地理拓展:沙丘不是乾旱地區的專屬,見證沙漠變綠洲——草方格的作用有哪些?

2023-04-22     譚老師地理工作室

原標題:地理拓展:沙丘不是乾旱地區的專屬,見證沙漠變綠洲——草方格的作用有哪些?

在乾旱地區,地表多是沙漠和戈壁,風大而頻繁。風及其挾帶的沙粒衝擊和摩擦岩石,天長日久,就會形成風蝕地貌,如風蝕柱、風蝕蘑菇、雅丹等地貌。當風速減弱,或遇到地面灌叢、岩塊、地形的阻擋,沙粒沉落,堆積形成沙丘。從中看出,沙丘是一種風積地貌,主要分布在乾旱地區。

那是不是只有在乾旱地區才有沙丘呢?並不是。要了解這個問題,先來分析沙丘形成的條件。沙丘的發育和形成受風力、地面形態、水分、植被及沙源供應等條件的影響。首先,風力決定著沙丘的移動速度,風向決定著沙丘移動方向。一般沙丘的迎風坡緩,背風坡陡。地面起伏:山嶺是風沙流運行的障礙,起伏大,易在其迎風側大量堆積沙子,形成巨大的沙丘。沙源供應量關係著沙丘發育的規模。如塔克拉瑪干沙漠邊緣的沙丘都較低矮,原因是地表細沙、中沙較少;而沙漠內部的沙丘都較高大,這與地表細沙、中沙較豐富有關。而水分、植被條件愈好,愈不利於沙丘的發育。也就是說,在風大、水分植被差,沙源充足而地面起伏的地方都可以形成沙丘,而不一定是乾旱地區。在濕潤地區的河谷、沙質湖岸和海岸也可以形成沙丘。

河北省昌黎海岸沙丘地處渤海西岸,由多列沙丘組成,沙丘帶寬1-3千米,沿海岸線延伸約45千米,由灤河口向北逐漸變窄,沙丘高度一般在20-40米。幾百年來,沙丘位置總體穩定,但主沙丘鏈有向陸地遷移的趨勢。這一海岸沙丘的成因是風力沉積,沙丘東西兩側坡度為東緩西陡。在濱海沙灘地區營造防護林阻止了海岸沙丘西移。但這些沙丘並不是分布在乾旱地區。

雅魯藏布江大峽谷中的丹娘沙丘,位於高原半濕潤季風區。它背倚蔥蘢青山,面臨藍綠色的雅魯藏布江,連綿的沙丘構成了波濤起伏的沙海。丹娘沙丘的成因主要是風力堆積,每年冬春季節(10月--次年3月)該地區氣候乾旱,多大風,大風經過地區植被稀少,加上經過江面,受阻擋較少,形成漩渦上升氣流,氣流挾帶沙洲和河漫灘上的沙粒,受江邊山地地形阻擋,風速減緩,沙粒堆積于山坡,日積月累形成沙丘。在谷地中,受兩側山地阻擋,外部沙塵難以進入,沙源主要是附近的沙洲和河漫灘。沙丘是風力堆積作用形成的,當該區域植被覆蓋良好時,風力弱,沙丘增長速度較慢,該區域夏季植被覆蓋最好,所以丹娘沙丘增長速度最小的季節是夏季。

由此可見,沙丘作為一種風積地貌,主要分布在乾旱地區,但不是乾旱地區的專屬。

草方格的

生態效益

草方格沙障在防風固沙中的作用

……

草方格能夠阻擋風吹起的沙粒,吹起的沙粒會被固定在草方格里

同時草方格沙障中的沙地表面非常粗糙,是普通沙地的200-300倍,所以草方格里的比普通沙地上的沙粒更不容易被風吹起。

風吹草方格,麥草搖擺,會與風形成對流,削弱風的能量。實現草方格的防風固沙。

改良和提高土壤養分

大部分設置一兩年的草方格沙障,可以有效避免地表被風沙侵蝕。但是草方格會被腐蝕,一般只能維持 4-5年

超過4-5年要及時修復。這個過程中,埋在沙土裡的麥草會腐爛,轉化為營養豐富的有機物,促進微生物和植物的生長,漸漸形成更穩定的生態系統。

草方格沙障也能保持沙土中的水分, 提高土壤濕度,提高沙生植物存活率。

促進植物的生長

設置了草方格沙障的地表粗糙度增大,會累積細小粒子。細小粒子的作用有:

細小粒子可以掩埋種子,適宜條件下種子會發芽,增添植被。

細小粒子使沙土表面更緊實。能固定水分,促進種子發芽,保證植物存活。

細小粒子中有營養物質,營養物質能與水結合,使表面沙土硬化,形成一種灰白結皮,這種結皮能夠防風蝕,風蝕越大的區域結皮形成的越快。

與流動沙丘相比,種植草方格的 樣地植物種類較豐富,固沙效果明顯,為植物生長起到了很好的效果。

沙障的布設,使流沙表面趨於穩定,改善了土壤表層的生態環境,為植物種子的萌發、生長提供了穩定的環境。

對土壤理化性質的影響

設置草方格沙障的 土壤理化性質會被改變。草方格能夠改善地表環境,使有利於植物增長的化學物質含量增加,改善沙障內植被整體的生長環境。 能夠固沙,阻沙,降低風速。

1

改良表層土壤的顆粒組成

草方格沙障的布設以及沙障內植被的恢復能夠 改良土壤顆粒的組成。右圖為彩南油田原始沙面和草方格內表層沙粒度對比。

明顯地表現出草方格的作用:降低地表風速,使表面地粒度細化。彩南油田旁草方格內表層原始沙面表層的細沙、極細沙、細沙成分增加,中沙和粗粒成分下降。

2

使提升土壤肥力的

化學物質含量升高

通過布設草方格沙障,沙障內植物不斷豐富,促進了土壤微生物的生長,該地的土壤養分狀況能夠得到改善。

隨著流沙表面得到固定,土壤鹼性減小,速效磷、速效鉀、全氮和有機碳的增加為植物的生長創造了良好的土壤化學環境。

增加土壤整體含水量

對比分析不同年限的草方格沙障對土壤整體含水量的影響,得出隨著沙障布設年限的增加,土壤整體含水量表現出上升的趨勢, 布設年限和土壤含水量之間呈正相關關係。

不同尺寸草方格的固沙能力

相關研究將草方格分為三種規格研究草方格對風速的影響,經過1年的吹蝕,1m×1m規格粗糙度是1.5m×1.5m規格的1.67倍,是2m×2m規格的5.1倍。

1.5m×1.5m規格和2m×2m規格的沙障,由於規格較大抗風蝕能力較1m×1m規格的差,所以風蝕程度均大於1m×1m規格的草方格沙障。

草方格高度越高,間距越小,其阻沙能力越強。為了節約工程成本和施工時間,同時保證良好的防沙效果,故優選草方格沙障規格為:高度為20cm,間距為1m。譚老師地理工作室綜合整理

草方格的防腐技術

對此查閱到相關文獻中經過四年防腐保護研究,得出 銅鹽、鋅鹽、五氯酚鈉、甲醛、PVA等對麥草有較好防腐保護效果。

所用的試劑本身毒性小,有的則無毒,而且濃度較低,未發現對植物生長有不良影響。在處理麥草過程中,對人也未發生中毒現象。

因此防腐劑的使用不會污染環境。從處理工藝上看,不需複雜設備,操作方便,易於推廣,便於大規模施工。採用噴塗法和浸塗法均可。後者比前者更有利於大規模施工。

草方格沙障的優勢

從技術層面講,防治荒漠化的方法主要包括 生物措施、化學措施、機械措施以及不同類型相結合的措施綜合治理措施等其它措施而機械措施和化學措施一般又統稱為工程措施。

工程措施一般是在 重度沙漠化地區使用,在乾旱缺水的地區, 生物措施經常無法實行。

強行應用植物治沙不但起不到防沙治沙的作用, 反而大量消耗地下水, 成為植被退化、土壤風蝕、環境惡化的隱性因素。

所以工程措施作為生物措施的前置手段能夠改善土壤的理化性質,便於後續種植具有經濟價值的防風固沙植物如臭柏,沙木蓼,菊芋等。

草方格沙障就是機械措施的一種,其它還有如尼龍網, 塑料網, 蘆葦、樹枝、竹條笆、木板和玉米等作物的秸稈製成的直立式沙障,柴草,礫石,粘土等製成的平鋪式沙障。

草方格沙障最大的優勢就是成本足夠低,能夠就地取材,便於運輸。並且相對於其它機械沙障,草方格沙障由於是使用麥草作為材料,腐爛後能夠一定程度上改良和提高土壤養分。

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文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-mo/6344af7fc34da259d4a3525e2418bc52.html