2021-4-10 | 農(nóng)業(yè)
柴達(dá)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(qū)域生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展和人居環(huán)境保護(hù)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(dá)木地區(qū)土地沙漠化治而不止,復(fù)而又生,仍在持續(xù)延伸影響環(huán)境,相關(guān)部門十分重視,積極采取措施加強(qiáng)治理。滴灌造林作為一種新興技術(shù),節(jié)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(nóng)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(yīng)水分和養(yǎng)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(fā)、深層滲漏和地表流失降低到最低限度。通常認(rèn)為滴灌較常規(guī)漫灌節(jié)水70%,設(shè)計(jì)和管理得當(dāng)?shù)牡喂嘞到y(tǒng),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(dá)木地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)維系意義重大。隨著國家級“柴達(dá)木循環(huán)經(jīng)濟(jì)試驗(yàn)區(qū)”建設(shè),工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水矛盾突現(xiàn),如何發(fā)展滴灌造林則是目前面臨的一項(xiàng)重要課題。
1自然概況
柴達(dá)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(fā)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(jī)質(zhì)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(qiáng),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(qū);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(dá)木屬典型高原大陸性氣候,在受經(jīng)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(nèi)形成較多區(qū)域性小氣候,表現(xiàn)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(nóng)業(yè)區(qū)少20d左右;生態(tài)因素配合性能差,降雨量小,蒸發(fā)量大,干旱指數(shù)在5~100之間,水因子自然供給不足,從而導(dǎo)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(yán)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(dá)到預(yù)期功能將需要6~10年,較青海省東部干旱地區(qū)將推遲3~5年;極端溫度高,生態(tài)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(yán)寒而越冬困難,同時因低溫生長十分緩慢。
2.2土壤質(zhì)量差
柴達(dá)木成土母質(zhì)多為風(fēng)蝕、沖積和湖積物,發(fā)育良好地區(qū)土層薄,剖面不明顯,質(zhì)地輕,跑水跑肥,含鹽量高,堿性強(qiáng)。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(fā)力作用下聚集表層,對苗木生長發(fā)育產(chǎn)生嚴(yán)重危害。成土條件差地區(qū)母質(zhì)卵石砂礫聚集裸露,地表風(fēng)蝕,土壤尚屬母質(zhì)形成初始狀態(tài)。2.3水資源緊缺地表水來源于高山冰川融雪,農(nóng)業(yè)工業(yè)用水量大,供求矛盾極為突出。以德令哈2010年數(shù)據(jù)為例,年供水能力2.83×109m3,年用水量為2.35×109m3,工業(yè)水重復(fù)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(nóng)業(yè)用水季節(jié)性強(qiáng),灌溉用量大,農(nóng)民搶時爭水現(xiàn)象嚴(yán)重。故此,林業(yè)用水僅處于農(nóng)地灌溉余水的調(diào)節(jié)狀態(tài),多數(shù)重點(diǎn)防護(hù)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(shè)計(jì)原則
合理調(diào)配地面水源,有效開發(fā)地下水源,建立水資源科學(xué)利用機(jī)制;在此基礎(chǔ)上,通過工程措施、設(shè)施技術(shù)等手段,精心設(shè)計(jì),建立林地灌溉體系;與此同時,選擇適地品種,通過田間設(shè)計(jì),優(yōu)化生物群落組織,建立生態(tài)系統(tǒng)安全機(jī)制;強(qiáng)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(tài)系統(tǒng)安全發(fā)展機(jī)制,實(shí)現(xiàn)造林工程“生物—設(shè)施—水資源”有效統(tǒng)一和齊頭并進(jìn)態(tài)勢。
3.2滴灌造林設(shè)計(jì)保障措施
3.2.1水源保障
一是建池截水,聚集季節(jié)地表徑流。柴達(dá)木地域跨度大,降雨量差異明顯,柴東地區(qū)雨季往往造成洪澇災(zāi)害。對此,科學(xué)規(guī)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(fā)地下水源。柴達(dá)木地下水源豐富,據(jù)資料表明,其貯藏量38.97×109m3,而且分布均勻,多數(shù)地區(qū)地下水位淺,部分地區(qū)有刨土即井之說,應(yīng)合理布局,挖井開源,建立地下水資源供給網(wǎng)絡(luò)。
3.2.2優(yōu)選樹種
一是以鄉(xiāng)土品種為基礎(chǔ),以適宜性為尺度,建設(shè)林地生態(tài)工程。鄉(xiāng)土樹種是自然選擇的結(jié)果,在當(dāng)?shù)乇憩F(xiàn)出高度適宜性,例如:梭梭(HaloxylonammodendronBunge.)、唐古特白刺(Ni-trariatanggutorumBobr)、檉柳(TamarixchinensisL.)等表現(xiàn)出超群的耐鹽堿抗干旱能力,而且抗逆性極強(qiáng),林分穩(wěn)定,造林容易成功,應(yīng)作為重點(diǎn)樹種選用。積極引進(jìn)生長快、抗逆性能較強(qiáng),適宜柴達(dá)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(jìn)試驗(yàn)推廣力度。二是以生態(tài)功能為出發(fā)點(diǎn),以產(chǎn)業(yè)功能為紐帶,建設(shè)林地經(jīng)濟(jì)工程。在樹種選擇時,不但著眼于其生態(tài)效果,而且還應(yīng)兼顧經(jīng)濟(jì)利用價值。柴達(dá)木相當(dāng)部分樹種經(jīng)濟(jì)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(yǎng)價值高,中藥效果明顯;河北楊、新疆楊(PopulusaibaL.var.pyramidalisBge.)是風(fēng)景樹的主要材料之一,冬季樹皮鮮綠,與本地人居荒涼環(huán)境之比給人以生命之感,具有一定觀賞價值。