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滴灌造林的必要性

2021-4-10 | 农业

 

柴达木是我国八大沙漠和四大沙地中海拔最高的沙漠之一,是青藏高原高寒类草地与河西走廊干旱荒漠类植被的过渡地带,对于维系大尺度区域生态系统发展和人居环境保护具有十分重要的作用[1]。但是,由于自然干旱和人为不良干扰,近年来,柴达木地区土地沙漠化治而不止,复而又生,仍在持续延伸影响环境,相关部门十分重视,积极采取措施加强治理。滴灌造林作为一种新兴技术,节水省力造林成效显著。滴灌是滴水灌溉的简称,其基本原理是:将水加压、过滤,必要时连同可溶性化肥、农药一起通过管道输送至滴头,以水滴(渗流、小股射流等)形式给树木根系供应水分和养分。由于滴灌仅局部湿润土体,而树木行间保持干燥,无输水损失,能把株间蒸发、深层渗漏和地表流失降低到最低限度。通常认为滴灌较常规漫灌节水70%,设计和管理得当的滴灌系统,灌溉定额仅为地面漫灌的2/3,喷灌的1/3[2,3,4]。因此,滴灌对于极为干旱的柴达木地区生态系统维系意义重大。随着国家级“柴达木循环经济试验区”建设,工农业生产用水矛盾突现,如何发展滴灌造林则是目前面临的一项重要课题。

 

1自然概况

 

柴达木位于青海省西北部,介于90°16'~99°16'E、35°00'~39°20'N之间,总面积25.77×104km2,平均海拔3000m左右。年日照时间平均3009~3532h,年≥5℃积温1180℃,年最高温度28.8℃,最低温度-29.3℃,平均温度≥+2.1℃,日温差12.6~17.8℃,无霜期87~131d。降水量自东南向西北递减,年为300~25mm,集中分布在6、7、8、9四个月中;蒸发量自东向西递增,年为1909.60~3561.70mm;土壤以灰棕漠土为主,熟化程度低,有机质含量少;地表水资源总量不足,分布不均。森林资源总量少,总面积195.92×104hm2,以天然林为主,地带性强,约占其总面积89.60%;人工林稀疏,集中分布在国道沿线和人口聚集地区;植被组成简单,层次分明,后备资源短缺。

 

2滴灌造林的必要性分析

 

2.1气候条件差

 

柴达木属典型高原大陆性气候,在受经纬地带性影响的同时,还受垂直地带性影响,加上地貌多山,境内形成较多区域性小气候,表现出对造林客观限制:树木生长周期短,年生长期平均为120~210d,较青海省东部农业区少20d左右;生态因素配合性能差,降雨量小,蒸发量大,干旱指数在5~100之间,水因子自然供给不足,从而导致许多造林树种由于干旱自然干枯;正常年份年需灌溉6次,否则生长将受到严重影响;温差大有效积温度低,成林速度低,一般条件下,树林达到预期功能将需要6~10年,较青海省东部干旱地区将推迟3~5年;极端温度高,生态位狭小,造林树种仅局限于杨树,且适宜品种少,很多品种由于严寒而越冬困难,同时因低温生长十分缓慢。

 

2.2土壤质量差

 

柴达木成土母质多为风蚀、冲积和湖积物,发育良好地区土层薄,剖面不明显,质地轻,跑水跑肥,含盐量高,碱性强。如德令哈土壤pH值≥8.5,含盐量在1~45g•kg-1;西部茫崖土壤pH值≥9.5左右,含盐量在200g•kg-1以上;土壤盐分在蒸发力作用下聚集表层,对苗木生长发育产生严重危害。成土条件差地区母质卵石砂砾聚集裸露,地表风蚀,土壤尚属母质形成初始状态。2.3水资源紧缺地表水来源于高山冰川融雪,农业工业用水量大,供求矛盾极为突出。以德令哈2010年数据为例,年供水能力2.83×109m3,年用水量为2.35×109m3,工业水重复利用率为55%,到2015年供水平衡后缺口为0.53×109m3;在供求时间分布上,由于农业用水季节性强,灌溉用量大,农民抢时争水现象严重。故此,林业用水仅处于农地灌溉余水的调节状态,多数重点防护林带用水多依靠井水保障。

 

3滴灌造林的措施

 

3.1滴灌造林设计原则

 

合理调配地面水源,有效开发地下水源,建立水资源科学利用机制;在此基础上,通过工程措施、设施技术等手段,精心设计,建立林地灌溉体系;与此同时,选择适地品种,通过田间设计,优化生物群落组织,建立生态系统安全机制;强化田间管理,以地定水,以水定林,保持水资源供求平衡,建立生态系统安全发展机制,实现造林工程“生物—设施—水资源”有效统一和齐头并进态势。

 

3.2滴灌造林设计保障措施

 

3.2.1水源保障

 

一是建池截水,聚集季节地表径流。柴达木地域跨度大,降雨量差异明显,柴东地区雨季往往造成洪涝灾害。对此,科学规划,可在在建林地带周边挖坑修池聚集和贮存地表径流,作为滴灌水源。二是开发地下水源。柴达木地下水源丰富,据资料表明,其贮藏量38.97×109m3,而且分布均匀,多数地区地下水位浅,部分地区有刨土即井之说,应合理布局,挖井开源,建立地下水资源供给网络。

 

3.2.2优选树种

 

一是以乡土品种为基础,以适宜性为尺度,建设林地生态工程。乡土树种是自然选择的结果,在当地表现出高度适宜性,例如:梭梭(HaloxylonammodendronBunge.)、唐古特白刺(Ni-trariatanggutorumBobr)、柽柳(TamarixchinensisL.)等表现出超群的耐盐碱抗干旱能力,而且抗逆性极强,林分稳定,造林容易成功,应作为重点树种选用。积极引进生长快、抗逆性能较强,适宜柴达木水土条件的一些新品种,如河北杨(Populushopeien-sisHuetChow)、沙枣(ElaeagnusangustifoliaL.)等,加大引进试验推广力度。二是以生态功能为出发点,以产业功能为纽带,建设林地经济工程。在树种选择时,不但着眼于其生态效果,而且还应兼顾经济利用价值。柴达木相当部分树种经济价值极高,如唐古特白刺(NitrariatanggutorumBobr)、枸杞(Lyci-umbarbarumL.)等,果季不仅美观,而且营养价值高,中药效果明显;河北杨、新疆杨(PopulusaibaL.var.pyramidalisBge.)是风景树的主要材料之一,冬季树皮鲜绿,与本地人居荒凉环境之比给人以生命之感,具有一定观赏价值。

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