浑善达克沙地飞播造林技术

发布时间：2012-02-23

浑善达克沙地飞播造林技术

罗庆军

摘要：结合项目区自然条件，社会条件，存在的主要生态环境问题，从选择播区的立地条件、植物种的选择、播种量的确定、种子处理技术、飞播时间的选择、先进技术的应用以及播区的管护、适度利用等六方面对浑善达克沙地飞播造林进行论述，并对飞播造林三大效益进行分析。
关键词：飞播造林治沙 成效
Abstract: Brief natural conditions of, Social conditions and the main ecological environment question existing of item-area, the airplane-sowed technology is detailed from the six aspects of the choice of ground-condition of the sowing area, the seeds choice of being planted byairplane, Sow amounts and treatment technology of seeds, the time choice and advanced technology by airplane-planting, the protection and the proper application of sowed area. at the same time, the three side effect of sowing by airplane is analysed through many experiments. Keyword: Sowing and plant by airplane, Effect 1、自然概况
1.1 地理位置、占地及人口
多伦县位于内蒙古自治区中部，锡林郭勒盟东南部。地处内蒙古波状高原的南缘、阴山山脉北坡，东部与大兴安岭向西南延伸的余脉衔接，东北与浑善达克沙地毗连。地跨东径115°51′—116°54′，和北纬41°46′—42°36′，总面积3773平方公里。县辖多伦淖尔、大北沟、黑山咀镇和十五号、西干沟、大河口、上都河、蔡木山五乡，总人口100767，其中：城镇人口34382人，农业人口66385人。县政府所在地位于县域中部的多伦淖尔镇，城区由旧城区和新城区组成，目前建城区面积5平方
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公里。
1.2 地形、地貌
县境内四周高、中间低、南部高、北部低，由西南向东北逐渐低缓，海拔高度为1150—1800米，建城区高程为1240—1265米。本县为低山丘陵区，地貌类型较复杂，按形态划分为五大类。一是低山丘陵区，分布于县域中南部；二是丘陵区，分布于县域中部和东北部；三是河谷洼地和沟谷洼地区，主要分布于县域滦河、上都河、黑风河、小河子河一带；四是山前倾斜平原及高平台区，分布在县城东南及县城周边；五是堆积类型沙区，分布于蔡木山、大河口乡。县内地质构造复杂，地层发育良好。
1.3 气候概况
多伦县属我国东部季风区，中温带、半干旱向半湿润过度地区，大陆性气候显著，冬季严寒漫长，春季干旱大风，夏季不热多雷雨，秋季霜雪来临早。年平均气温1.6℃，年均降水量380毫米，年均蒸发量1748毫米，年均日照3109.9小时，无霜期100天左右，最大冻土深度1.99米。全年以西北西风为主导风向，夏季南风频率比冬季明显增大，年均风速3.6米/秒，年均大风日数（风速大于17米/秒）为65天。
1.4 水文条件
多伦县水利资源丰富，是海河流域滦河水系的源头，境内有常年性河流47条，时令小河11条，主要河流有上都河（旧称闪电河）、吐力更河、黑风河、小河子河，均汇入外流水系的滦河。小河子河流经多伦淖尔镇。全县有大小湖泊62个，现有西山湾、大河口两座大型水库，库容分别为1亿立方米和0.26亿立方米。全县水面面积10933公顷，地表水年径流量1.343亿立方米。
全县地下水总储量为3.73亿立方米，可利用资源量为2.31亿立方米。全县地下水化学类型属重碳酸钙钠型，矿化度低于0.5毫克/升，水质良好，是全县城乡生活和工业用水及农田灌溉用水的基本水源。
1.5 土壤条件

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多伦县境内属栗钙土区，共有土类7个，亚类14个，土属29个，土种59个。栗钙土是主体土壤，占总面积的70.1%，土壤养分状况是：缺磷、少氮、钾有余。
1.6 植被资源状况
县内浑善达克沙地植被以草原植被为主，阔叶乔木、榆树疏林等超地带性植被明显。东部覆沙较薄的地段，主要生长冷蒿、旧叶苔草、百里香、黄柳、沙蒿、羊柴、山杏、柠条、毛委陵菜等；沙地中部地区的固定沙丘仍有榆树疏林，同时内蒙古沙蒿、冷蒿群分布广泛；沙地南部的固定半固定沙丘是以小叶锦鸡儿、矮锦鸡儿、内蒙古沙蒿、沙竹群丛为主。
县境内林地面积378.35平方公里，占全县总土地面积的10%，乔木以沙地榆、杨树为主，灌木主要有红柳、黄柳、小叶锦鸡儿。
2、社会经济状况
多伦县是多民族聚居地区，有蒙、汉、回、满、朝鲜、达斡尔、藏族等民族。县境内矿产资源较为丰富，初步探明的有褐煤、铁、莹石、珍珠岩、氟石、玛瑙石、花岗岩、铅、锌、伊利石、火山灰等多个矿种。植物种类共有58科、282属、570余种，其中药用植物90余种。野生动物有34科100余种，主要有大鸨、大天鹅、白额雁、灰鹤、百灵等。另外全县境内风景秀丽，各胜景致怡人，旅游业大有潜力可挖。
3、生态环境存在主要问题
近几十年来，随着人口和牲畜头数的逐年增长，过度放牧，不适当的开垦和耕种。森林过度砍伐，以及对水资源不合理利用等原因，致使多伦县的资源和环境在开发过程中遭到了严重破坏，全县风蚀、沙化、水土流失面积已达3365平方公里，占总面积的89%，其中沙化面积已达1400平方公里，占全县总面积37%。沙化区呈三条东西向的大沙带分布在县内中北部地区（称Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号沙带），三条沙带有逐渐扩展相连的趋势。恶劣生态环境影响了当地农牧民生产生活条件的改善，制约了全县社会经济的可持续发展，严重威胁京津及周边地区的生态环境质量。

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4、浑善达克沙地飞播造林
京津风沙源工程启动实施以来，作为生态建设的一项重要工程—飞播治沙造林，在浑善达克沙地得到了大面积的推广应用。并已取得了明显的成效。现就多年的飞播实践谈一谈飞播造林技术。
飞播造林作为造林生产的组成部分。在防沙治沙、国土绿化中发挥着不可替代的作用，较之人工造林、飞播造林具有速度快、效果好、省劳力、成本低、活动范围广、易形成规模效益的优点，特别适合人烟稀少、人力难及的远山大沙的绿化。
4.1 选择播区的立地条件
立地条件的选择主要包括沙丘密度，丘间低地面积大小、沙丘高度、沙丘类型、沙丘形态，丘间低地地表状况及地下水位深浅，植被盖度及类型等。沙丘密度愈大，则沙丘地愈高，天然植被盖度愈小；地下水位愈深，飞播苗木保存率也愈低；丘间低地面积愈大，地下水位愈浅，飞播苗木面积保存率愈高。
一般选择植被盖度3—12%，沙丘相对高度不大于15米，沙丘密度0.6m以下，地下水埋深10米以内，播区面积不小于一架次的作业面积（应大于3000亩）其中宜播面积不小于播区面积的70%，播区距机场距离不宜过远。（如果播区面积较大距机场又较远，可修建临时机场，这是还要对场址进行踏查）
综合以上各方面因素，我们选择的飞播地区是浑善达克平缓沙丘。 4.2 飞播植物种的选择
飞播治沙造林必须做到适树播种才能收到预期的效果，所选植物种必须与沙地立地条件相适宜，目的树种应具有耐干旱、抗风蚀沙埋、生长快，自繁力强等特点，并应兼具有较高的经济价值，经过几年的实践证明，最适宜浑善达克沙地飞播固沙的植物种为杨柴、沙蒿（白沙蒿为佳），沙打旺（草木樨）等。
杨柴由于其根蘖性强，种子扁平，种皮粗糙，播后不易发生偏移，容易自然履沙和一遇到适度降雨，便能迅速萌发扎根，飞播后即使苗量分散，随后可自行繁衍而形
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成密集固沙植物，具“一株成林”的繁殖特性，可作为目的树，适于沙丘坡面生长，茎叶粗蛋白含量18%左右，适口性强，是沙区较好的牧草，经济价值较大，多数情况能形成沙区建群植物种。
沙蒿是最适于浑善达克沙地的固沙先锋植物，飞播之后，一旦遇雨，发芽迅速，在受到沙埋的情况下，生长更旺，固沙效果明显。适于在流动或半流动沙地作先锋的造林树种，飞播三年后随着播区植被盖度增加和土层水分条件的下降，籽蒿将逐渐被杨柴替代，故籽蒿为飞播先锋植物种。因此，杨柴与沙蒿混播，初期籽蒿作为飞播保护种，生长旺盛，给杨柴提供一定的生长环境，有利于目的树种的生长，而后杨柴长势盛于沙蒿。形成稳定群体，沙蒿趋于消亡。
沙打旺，适宜在丘间低地和平履沙地生长，对土壤水分条件要求较高，但沙打旺的茎叶粗蛋白含量高，适口性强是优良牧草，经济价值高。生物量大，作为播区丘间低地的搭配种能迅速增加植被，提高飞播成效。
4.3 播种量的确定及种子处理技术
播种量设计直接关系到飞播成效与飞播成本，是致关重要的因素，用种多少，单位面积落种少，起不到幼苗抗风蚀的作用，将来的苗木成活率、保存率都要受到影响，用种量大，幼苗过密也没必要。既浪费了种子的又增长了飞播成果，当然用种量与用什么植物播种，种子的质量都有直接关系。在流动沙地上设计飞播播种量要从两个方面考虑，一是留出一定余量补充飞蚀、沙埋的损失，第二是在保证飞播质量的前提下，减少用种量降低飞播成本，另外，各种植物种的用量比例要视播区的具体情况定，如果播区植被盖度低流动性大可适当增加籽蒿比例，如果播区丘间低地多，水分条件好，可多播一些沙打旺。根据浑善达克沙地飞播多年的实施，播种量以0.8—1.0斤/亩效果最佳。其中杨柴0.4—0.5斤，籽蒿视沙地流动情况用0.1—0.3斤，沙打旺0.3—0.5斤，在购种时对种子质量要严格把关，防止把搀假种子和陈种子买回来，种子质量要达到国标二级以上，上机前要进行风选、筛选。原种子纯度要达到90%以上。

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为了提高飞播成效，降低飞播成本，播前应对飞播种子作风选净种处理，杨柴种子易鸟鼠害，应对种子作驱避剂，生根粉拌种处理以减轻鸟鼠危害，提高发芽率。一般一套多效复合剂大约可处理杨柴种子800斤左右，每套药剂由液剂和药粉两部分组成。使用时先将溶剂溶于清水中稀释，用水量28公斤。调匀成沉着胶液。将药剂徐徐倒入药液中，边撒边搅制成稠状药液放置一小时后可使用。将种子摊放在不吸水的地面上，将药边撒边拌，翻动均匀，达到每粒种子表面上一层药衣。包衣后的种子一定要晾干，不粘结后装袋备用，以免上机时堵机，造成不必要的损失。
4.4 飞播时间的选择
浑善达克沙地位居欧亚大陆内部，属典型季风气候，飞播时间应选择在西北季风和东南季风转换时期。飞机播种的种子落到干燥的沙地表面，这时种子发芽成苗不仅需要一定的温度，而且还需要适度的覆沙和降雨等条件，早播等雨因春季沙区风沙大，播下种子因位移沙埋而不能成苗，晚播进入雨季，往往因种子来不急覆沙，遇到降雨而闪芽，由此可见飞播造林较人工植播造林有更强的时间性，正确的选定飞播期是提高飞播造林成败的一项关键技术。
多年的飞播实践证明，最适宜的飞播时期为五月末至六月中旬，这是因为一年一度的冬季西北西风为主的大风季风趋于终止，而风势很弱的东南季风开始出现，这段时间进行飞播，沙丘在西北西风作用下，所形成的迎风坡风蚀作用减弱，播下的种子可保存下来，而沙丘顶部在东南季风的作用下，向西北方向摆动，沙丘形成的风沙流在沙丘迎风坡中下部沉降一层浮沙，使飞播后的种子得以覆沙，适时正好进入雨季，一遇有效降雨覆沙种子即可发芽出土。
4.5 先进技术的应用
GPS卫星定位系统彻底摆脱了繁重落后的人工地面导航方法，节省了大量人力、物力和财力，避免了飞播作业中因气候、交通、航标测量误差造成的偏差给飞播质量带来的影响，有效的提高了飞行作业单元的利用率，降低了飞播成本，保障了播种时
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间，提高了播种质量。
GPS这一成本低、效益好、易于推广的高科技成果，必将在绿化事业中大显身手。 4.6 播区的管护和适度利用
实践证明，飞播后的项目区应进行5—7年的封禁，必要时应进行人工补播、补植、设沙障，以便植物得以生长，沙丘得到固定，以后随着飞播植物生长繁殖，原来的流动沙地会演变成以杨柴为建群种的灌木植被。这时，经营管理和合理利用对巩固扩大飞播成效，长期稳定，发挥其生态经济效益尤为重要，采取的主要措施有：
（1）封禁管护。播后及时进行围栏封禁，配备护林员，与乡、村签订封育合同，制定护林公约，全封5年，除确保飞播苗木成林外，还能促进播区的天然更新和原生植被的恢复。
（2）播区利用。全封5年播区的杨柴成熟，实生苗根蘖苗占了主导地位，老植株的收割利用不仅可以取得大量牧草，而且有利于天然更新的幼苗生长，使播区更具有生命力。播区利用方式应以收割牧草为主。如果要作为放牧场要注意放牧时间和进入播区牲畜数量。
除上述措施外，还要对播区的权属要明确，不在有争议的土地上布设播区，另外乡村领导要有决心，能够退耕退牧全封5年，与林业部门签订播区管护合同，有能力落实合同，当地农牧民群众对飞播有正确认识和迫切要求，能够牺牲当前暂时利益，自觉承担管护任务。
5、飞播造林的效益分析
流动沙丘飞播造林成效的高低，主要看其播后固沙效益和经济效益的大小。飞播6年来，飞播苗木面积保存率达18.6—94%，植被覆盖度由播前的3—12%提高到现在的20—50.4%。飞播苗的保存和自然繁殖，加上天然植被的恢复和发展，使播区显示出明显的固沙效益、经济效益和社会效益。
5.1 固沙效益

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衡量治沙的一个重要标志，就在于看流沙地表形态以及地表物质的变化。植物防风固沙作用，决定于飞播植物种的保存面积及生长情况。植物群体固沙能力随着群体面积的增大而增强，群体面积越大，沙丘趋向固定，则防风固沙效益显著。
多年来的研究表明：飞播增加了植被盖度，削弱了风力，增加了地表粗糙度。具体的防风固沙效益见表1。
飞播后的风力削弱情况及粗糙度水平
表1 盖度水平（%） ＜5（裸地） 5—10 30—40 2米高风速（m/s）
5.7 5.2 5.2 0.3米高风 速（m/s） 4.0 3.3 2.2 0.3米高风 地面粗糙度
（米） 2米高风速 0.702 0.634 0.423 0.00167 0.00620 0.05823 备注 对照区


从表中看出：当植被盖度为5—10%，风速降低17.5%。盖度达30—40%，风速降低率为45%。盖度30—40%地段的地面粗糙度提高到裸地的约35倍。
植被覆盖度增加，输沙量降低，且降低幅度很大。盖度仅达到5—10%，输沙量就降低至裸地（盖度＜5%）的七分之一。见表2 不同盖度的籽蒿飞播地的输沙量变化
表2 2米高风速 （m/s）
5.6 5.7 5.4 植被盖度 输沙量 （%） （g/cm.mnvte） ＜5（对照） 0.138 5—10 0.020 ＜5（对照） 0.226 5—10 0.030 ＜5（对照） 1.276 30—40 0.030 输沙削弱量
(% 85.5 86.7 97.6 备注

同时，飞播治沙为土壤发育创造了有利条件，主要表现在：流沙地表逐步形成结皮，厚度0.1—1.0厘米，土壤机械组成发生变化，细粒物质逐步积累，土壤有机质含量增大，由原业的0.07%提高到0.18%。
由于植物对流沙的固阻作用，使原来的平缓沙丘基本固定。低矮沙丘高度降低，
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丘顶趋于平缓，从而改变了沙丘形态，流动沙丘逐步向半固定和固定沙丘演变。
植物防风固沙作用改善了播区生态环境，飞播后，杨柴、沙打旺、沙蒿经过几年的自然生长发育，长势良好。播后5年，最高分别可达300厘米、260厘米、180厘米，最大冠幅分别达240×240厘米、230×380厘米、220×340厘米。形成较大的灌木、半灌木群丛，并开花结实，繁衍后代。播区已有播前单一的植物群落逐步形成现在的以飞播植物为主的植物群落，而且有新的非飞播植物种侵入，包括白草、小茅蒿、虫实、沙米、砂珍棘豆、雾冰藜、骆驼蒿、狗尾草、小画眉、针茅、百花蒿、白龙穿彩、沙芥等，一年生植物大量出现逐渐形成该区沙地稳定的灌草植物群落，播区生态环境的巨大变化，使播区成为黄羊、獾、野兔等许多野生动物生存栖息繁衍之地。
5.2 经济效益
经济效益的大小是飞播成效的重要标志，往往取决于播区和植物种的选择，播区立地条件好，沙丘低矮平缓，植物生长好，其效益就明显。
飞播后，随着植物的生长，植株结实量不断增加。因此，其直接效益就是可采收种子。
飞播增加了植被种类，提高植被盖度，增加了单位面积地上部分生物量。据调查，多伦县浑善达克沙地飞播治理16.5万亩，年均亩产草由播前20公斤增加到85公斤，治理期满后，5年可产草7012万公斤，产值2804万元，每年产种子8.25万公斤，产值74万元；仅这两项收入为2878万元。
播区内林多草多，提高草场利用率，为畜牧业稳步发展创造了物质基础，将成为牲畜防灾渡荒的重要基地。
5.3 社会效益
飞播治沙的巨大社会效益主要表现在它能在一个干旱荒漠区取得显著成效。从而提高了人们对飞播治沙的认识，增添了治沙的信心。他们把飞播造林治沙和恢复草场植被紧密联系在一起，协助管护飞播区，自觉遵守封禁制度。现在是争相改造、治理、
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利用。飞播治沙得到了国内外专家的关注。在者，通过飞播治沙，给沙区成倍的增添了生物量。
6、结论
总之，自然条件对飞播成效的影响并不低于植物种对飞播成效的影响，飞播区自然条件和植物种一样也是决定飞播成效的关键。总结以往各地多年飞播经验，要想飞播成功，必须采取适地、适种、适时、适量、封禁、防治鼠、兔、虫、病害，以及适度利用，保持沙地水分生态平衡等一系列综合技术措施。其中某一项技术措施做不到，都可能严重影响飞播的生态效益与经济效益，甚至导致飞播的失败。具体结论是：
1、适宜的飞播地应选择在水文条件相对较好，干沙层浅的平缓和低矮流动沙丘或具有沙质疏松宽广丘间地，沙丘高度5—10米，沙丘密度0.5以下的中高流动沙丘上；
2、杨柴、沙打旺、籽蒿是目前飞播的适宜植物种； 3、5月中旬—6月初是最佳播种期；
4、混播可发挥各植物种生物、生态学特征，达到固定流沙的目的； 5、对播区实行围栏封禁保护，是确保飞播成效的关键措施。

参考文献
1、许清云，1985，腾格里沙漠东缘流动沙地飞播技术的探讨。 2、三北防护林局编，1982，三北地区林业文集。
3、杨根生，黄兆华，邸醒民等，1994，中国腾格里沙漠东南缘自然环境特点及飞播治沙研究。
4、内蒙古自治区飞机播种造林治沙培训教材。 5、飞机播种造林技术规程。


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学校代码 10126 学号 分 类 号 密级




本科毕业论文

浅谈内蒙古多伦县浑善达克沙地飞播造林技术

学院、系 内蒙古大学生命科学学院 专业名称 环境工程专业 年 级 2003级 学生姓名 罗庆军 指导教师 牛建明

2005年10月13日


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浑善达克沙地飞播造林技术

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