2021-4-10 | 農業
柴達木是我國八大沙漠和四大沙地中海拔最高的沙漠之一,是青藏高原高寒類草地與河西走廊干旱荒漠類植被的過渡地帶,對于維系大尺度區域生態系統發展和人居環境保護具有十分重要的作用[1]。但是,由于自然干旱和人為不良干擾,近年來,柴達木地區土地沙漠化治而不止,復而又生,仍在持續延伸影響環境,相關部門十分重視,積極采取措施加強治理。滴灌造林作為一種新興技術,節水省力造林成效顯著。滴灌是滴水灌溉的簡稱,其基本原理是:將水加壓、過濾,必要時連同可溶性化肥、農藥一起通過管道輸送至滴頭,以水滴(滲流、小股射流等)形式給樹木根系供應水分和養分。由于滴灌僅局部濕潤土體,而樹木行間保持干燥,無輸水損失,能把株間蒸發、深層滲漏和地表流失降低到最低限度。通常認為滴灌較常規漫灌節水70%,設計和管理得當的滴灌系統,灌溉定額僅為地面漫灌的2/3,噴灌的1/3[2,3,4]。因此,滴灌對于極為干旱的柴達木地區生態系統維系意義重大。隨著國家級“柴達木循環經濟試驗區”建設,工農業生產用水矛盾突現,如何發展滴灌造林則是目前面臨的一項重要課題。
1自然概況
柴達木位于青海省西北部,介于90°16'~99°16'E、35°00'~39°20'N之間,總面積25.77×104km2,平均海拔3000m左右。年日照時間平均3009~3532h,年≥5℃積溫1180℃,年最高溫度28.8℃,最低溫度-29.3℃,平均溫度≥+2.1℃,日溫差12.6~17.8℃,無霜期87~131d。降水量自東南向西北遞減,年為300~25mm,集中分布在6、7、8、9四個月中;蒸發量自東向西遞增,年為1909.60~3561.70mm;土壤以灰棕漠土為主,熟化程度低,有機質含量少;地表水資源總量不足,分布不均。森林資源總量少,總面積195.92×104hm2,以天然林為主,地帶性強,約占其總面積89.60%;人工林稀疏,集中分布在國道沿線和人口聚集地區;植被組成簡單,層次分明,后備資源短缺。
2滴灌造林的必要性分析
2.1氣候條件差
柴達木屬典型高原大陸性氣候,在受經緯地帶性影響的同時,還受垂直地帶性影響,加上地貌多山,境內形成較多區域性小氣候,表現出對造林客觀限制:樹木生長周期短,年生長期平均為120~210d,較青海省東部農業區少20d左右;生態因素配合性能差,降雨量小,蒸發量大,干旱指數在5~100之間,水因子自然供給不足,從而導致許多造林樹種由于干旱自然干枯;正常年份年需灌溉6次,否則生長將受到嚴重影響;溫差大有效積溫度低,成林速度低,一般條件下,樹林達到預期功能將需要6~10年,較青海省東部干旱地區將推遲3~5年;極端溫度高,生態位狹小,造林樹種僅局限于楊樹,且適宜品種少,很多品種由于嚴寒而越冬困難,同時因低溫生長十分緩慢。
2.2土壤質量差
柴達木成土母質多為風蝕、沖積和湖積物,發育良好地區土層薄,剖面不明顯,質地輕,跑水跑肥,含鹽量高,堿性強。如德令哈土壤pH值≥8.5,含鹽量在1~45g•kg-1;西部茫崖土壤pH值≥9.5左右,含鹽量在200g•kg-1以上;土壤鹽分在蒸發力作用下聚集表層,對苗木生長發育產生嚴重危害。成土條件差地區母質卵石砂礫聚集裸露,地表風蝕,土壤尚屬母質形成初始狀態。2.3水資源緊缺地表水來源于高山冰川融雪,農業工業用水量大,供求矛盾極為突出。以德令哈2010年數據為例,年供水能力2.83×109m3,年用水量為2.35×109m3,工業水重復利用率為55%,到2015年供水平衡后缺口為0.53×109m3;在供求時間分布上,由于農業用水季節性強,灌溉用量大,農民搶時爭水現象嚴重。故此,林業用水僅處于農地灌溉余水的調節狀態,多數重點防護林帶用水多依靠井水保障。
3滴灌造林的措施
3.1滴灌造林設計原則
合理調配地面水源,有效開發地下水源,建立水資源科學利用機制;在此基礎上,通過工程措施、設施技術等手段,精心設計,建立林地灌溉體系;與此同時,選擇適地品種,通過田間設計,優化生物群落組織,建立生態系統安全機制;強化田間管理,以地定水,以水定林,保持水資源供求平衡,建立生態系統安全發展機制,實現造林工程“生物—設施—水資源”有效統一和齊頭并進態勢。
3.2滴灌造林設計保障措施
3.2.1水源保障
一是建池截水,聚集季節地表徑流。柴達木地域跨度大,降雨量差異明顯,柴東地區雨季往往造成洪澇災害。對此,科學規劃,可在在建林地帶周邊挖坑修池聚集和貯存地表徑流,作為滴灌水源。二是開發地下水源。柴達木地下水源豐富,據資料表明,其貯藏量38.97×109m3,而且分布均勻,多數地區地下水位淺,部分地區有刨土即井之說,應合理布局,挖井開源,建立地下水資源供給網絡。
3.2.2優選樹種
一是以鄉土品種為基礎,以適宜性為尺度,建設林地生態工程。鄉土樹種是自然選擇的結果,在當地表現出高度適宜性,例如:梭梭(HaloxylonammodendronBunge.)、唐古特白刺(Ni-trariatanggutorumBobr)、檉柳(TamarixchinensisL.)等表現出超群的耐鹽堿抗干旱能力,而且抗逆性極強,林分穩定,造林容易成功,應作為重點樹種選用。積極引進生長快、抗逆性能較強,適宜柴達木水土條件的一些新品種,如河北楊(Populushopeien-sisHuetChow)、沙棗(ElaeagnusangustifoliaL.)等,加大引進試驗推廣力度。二是以生態功能為出發點,以產業功能為紐帶,建設林地經濟工程。在樹種選擇時,不但著眼于其生態效果,而且還應兼顧經濟利用價值。柴達木相當部分樹種經濟價值極高,如唐古特白刺(NitrariatanggutorumBobr)、枸杞(Lyci-umbarbarumL.)等,果季不僅美觀,而且營養價值高,中藥效果明顯;河北楊、新疆楊(PopulusaibaL.var.pyramidalisBge.)是風景樹的主要材料之一,冬季樹皮鮮綠,與本地人居荒涼環境之比給人以生命之感,具有一定觀賞價值。