起沙風(fēng)風(fēng)向平行，或小于30度交角。

沙丘移動(dòng)：風(fēng)沙地貌中最據(jù)代表的是沙漠，而沙丘又是組成沙漠的基本單元。風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)的過(guò)

程，推動(dòng)了沙丘的整體移動(dòng)。

?前進(jìn)式移動(dòng)：在一個(gè)強(qiáng)勁主風(fēng)或近似主風(fēng)向的兩個(gè)風(fēng)作用下，使沙丘基本按一個(gè)方向前進(jìn)

?往復(fù)式移動(dòng)：在相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)方向相反的主風(fēng)作用下，沙丘在原地?cái)[動(dòng)

?往復(fù)前進(jìn)式移動(dòng)：沙丘在兩個(gè)方向相反但風(fēng)力大小不等的主風(fēng)作用下，在不同季節(jié)沙丘受

不同方向的風(fēng)作用使得沙丘既前進(jìn)又后退，但經(jīng)一定時(shí)間后仍沿較強(qiáng)風(fēng)向前進(jìn)一定距離的移

動(dòng)方式

1.5.2.風(fēng)蝕地貌

風(fēng)蝕地貌是地表長(zhǎng)期遭受風(fēng)或風(fēng)沙流吹蝕的產(chǎn)物，主要表現(xiàn)為地面局部或全部區(qū)域物質(zhì)流失、

形態(tài)支離破碎。由風(fēng)和風(fēng)沙流對(duì)地表物質(zhì)的吹蝕、磨蝕作用形成。主要分布于風(fēng)力強(qiáng)勁(風(fēng)

口）的沙漠邊緣或盆地中。

風(fēng)棱石一磨蝕

石窩（風(fēng)蝕龕）一物理、化學(xué)風(fēng)化+磨蝕

風(fēng)蝕雅丹一河湖相沉積物+流水、風(fēng)蝕

風(fēng)蝕蘑菇和風(fēng)蝕柱+巖石節(jié)理、裂隙+磨蝕

風(fēng)蝕殘丘（風(fēng)蝕城堡）一基巖地表+風(fēng)化、流水+風(fēng)蝕

風(fēng)蝕谷、風(fēng)蝕洼地、風(fēng)蝕盆地

?風(fēng)棱石：礫石荒漠常見。棱角明顯，表面光滑。形成條件：強(qiáng)風(fēng)和有利于風(fēng)力作用進(jìn)行的

開闊地面；有為充分風(fēng)蝕提供的適當(dāng)?shù)纳沉！?/p>

?石窩（風(fēng)蝕龕）：多發(fā)育在石質(zhì)荒漠（巖漠）中巨大巖石的迎風(fēng)峭壁和蠕巖上圓形或不規(guī)

則橢圓形的小洞穴和凹坑。由于陽(yáng)光的直射，曬熱巖壁，巖石內(nèi)部礦物體積膨脹，而礦石的

熱力性質(zhì)不同，產(chǎn)生熱力差別風(fēng)化。風(fēng)吹蝕被風(fēng)化的疏松巖面，便形成許多淺小凹坑。風(fēng)沙

再沿凹坑鉆磨，使之不斷加深擴(kuò)大。

?雅丹：泛指風(fēng)蝕隴脊、土墩、溝槽和洼地等地貌形態(tài)組合。雅丹地貌的形成：地質(zhì)基礎(chǔ)：

湖相沉積地層；外力侵蝕：流水侵蝕、選擇性風(fēng)蝕

?風(fēng)蝕蘑菇：孤立突起的巖石，尤其是水平節(jié)理和裂隙很發(fā)育而不甚堅(jiān)實(shí)的，經(jīng)長(zhǎng)期的風(fēng)蝕

作用以后形成風(fēng)蝕蘑菇。

?風(fēng)蝕柱：一些垂直裂隙發(fā)育的巖石，在風(fēng)的長(zhǎng)期吹蝕下，容易形成風(fēng)蝕柱。

?風(fēng)蝕殘丘：一個(gè)由基巖組成的地面，經(jīng)風(fēng)化作用、暫時(shí)性流水的沖刷，以及長(zhǎng)期的風(fēng)蝕作

用以后，使原始地面不斷破壞縮小，最后殘留下一些孤立的小丘，成為風(fēng)蝕殘丘。

1.5.3.基本原理

風(fēng)蝕能量、磨蝕作用、蝕積原理、二次流、輸沙潛能

?風(fēng)沙流動(dòng)能：風(fēng)蝕能量是輸沙率與風(fēng)速的函數(shù)E=f（Q,U）。輸沙率隨高度遞減，風(fēng)速隨高

度增加，風(fēng)蝕能量隨高度分布出現(xiàn)“拐點(diǎn)”

?磨蝕作用：還取決于物質(zhì)結(jié)構(gòu)單元的機(jī)械穩(wěn)定性（抗磨蝕能力），這也是造成風(fēng)蝕地貌差

異的重要因素。

?蝕積原理：風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，躍起與跌落、吹蝕與堆積是兩對(duì)矛盾的統(tǒng)一體。有躍起就有

跌落、有吹蝕就必然出現(xiàn)堆積，它們同時(shí)產(chǎn)生，結(jié)果取決于優(yōu)勢(shì)過(guò)程。

容量：一定風(fēng)力條件下可能搬運(yùn)的沙量。強(qiáng)度：氣流實(shí)際搬運(yùn)的沙量。飽和度：強(qiáng)度與容量

之比

強(qiáng)度〉容量一風(fēng)沙流過(guò)飽和f風(fēng)沙堆積

強(qiáng)度〈容量f風(fēng)沙流非飽和f風(fēng)蝕作用

強(qiáng)度=容量一風(fēng)沙流飽和一風(fēng)沙搬運(yùn)

風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)是一種動(dòng)態(tài)“蝕積”轉(zhuǎn)換過(guò)程。微觀上是沙粒的躍起與跌落，宏觀上表現(xiàn)地形的風(fēng)

蝕與堆積——形成風(fēng)沙地貌。

?二次流：在邊界層中運(yùn)動(dòng)的流體（氣體、液體和氣液、氣固及液固兩相流，直至普遍的多

相流體），由于流場(chǎng)不均勻，邊界層中流體將受到橫向壓差力作用，產(chǎn)生偏離邊界運(yùn)動(dòng)?？?/p>

近邊界的流體層，速度小，比遠(yuǎn)離邊界流體層產(chǎn)生更大的偏移。邊界層上的流體，在橫向壓

差力的作用下，發(fā)生垂直于主流而指向壓力較小一邊的附加運(yùn)動(dòng)，這就是二次流。?二次流

與主流方向基本垂直，形成橫向壓力梯度?沙丘應(yīng)首先堆積于速度較大和凸起的區(qū)域?二次

流的收斂作用：可以解釋片沙、餅狀沙堆、盾狀沙堆、雛形新月形沙丘到新月形沙丘鏈的發(fā)

展序列，以及沙丘獸角的形成、發(fā)展和消亡

?輸沙潛能：風(fēng)速、風(fēng)向一沙丘形成與演化的主要?jiǎng)恿σ蛩?，可將風(fēng)信資料轉(zhuǎn)化為輸沙能量

1.6.風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)的影響因素

?土壤含水量：越干燥土壤風(fēng)蝕的可能性越大，裸沙的含水率達(dá)4%時(shí)，很難產(chǎn)生風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)

?地面覆蓋措施：地面覆蓋可以增大地表粗糙度，降低地面風(fēng)速；阻斷風(fēng)與地面的直接接觸

小結(jié)

粒徑：一定范圍內(nèi)，起動(dòng)風(fēng)速隨粒徑增大而增大，但特別大和特別小的砂粒不易起動(dòng)

含水量：土壤含水量越大，風(fēng)沙活動(dòng)越弱

粗糙度：地表粗糙度越大，風(fēng)沙活動(dòng)越弱

覆蓋度：地表覆蓋度越大，風(fēng)沙活動(dòng)越弱

粒徑愈大，沙層表土愈濕，地面越粗糙，植被覆蓋度越高，風(fēng)沙活動(dòng)越弱

吹蝕能力與粒徑的起動(dòng)風(fēng)速直接相關(guān)，風(fēng)速超過(guò)起動(dòng)風(fēng)速愈大，吹蝕能力愈強(qiáng)

2.土壤風(fēng)蝕

2.1.土壤風(fēng)蝕的概念

-土壤風(fēng)蝕是指在風(fēng)的作用下沉積物的分離、搬運(yùn)和沉積，它是松散、干旱和裸露土壤被強(qiáng)

風(fēng)傳輸?shù)囊粋€(gè)動(dòng)力學(xué)和物理學(xué)過(guò)程

-土壤及其母質(zhì)在風(fēng)力作用下的剝蝕、分選、搬運(yùn)的過(guò)程

特征：長(zhǎng)期性、緩慢性、強(qiáng)危害性、難于測(cè)量性、影響因素復(fù)雜性

2.2.土壤風(fēng)蝕的意義

A土壤侵蝕的重要類型

A塑造地球景觀的基本地質(zhì)地貌過(guò)程，綜合的自然地理過(guò)程

A風(fēng)蝕荒漠化（沙漠化）的首要環(huán)節(jié)和重要組成部分

2.3.土壤風(fēng)蝕的影響因子一侵蝕性因子、可蝕性因子

?氣候因子：一個(gè)受風(fēng)速、土壤濕度和積雪蓋度影響的綜合風(fēng)蝕因子

?粗糙度因子：植被、作物殘留覆蓋、土塊、土壟、風(fēng)障、地形

?土壤風(fēng)蝕可蝕性：土壤對(duì)風(fēng)力造成的剝離和搬運(yùn)的敏感程度（內(nèi)在性質(zhì)決定）。土壤風(fēng)蝕

可蝕性因子：土壤粒度組成、團(tuán)聚體、有機(jī)質(zhì)、碳酸鈣等

2.4.土壤風(fēng)蝕模型

A通用風(fēng)蝕方程（WEQ）

A修正風(fēng)蝕方程（RWEQ）等等等

2.5.土壤風(fēng)蝕的作用類型

侵蝕作用：分離：吹蝕、磨蝕

輸移作用：搬運(yùn)：懸移、躍移、蠕移

沉積作用：沉積：沉降堆積、遇阻堆積

?侵蝕作用：吹蝕和磨蝕。

A0.05-0.5mm顆粒都可被分離，粒徑在0.1-0.15mm最易被分離侵蝕（躍移質(zhì)）

A風(fēng)沙流中躍移的顆粒，可以把別的顆粒濺起，還通過(guò)磨蝕增加風(fēng)對(duì)土壤顆

粒的侵蝕力

?輸移作用：懸移、躍移和蠕移

A搬運(yùn)能力取決于風(fēng)速，與被搬運(yùn)物的粒徑關(guān)系不密切，但搬運(yùn)總重量基本不變

A運(yùn)動(dòng)方式取決于風(fēng)力強(qiáng)弱和搬運(yùn)顆粒粒徑大小

A在粒徑較細(xì)的沙土上，懸移質(zhì)增多

A對(duì)各種土壤來(lái)說(shuō)躍移質(zhì)總多于蠕移質(zhì)和懸移質(zhì)

?沉積作用

A當(dāng)風(fēng)速減弱，使紊流漩渦的垂直分速小于重力產(chǎn)生的沉速時(shí)，在氣流中懸浮運(yùn)行的沙粒就

要降落堆積在地表，稱為沉降堆積（內(nèi)部）

A風(fēng)沙流運(yùn)行時(shí)，遇到障阻，使沙粒堆積起來(lái)，稱為遇阻堆積（外部）

A搬運(yùn)距離：蠕移質(zhì)很近。躍移質(zhì)多沉積在風(fēng)蝕地附近。懸移質(zhì)遠(yuǎn)、是土體損失的主要物質(zhì)。

風(fēng)沙流在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有3種狀態(tài)：吹蝕、沉積、非堆積搬運(yùn)（3種狀態(tài)不停轉(zhuǎn)化）

風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)3種風(fēng)力侵蝕3種風(fēng)沙流運(yùn)動(dòng)過(guò)

基本形式作用類型程3種狀態(tài)

躍移侵蝕吹蝕

蠕移輸移沉積

懸移沉積非堆積搬運(yùn)

沙漠化：干旱、半干旱（包括部分半濕潤(rùn)）地區(qū)，在脆弱生態(tài)條件下，由于人類過(guò)度的經(jīng)濟(jì)

活動(dòng)破壞了生態(tài)平衡，使原非沙漠地區(qū)出現(xiàn)了以風(fēng)沙活動(dòng)為主要特征的類似沙質(zhì)荒漠環(huán)境的

退化過(guò)程。

?地表形態(tài)：風(fēng)沙地貌擴(kuò)張和發(fā)育

?地表物質(zhì)：地表粗化和礫質(zhì)化、土地貧瘠化、鹽分表聚

?地表植被：植被覆蓋度降低、植被退化（逆向演替）

?生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能：結(jié)構(gòu)破壞、功能喪失、系統(tǒng)崩潰

2.6.土壤風(fēng)蝕的危害

?表土吹蝕，尤其是細(xì)粒物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)的喪失

?對(duì)植被、作物的危害（沙割、沙埋、抑止光合作用）

?土地生產(chǎn)力、作物產(chǎn)量的降低

?農(nóng)田、草場(chǎng)、房屋的掩埋

?沙塵暴與土地沙漠化

?大氣污染，危害人類身體健康

?水體污染及水利設(shè)施的危害

?對(duì)交通、通訊設(shè)施的危害

3.風(fēng)沙物理學(xué)原理

A增大地表粗糙度，降低近地表層風(fēng)速

A阻止氣流對(duì)地面直接作用

A增強(qiáng)土壤抗蝕能力

A改變風(fēng)沙流蝕積狀態(tài)

二、生態(tài)學(xué)原理

1.沙漠生境的特征

干旱、貧瘠、酷熱、多風(fēng)、嚴(yán)寒，由沙的活動(dòng)性而產(chǎn)生的風(fēng)蝕、沙埋、沙割等。所有這些因

素中，干旱和沙的活動(dòng)性是影響最普遍、最深刻的兩個(gè)限制因素，是制定植物治沙措施的主

要依據(jù)。

環(huán)境的干旱性：

?氣候：大陸性氣候顯著，日照強(qiáng)烈，雨量稀少、蒸發(fā)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于降雨量，風(fēng)大沙多，氣候

干燥，各氣候要素變率大（溫差大，易形成凝結(jié)水）

?土壤：風(fēng)沙土，粗砂多，其水分特征是透水性強(qiáng)（缺少?gòu)搅鳎?、持水性差、毛管吸水力低?/p>

地下水補(bǔ)充范圍?。ūＫ詮?qiáng)，毛管不發(fā)達(dá)，具有干沙層）

沙漠（地）的經(jīng)度地帶性特點(diǎn)：我國(guó)的沙地分布范圍廣，呈不連續(xù)的帶狀分布，干旱性差異

大，從東到西降水量減少，干旱程度遞增，沙漠（地）面積增加。

2,沙生植物的特征

2.1.沙生植物的形態(tài)特征

2.1.1,沙生植物個(gè)體大?。憾噍^為矮小

?植物地上部分越高，水分從土壤輸送到植物頂端的距離越大，水分不足易導(dǎo)致干梢、枯死，

受風(fēng)沙危害的高度越大，因大風(fēng)而折斷的概率越多

?沙漠綠洲中，光照、水分、養(yǎng)分供給充足，有胡楊等植株高大的喬木生存

2.1.2.沙生植物的構(gòu)型

?直立型：莖干直立，主干矮小或不明顯，冠層低矮，冠幅小，枝條稀疏，葉片小，數(shù)量少，

枝條傾斜角大。作用：增加冠層通透性，減少阻風(fēng)性，春季可降低風(fēng)害，夏季可減低冠層溫

度（蘆葦、狗尾草）

?匍匐型：沒有明顯主干，枝條呈分散裝匍匐生長(zhǎng)于地表，冠層低矮、密集，接近于地表,

靠近地面通?？梢蚤L(zhǎng)出不定根。作用：耐受沙埋、沙打和沙面高溫的能力較強(qiáng)（沙地柏、駱

駝刺）

?傾斜型：主干多從根部萌出，多呈45°-80°分布，分枝一般少而短，枝條稀疏，葉片小

而數(shù)量相對(duì)少，沙漠植物多屬這種類型。作用：抵御干旱，耐受風(fēng)害（沙冬青、花棒）

沙漠植物的構(gòu)型并不是一成不變的，因環(huán)境條件的不同具有很大的可塑性

+梭梭等喬木在受極端干旱脅迫時(shí)，常常呈灌木狀，表現(xiàn)出主干不明顯

+蘆葦在流動(dòng)沙丘背風(fēng)坡直立生長(zhǎng)，在流動(dòng)沙丘迎風(fēng)坡匍匐生長(zhǎng)

+狗尾草在固定沙地直立生長(zhǎng)，在流動(dòng)沙地多匍匐生長(zhǎng)或傾斜生長(zhǎng)

2.1.3,沙漠植物葉片的形態(tài)特征

葉片大小：沙漠植物多為小型葉片或微型葉片；沙漠植物葉片通常小于非沙漠環(huán)境的同種植

物；亞濕潤(rùn)干旱區(qū)一半干旱區(qū)一干旱區(qū)，葉片尺寸減??；不同沙漠植物比較，耐旱能力越強(qiáng)，

葉片尺寸越小

葉片形狀：沙漠植物為了適應(yīng)惡劣的環(huán)境條件，形成了特殊形態(tài)的葉片

?刺狀葉片（仙人掌）：無(wú)葉綠素，無(wú)氣孔，主要功能不再是光合和呼吸作用，而是物理散

熱和防止動(dòng)物采食

?針狀葉片（豬毛菜）：比表面積小，降低蒸騰，有利于儲(chǔ)存水分

?全裂狀葉片（大籽蒿）：葉深裂，減小蒸騰面積，減小對(duì)風(fēng)的作用面

?披針狀葉片（珍珠豬毛菜等）、鱗狀葉片（梭梭等）、膜質(zhì)鞘狀葉片（麻黃等）、雙形葉

片（胡楊等）

葉片覆被：沙漠植物葉片常被附生物絨毛、硬毛、尖刺、蠟質(zhì)、粉粒等覆蓋

?絨毛（硬毛）（霧冰藜）：遮蔽葉片、反射陽(yáng)光、抑制蒸發(fā)、吸收空氣水分、減低葉片溫

度、抵御沙害

?尖刺（蘆薈）：有利于降溫散熱，防止植食性動(dòng)物采食

?蠟質(zhì)（駱駝刺）：反射陽(yáng)光、降低葉溫、抑制蒸騰

?粉粒（藜科濱藜屬中亞濱藜等）：反射陽(yáng)光、維持葉溫、抑制蒸騰等

葉片質(zhì)地：許多沙漠植物具有特殊的葉片質(zhì)地（肉質(zhì)、木質(zhì)、革質(zhì)和膜質(zhì)）

?肉質(zhì)葉（鹽爪爪）：大量?jī)?chǔ)存水分，抵御干旱，維持葉溫

?木質(zhì)葉（仙人掌）：葉片退化，大部分已木質(zhì)化，無(wú)光和呼吸等葉片作用

?革質(zhì)葉（沙冬青）：葉片堅(jiān)韌，而且較厚，能夠有效減低蒸騰，減輕沙害

?膜質(zhì)葉（麻黃）：薄而脆，無(wú)葉綠素，不能進(jìn)行光合作用

2.1.4.沙漠植物莖的形態(tài)特征

外部形狀：大多數(shù)沙漠植物莖干為圓柱形，部分沙漠植物莖干為四棱形、六棱形，或具楞狀

突起，有利于散熱降溫

覆被特征：沙漠植物莖干多有一些附屬物覆蓋，如絨毛、銳刺、蠟質(zhì)、粉粒和皮層等，有利

于降低植物體溫，抑制蒸騰，防止風(fēng)沙危害

質(zhì)地特征：木質(zhì)莖（密度大、質(zhì)地較硬，韌度高，抗寒、抗旱、抗風(fēng)沙危害）、草質(zhì)莖（纖

維素含量高，韌度高，耐受風(fēng)蝕和地面高溫）、肉質(zhì)莖（水分含量高，木質(zhì)化程度較高）

2.1.5.沙漠植物根的形態(tài)特征

?直根系：主根粗大，側(cè)根隨分級(jí)增加而減少，可以有效吸收深層土壤水，能更好地利用地

下水，耐旱、耐侵蝕能力較強(qiáng)

?須根系：根系較短，只分布于淺層土壤中，無(wú)法吸收下層土壤水分，耐旱性較直根系植物

差

?水平根：主要分布于荒漠草原、沙漠綠洲和地下水埋藏較淺的地區(qū)

?塊狀根：植物儲(chǔ)藏養(yǎng)分、水分的場(chǎng)所和繁殖體，也是越冬的一種方式

?不定根：增加根量，有利于植物吸收養(yǎng)分、水分，也可為植物營(yíng)養(yǎng)繁殖提供新的途徑，加

快種群繁殖速度

2.1.6,沙漠植物花的形態(tài)特征

沙漠植物的花大多為小型花和微型花；沙漠植物的花顏色鮮艷，且以紅粉色花居多

2.1.7,沙漠植物種子的形態(tài)特征

種子顏色：灰色、淺黃色與沙土顏色相近，形成保護(hù)色，不易被取食；黑色、深褐色（豆科），

硬實(shí)率高，不易消化，利于傳播

附屬結(jié)構(gòu)：槨穎、尖刺或倒鉤——?jiǎng)游飩鞑?；絨毛、薄翅、傘狀物一一風(fēng)力傳播；紋飾——

增加種子與土壤摩擦力，提高種子固著能力；膠質(zhì)一一增加重量、促進(jìn)吸水、維持穩(wěn)定

種子形狀：無(wú)附屬物多為球形，表皮光滑，利于風(fēng)吹滾動(dòng)散布

種子異型：同種植物具有不同的形態(tài)

2.2.沙漠植物的解剖結(jié)構(gòu)特征

葉片結(jié)構(gòu)：等葉面結(jié)構(gòu)、葉片肥厚、氣孔下陷、柵欄組織發(fā)達(dá)、儲(chǔ)水組織發(fā)達(dá)、葉脈致密、

維管組織發(fā)達(dá)

葉片細(xì)胞：表皮細(xì)胞多被不同厚度的角質(zhì)膜及發(fā)達(dá)毛狀體覆蓋：葉肉細(xì)胞內(nèi)含由大型薄壁細(xì)

胞組成的發(fā)達(dá)儲(chǔ)水組織；氣孔保衛(wèi)細(xì)胞外覆蓋一層較厚的角質(zhì)層、含晶細(xì)胞

2.3.沙漠植物的生理、生態(tài)特征

光合作用即光能合成作用，是指含有葉綠體的綠色植物和某些細(xì)菌，在可見光的照射下，經(jīng)

過(guò)光反應(yīng)和碳反應(yīng)（舊稱暗反應(yīng)），利用光合色素，將二氧化碳（或硫化氫）和水轉(zhuǎn)化為有

機(jī)物，并釋放出氧氣（或氫氣）的生化過(guò)程。同時(shí)也有將光能轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物中化學(xué)能的能量

轉(zhuǎn)化過(guò)程。

光合作用途徑：

?C3植物：C02同化的最初產(chǎn)物是光合碳循環(huán)中的三碳化合物3-磷酸甘油酸的植物

?C4植物：C02同化的最初產(chǎn)物不是光合碳循環(huán)中的三碳化合物3-磷酸甘油酸，而是四碳

化合物蘋果酸或天門冬氨酸的植物。

?CAM植物：具景天酸代謝途徑的植物，多為多漿液植物。在夜間通過(guò)開放的孔吸收C02,

然后借助PEP竣化的與磷酸烯醇式丙酮酸結(jié)合，形成草酰乙酸,然后在蘋果酸脫氫醯（NADPH）

作用下還原成蘋果酸，進(jìn)入液泡并累計(jì)變酸（從pH5-3）；第二天光照后蘋果酸從液泡中轉(zhuǎn)

運(yùn)回細(xì)胞質(zhì)和葉綠體中脫竣，釋放C02被RuBP吸收形成碳水化合物

C4植物和CAM植物屬于適應(yīng)干旱高溫的光合類型，在生長(zhǎng)季越是干旱高溫，沙漠植物種C4

植物和CAM植物種類的比例越大

同化枝：莖能夠進(jìn)行光合作用

水分生理：保水力強(qiáng)、耐脫水性強(qiáng)、細(xì)胞水勢(shì)低、束縛水含量高、吸水速率快、蒸騰速率低，

萎德系數(shù)較小

生態(tài)適應(yīng)：根系分布適應(yīng)水分來(lái)源，根冠比多為2.5-551（根冠比：水稻0.1:1、荷花：0.7:1）

繁殖對(duì)策：多為R對(duì)策，但存在R對(duì)策和K對(duì)策的轉(zhuǎn)換，多種繁殖方式；先花后葉，多花

少果（提高種子質(zhì)量），花集中，花期長(zhǎng)（有利傳粉）

3.植物對(duì)沙漠環(huán)境的適應(yīng)

3.1.植物干旱的適應(yīng)

旱生形態(tài)結(jié)構(gòu)；個(gè)體較小，葉面積小，根系發(fā)達(dá)；具有厚的角質(zhì)層，濃密的表皮毛，氣孔下

陷，柵欄組織發(fā)達(dá)，機(jī)械組織加強(qiáng)，形成貯水組織

抗旱生理生態(tài)功能：細(xì)胞的持水力強(qiáng)，束縛水含量高；滲透壓和吸水力高，水勢(shì)低；C4、

CAM光合代謝；多種繁殖對(duì)策

植物對(duì)干旱的適應(yīng)方式：

?避旱：短命植物以早早結(jié)束生活周期來(lái)逃避干旱（綿蓬、沙米等）

?御旱：植物在干旱時(shí)期體內(nèi)仍能保持相當(dāng)一部分水而不受旱害（珍珠、霸王、白刺、梭梭、

沙拐棗和鹽爪爪等多漿旱生植物）

?耐旱：植物具有忍耐脫水的能力（紅砂、檸條、花棒、楊柴等少漿旱生植物）

植物群體適應(yīng)干旱的地帶性：

?荒漠地帶：常見的植物有梭梭、白梭梭、銀沙槐等超旱生灌木

?半荒漠地帶：常見的植物有花棒、檸條、沙冬青、沙木蓼、籽蒿、貓頭刺等旱生灌木和半

灌木

?草原地帶：常見的植物有沙柳、黃柳、小葉錦雞兒和差巴嘎蒿等旱生、中旱生的灌木和半

灌木

這些植物由東向西與降水分布呈現(xiàn)一致的地帶性規(guī)律。為干旱所制約的不同地帶限制著植物

的種類、數(shù)量和結(jié)構(gòu)。這種限制著植物種類、數(shù)量和結(jié)構(gòu)的地帶性稱為植物治沙的地帶性規(guī)

律。它反映了干旱程度對(duì)植物的不同限制作用。

3.2.植物對(duì)風(fēng)沙環(huán)境的適應(yīng)

沙漠風(fēng)沙環(huán)境：風(fēng)蝕和沙埋

風(fēng)蝕對(duì)植物的影響：對(duì)種子和幼苗的危害、對(duì)根系的危害

沙埋對(duì)植物的影響：沙埋與種子萌發(fā)、植物生長(zhǎng)；得到一定沙埋厚度的植物，會(huì)促進(jìn)生長(zhǎng)和

萌發(fā)，對(duì)植物有利的沙埋厚度是植株高度的2/3,這一范圍稱為適度沙埋，當(dāng)超過(guò)這一范圍

就是過(guò)度沙埋，對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生不利影響

適度沙埋促進(jìn)植物生長(zhǎng)的機(jī)理：沙埋后，萌生不定根，增加對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收；沉積的沙

物質(zhì)粒徑較細(xì)，提高沙層養(yǎng)分含量和持水能力；增強(qiáng)植株的穩(wěn)定性而利于生長(zhǎng)

植物對(duì)風(fēng)蝕、沙埋的適應(yīng)特征：

?速生型適應(yīng)：具有迅速生長(zhǎng)的能力，以適應(yīng)流沙的活動(dòng)性

?穩(wěn)定型適應(yīng)：植物和種子具有穩(wěn)定自己的形態(tài)結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)沙的流動(dòng)性

?選擇型適應(yīng)：以自身的形態(tài)結(jié)構(gòu)利用風(fēng)力選擇有利的環(huán)境條件發(fā)芽、生長(zhǎng)，以適應(yīng)沙的活

動(dòng)性

?多種繁殖型適應(yīng)：既能有性繁殖、又能無(wú)性繁殖

風(fēng)沙活動(dòng)作用規(guī)律：風(fēng)蝕是植物的危害因素，風(fēng)蝕愈深，對(duì)植物的危害愈嚴(yán)重；沙埋適度有

利于植物的生長(zhǎng)發(fā)育和更新，沙埋過(guò)度則造成危害。

3.3.植物對(duì)鹽堿的適應(yīng)

抗鹽（體內(nèi)含大量可溶性物質(zhì)、細(xì)胞滲透壓高）

泌鹽（將多余的鹽分分泌出來(lái)）

斥鹽（降低蒸騰、排鈉吸鉀）

3.4.植物對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)

環(huán)境本身的變化和植物給環(huán)境帶來(lái)的變化綜合在一起不斷地對(duì)植物施加影響。因此，植物對(duì)

其生境的適應(yīng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程。植物適應(yīng)環(huán)境改變而相應(yīng)發(fā)生的植物的種類組成、數(shù)量和結(jié)

構(gòu)的變化，這種變化遵循一定的方向、一定的順序，是有規(guī)律的，植物的這種適應(yīng)規(guī)律就是

植被演替規(guī)律。

4.植物對(duì)沙漠環(huán)境的影響原理

4.1.植物的固沙作用

?枝葉和枯落物庇護(hù)表層沙粒，避免風(fēng)的直接吹蝕

?增大地面粗糙度、降低近地表風(fēng)速

?固結(jié)沙粒、促進(jìn)土壤形成過(guò)程、提高粘結(jié)力

?提高臨界風(fēng)速值、增強(qiáng)抗風(fēng)蝕能力

4.2.植物的阻沙作用

據(jù)風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律，輸沙量與風(fēng)速有關(guān)（降低風(fēng)速、改變風(fēng)速廓線）

喬灌草哪種植物的固沙和阻沙能力好？喬木——單一主干，阻截范圍大；草本——低矮、冬

季干枯，根系發(fā)達(dá)；灌木一一較高大、在近地表處分枝

因此草為主，灌做護(hù)，零星植喬木

4.3.植物改善小氣候作用

?風(fēng)速減小

?蒸發(fā)量降低

?反射率降低

?相對(duì)濕度提高

4.4.植物對(duì)風(fēng)沙土的改良

?機(jī)械組成一一粉粒、黏粒含量增加

?物理性質(zhì)一一比重、容重減小，孔隙度增加

?水分性質(zhì)一一田間持水量增加、透水性減慢

?有機(jī)質(zhì)一一含量增加

?微生物一一數(shù)量增加

5,適地適樹原理

適地適樹：氣候特征、立地條件與樹種特性相互適應(yīng)

適地適樹的哲學(xué)內(nèi)涵：“地”對(duì)“樹”具有決定作用，“樹”對(duì)“地”具有能動(dòng)的反作用，

“地”與“樹”在相互選擇和相互作用中完成統(tǒng)一

氣候相似理論：將植物從一個(gè)地區(qū)移植到另一地區(qū)，需嚴(yán)格按照地區(qū)的氣候條件相似性來(lái)進(jìn)

行的原理（德國(guó)邁爾）?主導(dǎo)氣候因子判別：確定影響固沙植物分布的主要因子；氣候適宜

區(qū)域劃分：確定固沙植物分布的適宜分布區(qū)

其他生態(tài)學(xué)原理：

結(jié)構(gòu)與功能理論：植被格局：均勻、隨機(jī)、聚集等；防風(fēng)沙功能：行帶狀聚集分布的效果要

好于隨機(jī)分布和均勻的。（聚集效應(yīng)和狹管效應(yīng)）

邊緣效應(yīng)理論

三、風(fēng)蝕荒漠化工程防治技術(shù)

1.機(jī)械沙障固沙

1.1.機(jī)械沙障的概念

機(jī)械沙障：采用各種物理性材料，在沙面上設(shè)置的用以防風(fēng)固沙、阻沙的各種形式的障蔽物

集合體。簡(jiǎn)稱沙障或風(fēng)障。

基本原理：增大地面粗糙度，控制風(fēng)沙流動(dòng)的方向、速度、結(jié)構(gòu)，改變地表蝕積狀況，達(dá)到

改變風(fēng)的作用力及地貌狀況的目的

1.2.機(jī)械沙障的類型

?按材料：麥草、粘土、礫石、尼龍網(wǎng)、聚酯纖維、土工布

?按防沙原理及設(shè)置方法：平鋪式、直立式

?平鋪式按設(shè)置方法：帶狀鋪設(shè)、全面鋪設(shè)

?直立式按高度：高立式、低立式、隱蔽式

?直立式按透風(fēng)度：透風(fēng)式、緊密式、不透風(fēng)式

1.3.機(jī)械沙障的作用原理

+平鋪式沙障作用原理（固沙不阻沙）

固沙型沙障，利用柴、草、卵石、粘土或高分子聚合物等物質(zhì)鋪蓋或噴灑在沙面上，以此隔

絕風(fēng)與松散沙層的接觸，使風(fēng)沙流經(jīng)過(guò)沙面時(shí)，不起風(fēng)蝕作用，不增加風(fēng)沙流中的含沙量,

達(dá)到風(fēng)雖過(guò)而沙不起，就地固定流沙的作用。

直立式沙障

?高立式沙障：高出沙面50-100cm

?低立式沙障：高出沙面10-50cm

?隱蔽式沙障：幾乎全部埋入與沙面平，或稍露障頂（10cm）

?透風(fēng)結(jié)構(gòu)沙障

?不透風(fēng)/緊密結(jié)構(gòu)沙障

+高/低立式沙障作用原理（阻沙積沙）

大多是積沙型沙障，風(fēng)沙流所通過(guò)的路線上，無(wú)論碰到任何障礙物的阻擋，風(fēng)速就會(huì)受到影

響而降低，挾帶沙子的一部分就會(huì)沉積在障礙物的周圍，以此來(lái)減少風(fēng)沙流的輸沙量，從而

起到防治風(fēng)沙危害的作用。

+隱蔽式沙障作用原理（固沙不阻沙）

埋在沙層中的立式沙障，障頂與沙面平或稍露出沙面，對(duì)地上部分的風(fēng)沙徑流影響不大，而

它的主要作用是制止地表沙粒以沙紋式移動(dòng)，起到一個(gè)控制風(fēng)蝕基準(zhǔn)面的作用，設(shè)置沙障后

沙粒仍在動(dòng)，但總地形并不發(fā)生變化。

+透風(fēng)結(jié)構(gòu)沙障作用原理（障前后積沙，積沙距離長(zhǎng)）

當(dāng)風(fēng)沙流經(jīng)過(guò)沙障時(shí)，一部分分散為許多紊流穿過(guò)沙障間隙,摩擦阻力加大，產(chǎn)生許多渦漩，

互相碰撞，消耗了動(dòng)能，使風(fēng)速減弱，風(fēng)沙流的載沙能力降低，在沙障前后就形成積沙，積

沙范圍較遠(yuǎn)。

+不透風(fēng)/緊密結(jié)構(gòu)沙障作用原理（障前后積沙，積沙距離短）

當(dāng)風(fēng)沙流經(jīng)過(guò)沙障時(shí)，在障前被迫抬升，而越過(guò)沙障后又急劇下降，在沙障前后產(chǎn)生強(qiáng)烈的

渦動(dòng)，由于相互阻碰和渦動(dòng)的影響，消耗了風(fēng)速動(dòng)能，減弱了氣流載沙能力，在沙障前后形

成沙粒的堆積。

設(shè)置方法

沙障名稱沙障性能

類型結(jié)構(gòu)

土埋沙丘、卵石鋪壓、全面鋪草、

全面鋪設(shè)

全面化學(xué)固沙、泥漫沙丘

平鋪式固沙型

帶狀鋪草、壓卵石和泥土、帶狀化

帶狀鋪設(shè)

學(xué)制劑噴灑

第土沙障固沙型

不透風(fēng)結(jié)構(gòu)

土工布沙障積沙型

直立式隱蔽式柴草沙障固沙型

緊密結(jié)構(gòu)

立桿串草把沙障'立桿編枝條沙障積沙型

透風(fēng)結(jié)構(gòu)高立式柴草沙障、防沙柳欄積沙型

1.4.機(jī)械沙障的技術(shù)指標(biāo)

?沙障孔隙度

沙障孔隙面積與沙障總面積之比，衡量沙障透風(fēng)性能的指標(biāo)，一般多采用25%-50%的透風(fēng)孔

隙度

孔隙度越大障前積沙距離越近，障后積沙距離越遠(yuǎn)；孔隙度越大障前積沙量越少，障后積沙

量越多

?沙障高度

沙障高度一般為30-40cm,最高100cm

?沙障方向

沙障與軸線的夾角要稍大于90°而不超過(guò)100°

?沙障配置

沙障的一般配置形式有行列式、格狀式、人字形、雁翅形、魚刺形等。

行列式配置：多用于單向起沙風(fēng)為主地區(qū)；格狀式配置：風(fēng)向不穩(wěn)定，主側(cè)風(fēng)均較強(qiáng)

?沙障間距：相鄰兩條沙障之間的距離

距離過(guò)大：掏蝕損壞、喪失功能；距離過(guò)?。豪速M(fèi)材料。

與沙障高度、沙面坡度、風(fēng)力強(qiáng)弱有關(guān)：D=H?COta,式中：D—沙障間距，H—障高，a

一沙面坡度

?沙障類型選用

防治土壤風(fēng)蝕（固沙）：隱蔽式沙障

攔截風(fēng)沙流（積沙）：透風(fēng)結(jié)構(gòu)的高立式沙障

?設(shè)障材料的選用

取材容易，價(jià)格低廉，固沙效果好，副作用小

麥草、胡麻稈、蘆葦桿、煤葉石、板條、礫石、粘土、塑料網(wǎng)、PLA（聚乳酸纖維）

1.5.機(jī)力戒沙障的設(shè)置方法

名稱制作材料設(shè)置方法

低立在沙丘上劃線，將材料（麥稈、稻草）均勻橫鋪在線

式草麥桿、稻草、軟稈雜草道上，用平頭鍬沿劃線方向壓在平鋪草條的中段用力

沙障下踩至沙層10-15cm,然后從兩側(cè)培沙踩實(shí)。

高立材料：70-130cm；溝：20-30cm；將材料基部插入溝底,

芨芨草、蘆葦、板條、高

式沙下部加稍頭，兩側(cè)培沙，扶正踏實(shí)，培沙要高出沙面

桿作物

障10cm。

低立

根據(jù)風(fēng)沙流情況設(shè)計(jì)沙障規(guī)格，劃線，然后沿線按程

式黏

黏土序設(shè)計(jì)堆放粘土，形成高15-20cm的土境，斷面呈三

土沙

角形。切忌出現(xiàn)缺口現(xiàn)象，以防掏蝕。

障

平鋪有粘結(jié)性或質(zhì)地較堅(jiān)硬的將黏土或礫石塊均勻地覆蓋在沙丘表面，厚度可靈活

式沙塊狀體。如黏土、礫石、掌握；礫石平鋪沙障各塊間要緊密地排均，不可留較

障磚頭、瓦片、膠體物質(zhì)等大的空洞；設(shè)帶狀平鋪時(shí)要按要求留出空帶。

2.化學(xué)固沙

2.1.化學(xué)固沙概念

利用稀釋的具有一定膠結(jié)性的化學(xué)物質(zhì)噴灑于松散流沙表面，液體迅速滲入到沙層以下一定

深度后，將松散的沙子膠結(jié)成塊或形成保護(hù)殼，從而起到防風(fēng)固沙的作用。

化學(xué)固沙實(shí)質(zhì)上屬于工程治沙措施的一種類型，其作用和機(jī)械沙障一樣，也是植物治沙措施

的輔助、基礎(chǔ)和補(bǔ)充。

22化學(xué)固沙簡(jiǎn)況

1934年，前蘇聯(lián)首先采用化學(xué)方法進(jìn)行固沙試驗(yàn)

1950年，美國(guó)開展化學(xué)固沙試驗(yàn)

1960年，英國(guó)在澳大利亞開展化學(xué)固沙試驗(yàn)

1956年，我國(guó)開展化學(xué)固沙試驗(yàn)研究工作

其他國(guó)家：印度、德國(guó)、法國(guó)、伊朗、阿爾及利亞、伊拉克

2.3.化學(xué)固沙作用原理

化學(xué)固沙的基本思路就是利用化學(xué)物質(zhì)的膠結(jié)作用，把地面一定厚度松散的沙粒固結(jié)在一起,

形成一層保護(hù)層，以此來(lái)隔絕氣流與松散沙面的直接接觸，從而防止土壤風(fēng)蝕，并為植物的

生長(zhǎng)提供穩(wěn)定的環(huán)境。

化學(xué)固沙屬于固沙型措施，只能將沙地就地固定，而時(shí)過(guò)境風(fēng)沙流中所攜帶的沙粒沒有防治

效能。

2.4.化學(xué)固沙的物質(zhì)與和組成

?無(wú)機(jī)類化學(xué)固沙材料：水玻璃類、水泥類、石膏類等。

?有機(jī)類化學(xué)固沙材料：

石油類：瀝青乳液、高樹脂石油、橡膠乳液和油一橡膠乳液混合物等。

合成高分子類：合成橡膠、合成纖維、合成塑料、涂料、膠黏劑、聚乳酸纖維（PLA）等。

生物質(zhì)資源類：木質(zhì)素磺酸鹽（造紙副產(chǎn)物）

?有機(jī)一無(wú)機(jī)復(fù)合類化學(xué)固沙材料類：改性水玻璃

?微生物類：生物土壤結(jié)皮等

25化學(xué)固沙的要求

?無(wú)毒性，不能污染土壤

?保證植物種子發(fā)芽、生長(zhǎng)

?要有可控制的降解時(shí)間

?成本較低廉、資源量大

3.風(fēng)力治沙

3.1.風(fēng)力治沙的概念與意義

風(fēng)力治沙：應(yīng)用空氣動(dòng)力學(xué)原理，人為地干擾控制風(fēng)沙的蝕積搬運(yùn)，因勢(shì)利導(dǎo)，變害為利的

一種治沙方法。

?應(yīng)用地區(qū)廣泛，不受自然條件限制

?風(fēng)力治沙替代了人力、機(jī)器做功

?輸固結(jié)合，效果顯著

3.2.原理

原理1：非堆積搬運(yùn)和飽和路徑學(xué)說(shuō)

原理2：連續(xù)性方程

3.3.風(fēng)力治沙技術(shù)措施

?以固促輸，斷源輸沙

要防止某地段被沙埋壓，或清除其上的積沙，就在該地段上風(fēng)區(qū)，用可行的治沙方法，固定

流沙，切斷沙源，使流經(jīng)防護(hù)區(qū)的風(fēng)沙流成為非飽和氣流，使此處的積沙被氣流帶走，或以

非堆積搬運(yùn)形式越過(guò)防護(hù)區(qū)，使被保護(hù)物免受積沙危害。

應(yīng)用：削丘整地，拉沙改土；拉沙修渠筑堤（以輸促固，開源固沙）

?集流輸導(dǎo)

聚集風(fēng)力、加大風(fēng)速、輸導(dǎo)防護(hù)區(qū)的積沙，防止沙埋危害。

應(yīng)用：道路防沙、導(dǎo)風(fēng)工程

4.水力治沙

4.1.水力治沙的概述

水力治沙：以水為動(dòng)力，按照需要使沙子進(jìn)行輸移，消除沙害，以改造利用沙漠的一種方法。

意義：增加沙地水分，有利于植物生長(zhǎng)，增加地表抗蝕性；改變沙地地形（起伏一一平坦）；

改良沙地土壤理化性質(zhì)；改善沙區(qū)小氣候；促進(jìn)沙地綜合利用

原理：超滲一一徑流一一沖刷（暴雨洪水、蓄水池）

4.2.引水拉沙造田

水力治沙：包括引水渠、蓄水池、沖沙壕、圍域等田間工程

造田方法：抓沙頂、野馬分鬃、旋沙腰、梅花瓣、羊麻腸、麻雀戰(zhàn)

四、生物技術(shù)措施

1.生物治沙概述

生物治沙（植物治沙）

?通過(guò)封育、營(yíng)造植物等手段，防治沙漠化、穩(wěn)定綠洲、提高沙區(qū)環(huán)境質(zhì)量和生產(chǎn)潛力的一

種技術(shù)措施。

生物治沙的效益：活躍、穩(wěn)定、持久

?生態(tài)效益：防風(fēng)固沙、改良土壤，促進(jìn)土壤形成過(guò)程；沙地植被形成以后，可以改善附近

地段的生態(tài)環(huán)境等。

?經(jīng)濟(jì)效益：提供飼料、燃料、木料、肥料、藥材等多種產(chǎn)品。

?社會(huì)效益：消除貧困，緩解沖突，維護(hù)穩(wěn)定。

內(nèi)容

?封沙育林育草恢復(fù)天然植被

?建立人工植被一一飛機(jī)播種造林種草固沙、人工造林種草固沙

?生物結(jié)皮固沙

2.生物治沙技術(shù)

2.1.封沙育林育草恢復(fù)天然植被技術(shù)

在干旱半干旱地區(qū)原有植被遭到破壞或有條件生長(zhǎng)植被的地段，實(shí)行一定的保護(hù)措施（設(shè)置

圍欄），建立必要的保護(hù)組織（護(hù)林站），把一定面積的地段封禁起來(lái)，嚴(yán)禁人畜破壞，給

植物以繁衍生息的時(shí)間，逐步恢復(fù)天然植被。

在中國(guó)防沙治沙工程十年規(guī)劃（2011-2020）中,封育治沙的比例約為40%,比人工造林（20%）

和飛機(jī)播種（10%）兩項(xiàng)之和還多。

成本：人工造林的1/40（灌溉）-1/20（旱植）飛播的1/3

封沙育林育草的類型

?全封

?半封

?輪封

封沙育林育草的主要技術(shù)環(huán)節(jié)

?制定封育規(guī)劃

?進(jìn)行封育設(shè)計(jì)（外業(yè)調(diào)查、內(nèi)業(yè)設(shè)計(jì)）

?封育實(shí)施

?封育成效調(diào)查

?建立技術(shù)管理檔案

草庫(kù)倫是草場(chǎng)圍欄的一種形式。用草堡子、荊條、木桿、土墻、鐵絲網(wǎng)等，把一定

范圍或面積的草場(chǎng)圍圈起來(lái)，進(jìn)行封閉培育，或采取補(bǔ)播、灌溉、耙糖、施肥等各

種綜合性改良措施，保持牧草的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，以利有計(jì)劃地在草庫(kù)倫內(nèi)輪流進(jìn)行放牧

或割草。建設(shè)內(nèi)容和使用目的：放牧草庫(kù)倫、打草草庫(kù)倫、草料林結(jié)合草庫(kù)倫、草灌喬結(jié)合

防風(fēng)固沙草庫(kù)倫

2.2.飛機(jī)播種造林種草固沙技術(shù)

使用飛機(jī)播種造林種草的技術(shù)

?飛播造林種草具有速度快、用工少、成本低、效果好的特點(diǎn)，尤其對(duì)地廣人稀、交通不便、

偏遠(yuǎn)荒沙荒山地區(qū)恢復(fù)植被意義更大。

?1958年開始飛播治沙試驗(yàn)，1985年起在北方地區(qū)推廣飛播技術(shù)，已在榆林、鄂爾多斯、

赤峰、阿拉善、河北、新疆等地大面積推廣。

飛機(jī)播種作業(yè)

A.播前準(zhǔn)備工作（規(guī)劃設(shè)計(jì)）

B.航向與作業(yè)方式：航向是指播帶方向，航向應(yīng)與主風(fēng)向一致；作業(yè)方式：?jiǎn)纬淌?、?fù)程式、

交叉式

C.航高與播幅

D.播后調(diào)查

E.建立技術(shù)管理檔案

飛播必須解決的技術(shù)問(wèn)題

?飛播區(qū)的選擇

?飛播植物種選擇

?飛播種子發(fā)芽條件及種子處理

?飛播期選擇

?飛播量的確定

?兔鼠蟲病害的防治

?飛播區(qū)的封禁保護(hù)與適度利用

飛播區(qū)選擇

?沙丘密度＜0.6

?植被蓋度5-15%

原則：環(huán)境：干旱、風(fēng)蝕、沙埋、高溫等

?適地適樹

?抗逆性

?效益性

宜播物種：花棒、楊柴、沙蒿、籽蒿、沙打旺、沙拐棗、霧冰藜等

種子處理

-種子篩選：良種

-種子浸泡：消毒

-種子破殼

-種子丸化：用營(yíng)養(yǎng)土丸化，用植物膠做保水劑，并加入生根粉、生長(zhǎng)素等微肥，使其增重

飛播期因地而異

-水分

-溫度

-風(fēng)蝕

-鼠害、蟲害、兔害

榆林地區(qū)飛播期5月下旬-6月上旬

?兔鼠蟲病害的防治

?飛播區(qū)的封禁保護(hù)與適度利用

2.3.人工造林種草固沙技術(shù)

通過(guò)人工造林種草等手段，防治沙漠化，穩(wěn)定綠洲，提高沙區(qū)環(huán)境質(zhì)量和生產(chǎn)潛力的一種技

術(shù)措施。

類型：直播造林固沙、植苗造林固沙、桿插造林固沙

2.3.1.直播造林固沙

直播期

?全年都可進(jìn)行直播，一般在雨季或其前期進(jìn)行。

播種方式

?分條播、穴播、散播3種。

播種量

?散播用種最多，穴播用種最少，條播用種居中。

播種深度

?根據(jù)種子與沙埋深度的關(guān)系；

?播小粒種子，覆土l-2cm；播大粒種子應(yīng)覆土3-5cm。

缺點(diǎn)

①不易滿足種子萌發(fā)需要水分條件

②風(fēng)蝕沙埋對(duì)種子和幼苗的危害大

③種子也易受鼠蟲鳥的危害

優(yōu)點(diǎn)

①直播苗無(wú)緩苗期，適應(yīng)性強(qiáng)廣

②宜播降低了成本

③直播過(guò)程簡(jiǎn)單，有利于大面積植被建設(shè)

2.3.2.植苗造林固沙

一般苗、容器苗、大苗

①一般苗（最適年齡，多用1年生）

?苗木質(zhì)量

影響成活率的重要因素，必須選用健壯苗木

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格（根長(zhǎng)、地徑、地上高度、無(wú)損傷等）

?苗木保護(hù)

減少根系損傷（充分灌水、機(jī)械起苗等）、假植、包裝運(yùn)輸?shù)?/p>

?苗木定植

將根系舒展地植于濕潤(rùn)沙層內(nèi)。一般用穴植，穴直徑不小于40cm,穴深大于40cm

?植苗季節(jié)

春季：水分、溫度情況較好，利于生根、生長(zhǎng)

秋季：植物休眠，根系生長(zhǎng)，水分較充足，注意過(guò)冬保護(hù)

?樹種選擇

?如檸條、沙蒿、紫穗槐、花棒、楊柴等

②容器苗

A.節(jié)省育苗的土地和勞力

B.節(jié)省種子

C.簡(jiǎn)化工序，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化

D.可延長(zhǎng)栽植時(shí)間

E.可縮短育苗周期

F.栽植質(zhì)量易于控制

G.成活率高

③大苗（裸根與土球苗、斷根、截干、深栽）

針對(duì)環(huán)境的干旱性和沙的活動(dòng)性這兩個(gè)限制因子而設(shè)計(jì)

+不易遭受沙割的危害

+不易受風(fēng)蝕沙埋的危害

+不易遭受旱害

+利于植物萌發(fā)不定根

+增加植被穩(wěn)定性

+不用設(shè)置沙障

+提高成活率

2.3.3.桿插造林固沙

方法簡(jiǎn)單，便于推廣；生長(zhǎng)迅速，固沙作用大；就地取條、干，不必培育苗木。

?選插條（穗）

?插條（穗）處理

?造林季節(jié)和方法

?一般在春秋兩季托插，多用倒坑栽植，插深多與地面平。

沙柳托插固沙；黃柳、楊柴網(wǎng)格活沙障固沙。

2.4.生物土壤結(jié)皮固沙技術(shù)

生物土壤結(jié)皮（BiologicalSoilCrusts）

?生物結(jié)皮是由細(xì)菌、真菌、藻類、地衣和苔解等低等生物同土壤顆粒相互作用，在土壤表

面發(fā)育形成的一層薄但密致的有機(jī)復(fù)合殼狀體。

?生長(zhǎng)緩慢，覆蓋面廣，陸地面積35%,部分旱區(qū)70%

固沙作用

?增加土壤的抗風(fēng)蝕及干擾的能力；

?微小生物分泌的有機(jī)凝膠體和多聚糖將松散的土粒與自身粘結(jié)在一起形成團(tuán)粒，組成一個(gè)

致密的抗蝕層，增加了結(jié)皮層的抗性強(qiáng)度；

?保水，利用凝結(jié)水。

藻結(jié)皮、地衣結(jié)皮、苔辭結(jié)皮

人工生物土壤結(jié)皮培養(yǎng)技術(shù)

-生物土壤結(jié)皮的自然發(fā)育需要一個(gè)非常緩慢的過(guò)程，數(shù)年到數(shù)十年不等

-生物土壤結(jié)皮具有發(fā)育過(guò)程的復(fù)雜性、空間分異性、以及對(duì)干擾的敏感性，基于地塊試驗(yàn)

的研究結(jié)果難以外推

-采取合適的人為調(diào)控措施加速生物土壤結(jié)皮的發(fā)育恢復(fù)，有望開辟出一條“低成本、高效

益”的防沙治沙新途徑

3.沙地立地條件類型的劃分

立地條件

?植物的生長(zhǎng)、發(fā)育的自然條件。

立地條件類型

。具有相近似的宜林、宜牧性質(zhì)，可選用相同的植物種和相似的造林種草技術(shù)措施，有著相

似的生產(chǎn)能力的許多環(huán)境因子的綜合。

方法

?根據(jù)主導(dǎo)生態(tài)因子的差異進(jìn)行劃分

環(huán)境影響因子

+氣候條件：光、溫度、水分、風(fēng)等

+植被：植物種類、覆蓋度

+地形：沙丘類型、高度、部位

+沙地機(jī)械組成、腐殖質(zhì)含量、鹽漬化程度、緊實(shí)度

+沙丘下伏物性質(zhì)、分布深度

+地下水深及地下水礦化度

?覆蓋度

-----------------------15%------------------------40%-------------

流動(dòng)沙丘（地）一半固定沙丘（地）一固定沙丘（地）

?流動(dòng)性

強(qiáng)度風(fēng)蝕：大沙丘迎風(fēng)坡中上部、中小沙丘迎風(fēng)坡

中度風(fēng)蝕：大沙丘迎風(fēng)坡中下部

弱度風(fēng)蝕：沙丘的沙質(zhì)丘間地

沙埋區(qū)：沙丘背風(fēng)坡

?地下水礦化度

淡水及弱礦化水：地下水含干物質(zhì)小于3g/L,一般樹種都能適應(yīng)

礦化水：地下水含干物質(zhì)大于3-10g/L,耐鹽樹種可生長(zhǎng)

強(qiáng)礦化水：地下水含干物質(zhì)10-20g/L,耐鹽性很強(qiáng)樹種才能生長(zhǎng)

極強(qiáng)礦化水：地下水含干物質(zhì)大于20g/L,樹木已不能生長(zhǎng)

?鹽漬化程度

非鹽漬化及弱鹽漬化：含鹽量小于0.3%,一般樹種都能適應(yīng)

中鹽漬化：含鹽量0.307%,耐鹽樹種可生長(zhǎng)

重鹽漬化：含鹽量大于0.7%,必須改良土壤，否則不能造林

鹽土：含鹽量大于1%,樹木不能生長(zhǎng)

立地條件類型分類

?立地條件類型地區(qū)：反映地帶性大尺度氣候差異

?立地條件類型區(qū)：反映中尺度區(qū)域的氣候差異

?立地條件類型組：反映小尺度地域的差異

?立地條件類型：生態(tài)條件相同或近似的地段組合

立地帶的劃分主要依據(jù)氣溫和干燥度，分為2個(gè)立地帶。

立地區(qū)中按大地形單元?jiǎng)澐?，分?個(gè)立地組。

立地類型區(qū)是立地分類系統(tǒng)的基本單元，它是多個(gè)相似立地的總括，作為劃分的主要特征可

因不同地區(qū)而異，在丘陵山區(qū)可能是中地貌、海拔高度；在平原可能是小地形、土壤類型。

立地類型是多個(gè)相似立地的總括，在命名上根據(jù)影響樹木生長(zhǎng)的土壤主導(dǎo)因子來(lái)進(jìn)行，可分

為44個(gè)立地類型。

五、風(fēng)蝕荒漠化綜合防治

1.旱作農(nóng)田沙害綜合防治

1.1.旱作農(nóng)業(yè)

傳統(tǒng)旱作（地）農(nóng)業(yè)一般是指在有水分脅迫而無(wú)充分灌溉條件的半干旱和亞濕潤(rùn)干旱區(qū)的耕

地上所從事的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

中東部旱作農(nóng)業(yè)地區(qū)（沙質(zhì)草原和其中的沙荒地區(qū)）?鄂爾多斯沙區(qū)（毛烏素沙地和庫(kù)布齊

沙漠部分地區(qū)）?錫林郭勒草原和沙荒地區(qū)（渾善達(dá)克和烏珠穆沁沙地）?西遼河和嫩江沙區(qū)

（科爾沁和嫩江沙地）及鄰近沙質(zhì)草原?呼倫貝爾沙地及草原等

旱地農(nóng)業(yè)的新理解

13旱農(nóng)地區(qū)范圍擴(kuò)展到干旱地區(qū)和半濕潤(rùn)偏旱地區(qū)：干旱地區(qū)降水量少而蒸發(fā)強(qiáng)烈，對(duì)農(nóng)業(yè)

生產(chǎn)影響很大；半濕潤(rùn)偏旱地區(qū)年降水量雖然可達(dá)600mm,但多集中于6-9月；必須采取

旱農(nóng)措施保蓄降水、提高降水利用率

團(tuán)主要依靠天然降水，但在特殊干旱條件下還應(yīng)用補(bǔ)墻措施

回除了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之外，還包括牧業(yè)、林業(yè)等，形成完整的旱農(nóng)生態(tài)經(jīng)濟(jì)體系

旱農(nóng)地區(qū)范圍不包括：

（1）干旱地區(qū)灌溉農(nóng)業(yè)（完全依靠灌溉，無(wú)灌溉則無(wú)農(nóng)業(yè)）

（2）濕潤(rùn)地區(qū)無(wú)灌溉農(nóng)業(yè)（完全不受干旱威脅）

旱作農(nóng)業(yè)：在水資源短缺的條件下，通過(guò)調(diào)整旱地農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)和采用旱作技術(shù)措施，不斷提高

土地生產(chǎn)力和天然降水利用效率，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)和平衡增產(chǎn)，農(nóng)林牧等綜合開發(fā)的農(nóng)業(yè)。

回昆侖山-秦嶺-淮河一線以北干旱、半干旱和半濕潤(rùn)偏旱地區(qū)；"三北"地區(qū)15個(gè)?。ㄊ?、區(qū)）

的965個(gè)縣（市），土地總面積約為542萬(wàn)km2,占國(guó)土總面積的56%；耕地面積約為7.7

億畝。

回全球耕地面積約為1.7x107km2,其中有灌溉條件的耕地不足20%,其余均靠自然降水從事

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

1.2.沙害產(chǎn)生原因

+自然因素和人類活動(dòng)

+干旱的氣候背景，強(qiáng)烈的土壤風(fēng)蝕

+旱作農(nóng)田受水、肥等自然條件制約，單產(chǎn)較低；

+降水年際變化很大，產(chǎn)量極不穩(wěn)定；

+人口壓力迫使墾殖面積擴(kuò)大、掠奪式經(jīng)營(yíng)以滿足總產(chǎn)量。

+耕地面積擴(kuò)大造成大面積被犁耕的沙質(zhì)地表；

+風(fēng)季與地表裸露同期，強(qiáng)烈的風(fēng)蝕使土層變薄，肥力下降；

+農(nóng)作物單產(chǎn)逐年下降，部分農(nóng)田棄耕，繼續(xù)墾荒。

1.3.風(fēng)沙對(duì)農(nóng)田的危害方式

風(fēng)沙危害農(nóng)田是由于沙的活動(dòng)性所造成的

回吹失表土

危害種子幼苗：春播正值風(fēng)季，沙質(zhì)耕地基本處于裸露狀態(tài)，在強(qiáng)風(fēng)作用下，疏松的表土易

遭風(fēng)蝕，種子、幼苗隨表土吹蝕而外露、吹走，造成毀種，嚴(yán)重時(shí)需重播2-3次，甚至4-5

次。

地力下降，產(chǎn)量降低：由于表土層被吹蝕日益變薄，細(xì)土和有機(jī)質(zhì)吹失，沙粒含量增加，肥

力下降，糧食作物單產(chǎn)降低，最后還可能導(dǎo)致不適宜耕種。

回沙打禾苗

如果耕地及耕地周圍有流動(dòng)及半固定沙地存在，在強(qiáng)風(fēng)作用下所形成的風(fēng)沙流，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程

中接踵而來(lái)的沙粒打擊作物幼苗，輕者使枝葉受傷，重者使幼苗枯死，造成晚熟、減產(chǎn)或無(wú)

收。

區(qū)沙埋農(nóng)田

大面積的流動(dòng)沙丘和零星沙丘，在不斷前移過(guò)程中，埋沒其前方的農(nóng)田。在沙丘前方還形成

一條風(fēng)沙流蔓延帶，使這里比較好的粘壤質(zhì)土造成"自然摻沙”逐漸形成風(fēng)沙土。

1.4.旱作農(nóng)田沙害防治

回沙害防治思路

沙源來(lái)自耕地以外：農(nóng)田遭受流沙埋壓和外來(lái)風(fēng)沙流的襲擊，治理上主要是營(yíng)造防風(fēng)固沙林

帶，必要時(shí)還可采取臨時(shí)性工程措施，以固定、控制和阻截沙源。

沙源來(lái)自農(nóng)田內(nèi)部：即耕作土壤受風(fēng)蝕而起沙，防治途徑主要在于營(yíng)造農(nóng)田防護(hù)林網(wǎng)和采取

農(nóng)業(yè)耕作措施，以削弱近地表風(fēng)力，改善土壤物理性質(zhì)，增強(qiáng)土壤抗風(fēng)蝕能力。

回沙害防治措施

A.植樹造林種草，固定流沙

旱作農(nóng)業(yè)區(qū)部分農(nóng)田處于流沙（帶狀、斑塊狀及風(fēng)蝕坑）包圍之中，沙丘移動(dòng)嚴(yán)重危害農(nóng)田，

即使有農(nóng)田防護(hù)林存在，仍不免產(chǎn)生林帶積沙而危及農(nóng)田。植樹造林種草不僅可以固定流沙,

消除流沙對(duì)農(nóng)田和防護(hù)林的危害，還能使流沙區(qū)變成用材林、薪炭林、飼料林、林果和林藥

基地，與農(nóng)田防護(hù)林一道形成完整的防護(hù)體系。

B.調(diào)整農(nóng)、林、牧業(yè)結(jié)構(gòu)中的林、牧比重，改變單一旱農(nóng)結(jié)構(gòu)

一加大林業(yè)比重，退耕還林，增強(qiáng)林業(yè)在大農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)中的保護(hù)作用

—實(shí)現(xiàn)牧業(yè)生產(chǎn)中數(shù)量向質(zhì)量的轉(zhuǎn)變，縮短飼養(yǎng)周期，冬、春季異地育肥，提高牧業(yè)商品率

水平

一退耕還草，提倡劃區(qū)輪牧，嚴(yán)禁過(guò)度放牧破壞草場(chǎng)

一限定旱作農(nóng)業(yè)的界限范圍：干草原地區(qū)：地勢(shì)開闊、水土條件較好的灘川地區(qū)；波狀平原

頂部或斜坡沙化地段：栽植喬灌木片林或種植牧草，退耕還林還牧，擴(kuò)大植被覆蓋面積，削

弱風(fēng)沙活動(dòng)強(qiáng)度

C.營(yíng)造農(nóng)田防護(hù)林

農(nóng)田防護(hù)林可以大大改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，調(diào)節(jié)農(nóng)田小氣候，降低風(fēng)速，防止土壤風(fēng)蝕，減少

有機(jī)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)元素的損失，抗御干旱、霜凍等自然災(zāi)害。林帶內(nèi)的枯枝落葉部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

又歸還于土壤，參與生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的物質(zhì)循環(huán)，使土壤改良和精耕細(xì)作得以充分發(fā)揮增產(chǎn)作

用。

旱作農(nóng)田防護(hù)林體系

作用：控制土壤風(fēng)蝕，保證地表不起沙。類型：緊密結(jié)構(gòu)林帶（疏透度＜0.3）、疏透結(jié)構(gòu)林

帶（0.3（疏透度＜0.7）、通（透）風(fēng)結(jié)構(gòu)林帶（疏透度＞0.7）

錚大網(wǎng)格（500m）寬