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风沙土特性及改良措施研究

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   风沙土是在干旱与半干旱地区于沙性母质上形成的只有A层和C层(只有机质层和母质层,缺少淀积层)的幼年土,由于基本上都是由细小砂粒构成,极易随风移动。本文从其特性和改良措施两个方面进行研究。
  一、风沙土特性
  1、形成条件。风沙土大多分布在半干旱、干旱和极端干旱区域。其大陆性气候明显,年降雨量极少,一般在四百毫米以下,且蒸发量巨大,温差大,同时多风,风气比较长,风力也比较大。在这样的气候加持下,再加上充足的可风化形成砂砾质的岩石,或者江河湖海的冲积物,同时植物稀疏低矮,这样便为风沙土的形成提供了基本的条件。
  2、成土过程。风沙土的形成主要受流动沙性母质上的植被所影响,当沙丘上出现稀疏的植被时,便宣告了风沙土形成的开始。植物的根系对其母质有固定作用,同时植物的地上部分又起到了覆盖作用,进而限制了母质的流动性。同时,当植物死亡后,可化作的腐殖质,又使得母质的性质发生层次性的变化。随着一茬又一茬植被周而复始的影响,母质逐渐变为半固定和固定状态,也就慢慢的形成了半固定和固定风沙土。
  3、理化性状。风沙土的质地较粗,其中细砂粒在矿物质总量占比数在百分之八十以上,组成了风沙土的表层,其渗透快,蒸发强。下层由一些有盐分的碳酸钙和死亡后的植被分解、沉积而来的有机质。风沙土的成分含量也随其所处地带不同而有所差异。草原区的风沙土就有较多的有机质,同时含盐分较少,没有石灰的积累。荒漠地区的风沙土有机质含量就极低,但是盐分和石灰的集聚就比较多。
  二、风沙土的改良措施
  风沙土的利用因区域不同而不同,在东部,主要被用作发展牧业,同时也有部分旱作农业,而在西部则基本上都是牧业。同时,由于所处的自然条件较恶劣,又缺少水源,大部分风沙土并没有得到利用。风沙土的改良首先要已控制其流动性为基本,可采取以下措施。
  生物方法。植被的跟能固定风沙土母质,地上部分又起到了覆盖作用,同时也改善了环境,对气候也起到一定的调节作用,生物方法主要由两个方面。一是合理保护。应限制区域内的过度农垦和樵采,进而保护现有的植被不被破坏,严禁滥垦滥伐或过度放牧,以防止再度沙化,使植被逐渐恢复并健康发展。二是人工种植草木植被。可以遵循“因地制宜、因害设防”原则,根据实际情况种植出由乔木、灌木和草类组合而成的绿色植被带(防风林带)。建立放风林带是固定流沙,有效开发利用该地域的根本性措施。该种改良方法尤其适用于局部以及近地层的小气候,可以起到良好的调节与改善作用。既能能够降低风速,也能降低甚至抵挡风蚀的危害,有效改善环境条件,以维护生态平衡,起到调节大气干旱、促进能量转化、保护开发用地的效用。可以选择其中的多种,也可选择其中一种,即实行草灌乔相结合,科学合理设置林网结构。
  以某地区防风林带为例,该林带主要为乔灌呈带状混交,所开发区域分为主、副防风林带。其中,主防风林带与该地主要风向呈垂直状态,副防风林带与之平行。主要种植了速生杨树、合欢树、胡枝子、刺槐等,主要由当地降雨和水文地质因素决定。
  农业方法。可通过掺客土,增施有机肥和种植豆科植物的方式改善风沙土成分和性状,加强其抵抗风蚀的能力。因此种类型的土地具有贫瘠、易干旱、湿度变化幅度较大、土壤吸附能力较弱等特点,需要因地制宜根据其实际特点进行合理开发,适当改土。其中,掺客土是改变土壤的重要措施之一。掺客土,主要由塘泥、湖泥、河泥、沟泥、海泥等构成,主要用于促进形成团粒结构,转变土壤物理性质,将土壤中的微生物活化,如能够结合施加有机肥料,将会获得更佳的效果。沙土与客土应以科学比例掺和,达到轻重土质相互作用的目的。因客黏土量增加,土壤毛管水高度上升,对植物而言增加了可利用水分,有效提升了土壤抗旱性能。以某县沙地改土实验为例,经过此种方法改良后的土壤,蔬菜产量对比增产了15%-37.8%,果树在幼龄期生长状态良好,枝条健壮,且具有成熟早,抗逆性强的特点。
  水利方法。值得注意的是,粗质沙地的田间持水量不应超过4%。受其土质的影响,沙地具有透水性较强,蒸发量较大,且保水量较差的缺点,如若遇上连续降雨或暴雨天气,雨水通常会渗入到砂层下部,直至深入到不透水的下伏地层。在炎热的高温季节,通常情况下3天左右地表就会呈现出缺水状态,随着时间的推迟,缺水表现愈加严重。所生长的植株容易脱水甚至干枯死亡。因此,适时灌溉,是改良土壤,保证作物丰产、高产的关键性措施。但当遇到强降雨导致地表积水时,则应该及时排涝。因此,水是发展农业、植被生长、改善风沙土面貌的关键因素。有水才能生长植被,有植被就能固沙防风,进而改善气候环境。在有条件的地区,应该大力发展灌溉事业,进而使沙漠有一天能够真正的变为绿洲。
  工程方法。通过工程手段将灌木、草杆、泥土和石块等材料混合在一起,覆盖在风沙土的表面。这种措施对保护铁路和农田不受侵害有较好的效果。国家应加大力度研究风沙土的演变过程,进而建立风沙土的成土模型,通过模型有利于研究相互作用对土壤形成发育的影响,便于寻求更好的方法治理风沙土。分析风沙土性质时,在样品采集的过程中,需要选择高精密仪器。与此同时,单一的植物群落结构不利于生态循环,因此,可以采取种植业与养殖业相结合的方式,提升生物的多样性,促进土壤生物化學循环与物质转换,进而提升土壤肥力,有效利用粗质沙地,达到治理风沙土的目的。
  (作者单位:122000 辽宁省朝阳市土壤肥料工作站)
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