黄河上游高寒沙地生态经济型治沙植物筛选评价

为助推黄河上游高寒区乡村振兴工作,在调查黄河上游沙生植物种质资源的基础上,采用层次分析法,从适应能力、扩繁能力、生态价值和经济价值4个方面确定地带性乡土植物、自然分布海拔、自然分布坡向等21个评价指标,构建黄河上游高寒沙地生态经济型治沙植物筛选层次结构模型,从22种具有经济价值的乡土治沙植物中筛选出沙棘、金露梅、银露梅、变叶海棠、垂穗披碱草、高山羊茅、高山绣线菊和窄叶鲜卑花等8种优良生态经济型治沙植物,为黄河上游高寒沙地植被恢复治沙植物选择提供科学依据。

机械沙障与治沙植物不同配置防风固沙效益研究

机械沙障与植物治沙对治理荒漠化土地、固定活化沙丘、降低荒漠化危害具有重要作用。为了解机械沙障与治沙植物不同配置防风固沙效益,以吐鲁番市高昌区荒漠化土地为研究对象,在研究区内设置4种不同的治理模式,通过试验分析不同治理模式的植物保存率、防风效能、地表粗糙度、风速廓线、输沙量和地表蚀积深度等防风固沙效益指标,对比不同配置模式活化沙丘的治理效果。结果表明:(1)机械沙障对治沙植物的生长起到了良好的保护作用,植物存活率大于80%;草方格沙障在初期对植物的保护作用大于高立式沙障,梭梭初期的生长情况弱于同等沙障保护下的柽柳。(2)4种治理模式均具有良好的防风效益,草方格沙障在0.4 m以下的防风效能优于高立式沙障,在0.4 m以上,高立式沙障的防风效能更好,同等保护条件下的柽柳防风效能优于梭梭;草方格沙障的地表粗糙度大于高立式沙障,柽柳的防风效能优于梭梭。(3)草方格沙障在0.4 m以下的阻沙效益优于高立式沙障,但总体阻沙效益弱于高立式沙障,在相同沙障中,柽柳的阻沙效益优于梭梭;4种治理模式对地表均具有良好的固定作用,草方格沙障优于高立式沙障,沙面形态更加平稳,柽柳对土壤的固定作用优于梭梭。草方格沙障+柽柳的治理模式防风固沙效益最佳。

不同措施对光伏电站风沙环境及土壤的影响

为研究不同措施对光伏电站风沙环境及土壤的影响,在乌兰布和沙漠100 MW光伏项目区内开展了光伏治沙试验研究,并以电站外部流动沙地为对照,对风沙、气象、土壤、植被等指标进行了对比分析。结果表明:光伏阵列自身能够起到显著的防风固沙作用,无沙障无植被的板间、板下输沙量较对照分别降低了54.12%和74.63%;沙障显著削弱了“狭管效应”作用,板间、板下输沙量较对照分别降低了98.59%和97.88%;植被恢复后,土壤中微生物数量增加,粒径组成改善,对于土壤改良、生物多样性恢复发挥关键作用。在3种措施综合影响下,站内较站外输沙量平均降低了98.98%,月均风速降低了2.30 m·s^(-1),月均气温降低了2.05℃,月均空气相对湿度增加了3.94%,呈现出防风固沙和降温增湿的显著特点,实现了较好的生态治理效果。

晋北京津风沙源治理二期工程生态效益分析

为了分析晋北京津风沙源二期工程实施以来所产生的生态效益,选取山西北部沙土区二期工程的油松纯林、油松—樟子松混交林为研究对象,对林地植物多样性和土壤理化性质进行分析研究。结果表明,由于林地郁闭度较低,阳光直射强烈,先锋植物为喜光、耐旱型草本植物,灌木稀少;油松—樟子松混交林植物多样性、土壤理化性质略优于油松纯林;植物多样性的增加有助于改善土壤理化性质,草本植物对土壤表层的改良作用明显。

格库铁路塔河中下游区段植物防沙方案设计

格库铁路塔里木河中下游区段风沙危害严重,防沙体系建设是格库铁路安全运行的关键难题,有必要在现有工程防沙措施的基础上,探索建立生物防沙体系的设计方法,从而保障铁路运营安全。利用综合分析方法,分析铁路沿线风况、土壤、地下水等风沙环境特征,结合铁路沙害实地调查结果以及高矿化度水造林试验结果,分析研究区建设生物防沙体系的可行性;通过风洞试验和立地条件分类方法,构建阻固结合的铁路防护林体系结构配置模式。研究结论为:格库铁路塔河中下游区段建立植物防沙工程是可行的,铁路沿线可划分为4个立地类型、3个危害程度、5种林带布局模式;共需种植各类苗木1 755.3万株,年需水量约983万m^(3)。

化学固沙材料在干旱沙漠地区的应用

在查阅大量文献的基础上,探讨了化学固沙原理。通过实地试验,较系统地分析了常用的化学固沙材料、效果及在干旱沙漠地区应用化学固沙材料的适宜性。新型化学固沙材料及其特性的研究是当今化学固沙的重要内容。文章简要介绍了新型化学固沙材料的研究进展。SH为新型高分子材料,具有较高的强度、良好的耐水性、抗冻融和耐老化性能,成本低,喷洒工艺方便、简单,是固沙的理想产品。化学固沙快速方便,但防沙作用差,应开展化学-生物固沙一体化综合研究。固沙植被用新材料及低成本制备技术的研发,将在年降雨量只有数10mm的WN广大沙漠区防沙治沙中具有广阔的应用前景。

水泥一粉煤灰基植生固沙材料的正交优化和氮、磷、钾初期释放速率研究

以本实验室设计的配方来制备水泥-粉煤灰基固沙材料,以3～4个月释放期的美国Osmocote 14-14-14为控释肥肥源,以PAM、自制SAP1和SAP2为吸水保水剂,采用沙柱法对植生固沙材料的吸水剂种类、吸水剂用量、肥料用量和水灰比材料参数进行正交优化试验,研究材料参数与NPK释放速率和材料抗压、抗折强度的关系。结果表明,影响N释放速率的主要因素是肥料用量和吸水剂种类,影响抗折强度的主要因素是水灰比和吸水剂种类,优化配方是1.5%PAM,0.8gOsmocote/100g沙和水灰比为1.2。在水泥-粉煤灰基固沙材料中NPK的28d初期释放量大小顺序为K>N>P,其原因是水泥基材料富钾和固磷特性使得增K减P,水泥基材料毛细孔多孔特征使得N将以气态氨和液态銨释放。N的初期释放率受N的水溶肿胀和控释肥薄膜孔缝扩大速度的影响。

干旱胁迫对治沙植物形态结构和生理特征的影响

在防沙治沙的过程中,生物治沙占据着主导地位,治沙植物长期处于干旱、日照强、沙埋、风沙大、温差大等恶劣环境下,会逐渐在结构上及生理上形成适应旱生的特征,本文总结概述治沙植物形态结构和生理特征,为筛选治沙植物提供参考依据。

水泥-土基植生固沙材料水、肥释放特征研究

采用沙柱淋出法研究了控释肥、吸水剂和水泥掺量对植生固沙材料NPK释放规律和保水性的影响。结果表明,因NPK的溶解度不同对照组和实验组养分累计淋出率顺序均为N>K>P;与对照组相比,实验组掺撒可力肥128d的N素累计淋出率均高于对照组。两种肥料相比,因撒可力肥芯有吸水性故其NPK控释能力优于Osmocote;不同肥料、吸水剂和水泥掺量相比,养分控释能力较优的是掺撒可力肥、SAP1和10%水泥/土比这组配方;保水性较优的是掺撒可力肥、SAP1和30%水泥/土比这组配方。固沙材料中N素累计淋出率曲线为"S"型和P、K为"L"型;N素淋出率曲线为"多峰"型和P、K为"单峰"型,多峰现象可解释为磷素对固沙材料中水泥和土固化作用-部分减少了控释肥薄膜溶胀破裂行为。

兰新线清水段铁路防沙体系植物种适宜性研究

在荒漠地区的铁路防沙体系建设中，植物种的表现是决定防沙体系成败的关键因素之一。因为在极端干旱的荒漠地区，所采用的植物种不仅需要适应气候条件并能够正常生长，同时还必须具有较好的固沙防沙功能。本文根据各参试植物的保存率、冠幅、株高、地表分枝数、地径和抗病虫鼠害及自然灾害能力等指标进行模糊综合评价，最终选择出沙拐枣扦插造林，花棒、柠条、沙柳、柽柳等适于河西荒漠地区的植物种。

西部开发与排灌事业

实现西部大开发是党中央、国务院的一项重大战略决策。详细论述了西部开发与排灌事业有关的几个生态环境问题,如治沙防沙、植树造林、南水北调、江河治理、节水灌溉、贯彻水法等,指出了西部开发与排灌事业的密切关系。

土壤-植被系统演变对生物防沙工程的影响

包兰铁路横穿腾格里沙漠的沙坡头段 ,全长近 5 0km ,这里年降水量 186mm ,流动沙丘相对高度 2 0m以上 ,以 4m·a- 1 的速度向东南方向移动。无灌溉条件下、工程措施与生物措施相结合的防沙固沙工程体系始建于195 6年 ,近半个世纪以来该体系确保了包兰铁路的畅通无阻 ,累计经济效益逾百亿人民币。虽然当初的建设者充分考虑了耐旱的乡土树种、有效的工程固沙系统 ,但很难想到几十年后的土壤 -植被系统的演变会危及整个防护体系的稳定性。植被在从人工系统向自然系统的演变中经历了覆盖度从增加到减少的自疏过程、从灌木到半灌木到草本的变化 ,其降低风速和防风的功能减弱 ;土壤从流动风沙土发育成钙积旱成土 ,地表生物结皮发育 ,增加了表土的抗风蚀的能力 ;土壤 -植被系统的演变使得降水在生态系统中的再分配过程已经彻底改变 ,并由于防护林体系配置不完善 ,在 5 0～ 5 0 0cm的土层深度一个生物成因的干旱层逐渐形成 ,新的水分平衡格局明显威胁到现有的防风固沙体系。

京津风沙源治理工程对种植结构的影响分析

京津风沙源治理工程是党中央、国务院决定启动实施的一项重点生态工程,文章通过对2006—2009年样本县的种植结构进行分析,结果表明:2006—2009年,京津风沙源治理工程农作物总播种面积、粮食播种面积和粮食总产量均在2008年达到最大,而粮食单产却在2008年最低。这主要受到工程区的环境条件、农户参与积极性、市场需求等的影响。

水泥-土基植生固沙材料的制备及水、肥释放特征研究进展

综述了植物生长所需的土壤、环境、养分条件,分析了植物生长周期性和吸水剂、控释肥料释放周期规律及植物与水肥间匹配性,进一步考察了4种植生材料———植生型固沙材料、植生型护坡材料、植生型绿化材料和本课题组研制的水泥基植生固沙材料的制备方法及其水、肥释放特征研究进展,提出了一种新的用于恢复植被且具有可抗干旱保肥、耐冲刷、符合植物生长周期性、满足植物相容性和环境适应性的多功能薄层植生型水泥基固沙材料的构想:保水保肥透气功能组分为多孔矿物材料、有机肥、缓控肥和吸水剂,固结功能组分为土壤、水泥、粉煤灰和植物纤维。

不同治沙措施对荒漠绿洲过渡带植物群落与土壤因子的影响

沙漠化是河西走廊荒漠绿洲过渡带土地退化的主要原因,科学合理的治沙措施能够有效控制风沙侵害,有助于植被-土壤系统的重建与恢复。多年来,治沙措施的研究主要集中在不同时间梯度下某种给定措施对植物群落及土壤的影响方面,对于同一时间段内不同类型措施产生的生态惠益尚缺乏足够认识。鉴于此,以流动沙地丘间地为对照,选取围栏封育+麦草沙障(Ge+Ws)、麦草沙障+人工梭梭(Ws+H)和尼龙沙障+人工梭梭(Nn+H)3种不同的治沙措施区为研究对象,通过群落学调查与土壤因子测定,研究了不同治沙措施影响下植物群落数量特征和土壤因子的变化规律与相互关系,并对各措施的生态效益进行了评价。结果表明:(1)植被方面,3种治沙措施影响下草本层和灌木层群落数量特征均呈增加趋势,其中Ge+Ws草本层恢复效果较佳,Ws+H和Nn+H灌木层恢复程度更明显;土壤方面,伴随植物群落的恢复,3种治沙措施均能大幅改善土壤全碳、全氮、有机质等主要养分,但同时对土壤水分带来负面效应,Ge+Ws、Ws+H及Nn+H的表层土壤含水量依次减少了37.99%、 31.37%和35.94%。(2)结构方程模型显示,治沙措施通过直接影响灌木和草本群落间接改变土壤因子。灌木群落数量特征增加将显著降低土壤水分(P<0.001),但草本群落对土壤水分的负面影响在Nn+H中不显著,类似的,灌木群落是土壤养分增加的主要驱动力,而草本群落对土壤养分的积极效应仅在Ge+Ws中达到显著水平(P<0.05)。治沙措施影响下,灌木层和草本层间能够产生协同关系,这种关系在种植梭梭的Ws+H(P<0.05)及Nn+H(P<0.01)区域达到显著水平。(3)围栏封育+麦草沙障的优势在于草本群落物种多样性和生产力方面,适宜于流动沙丘中定植有原生灌木的区域;麦草沙障+人工梭梭与尼龙沙障+人工梭梭能够构建更为稳定的高生产力灌木群落,特别是尼龙沙障+人工梭梭,产生的生态效益更佳,应给予优先考虑。

姚河坝水电站闸首引水防沙的优化设计

研究了在姚河坝水电站闸首引水防沙优化设计中 ,利用低闸水库沉降悬移质粗沙以取代沉沙池的水库泥沙调度方式 ,并对水库沉沙方案进行了全面的技术、经济分析论证。

缅甸DAPEIN(Ⅰ)水电站取水防沙问题研究

为解决缅甸DAPEIN(Ⅰ)水电站泥沙通过排沙管道或泄流口不致于淤塞库区且避免泥沙流入电厂的问题,分析了取水防沙原设计方案试验中存在的问题,指出冲砂底孔进口上延方案为最优取水防沙方案,探讨了该优化方案在不同工况下的取水防沙效果,提出了运行时应注意的事项。

铁路风沙路基防护施工方法应用探讨

文中分析了我国铁路风沙灾害的基本情况,对风沙路基沙害类型进行了总结,并从路基本体施工、路基防护、防沙措施等方面,探讨了铁路风沙路基防护施工方法及防治措施。

关于西北地区铁路沿线风沙防护和绿化的研究

我国甘肃、宁夏、内蒙古、新疆等地区,因自然环境影响,线路常年受风沙侵蚀,直接降低了铁路线路主体工程的可靠性和列车的运输安全。为提高项目建设工程质量,有效降低铁路线路开通后风沙对工程的影响,论文根据项目建设环境特点,分别对风沙防护工程中的工程与植物措施进行研究,从现场自然环境出发,结合工程措施实施效果和植物成长特点,通过调整布局,优化组成结构,实现了良好的防风固沙效果。

207国道植物再生沙障防沙治沙试验研究

207国道90—100 km段公路沙害治理中,采用黄柳在流动沙丘迎风面上设置积沙、聚沙带——植物再生沙障,结合高立式和低立式红柳、芦苇生物沙障,不仅取得了阻沙、固沙、防止沙丘前移的理想效果,同时结合其他人工措施短时间内大幅度增加沙丘的植被盖度,达到了阻沙、固沙和增加植被盖度的双赢目的。