檸條生態
⑴ 檸條錦雞兒對生態環境有什麼要求
檸條錦雞兒為強旱生落葉灌木,具有旱生的形態結構和生理特性。在形態上葉片較小,對減少水分蒸騰有利;根系發達,入土深達9~10m,水平伸展的根達20m,當大氣乾旱時,可從土壤深層吸收水分,維持生長。在生理上檸條錦雞兒細胞原生質的黏滯性高,彈性強,抗脫水能力強,可溶性糖含量高,束縛水與自由水的比值高,為1.53~3.13;具有較高的滲透壓,達1.52~2.53MPa(15~25個大氣壓),凋萎含水率為0.43%。同時,檸條錦雞兒在乾旱脅迫下,水分發生虧缺時,本身水勢也要相應降低,從而吸水力增大,用於補充過多的水分損失,可見抗旱性很強,但是不耐澇。據觀察,在地勢低窪積水地段,表層含水率16.19%時有死亡植株。
檸條錦雞兒為喜沙植物,無性繁殖的萌櫱能力強,根系被風蝕裸露後,仍能正常生長;植株被沙埋後,莖可產生不定根,橫向生長根的芽可萌發新的枝條,分枝生長更旺盛,具有很強的耐風蝕、抗沙埋的能力。在低溫脅迫下,檸條錦雞兒具有很強的抗寒性,能抵抗-30~-40℃的嚴寒。在內蒙古錫林郭勒盟,年平均氣溫只有1.5℃,冬季最低氣溫-42℃,最大凍土層深達290cm的嚴寒條件下仍能安全越冬。同時,檸條錦雞兒的耐熱性也強,在夏季沙地表面溫度高達45℃時,仍能正常生長。此外,檸條錦雞兒對土壤適應的范圍廣,無論在黃土、紅土、黑土,或是沙土和礫質沙土都能生長,而且也耐瘠薄。但是在不同類型的沙土上,其生長狀況是顯著不同的。其中,最適宜於在沙壤土生長,生長最快,年平均生長量達67cm;不適應在黃黏土生長,年均生長量僅0.4cm,幾乎瀕於死亡。
⑵ 防風固沙植物資源的生物學和生態學特性有何共性
中國北方沙漠及沙漠化土地面積佔全國陸地面積的13.6%。以生物措施和工程專措施相結合的治理辦法屬最為有效。生物措施即是在沙漠周邊及沙漠化嚴重地區選擇迅生喬灌木其或草本植物營選防風林,逐漸恢復和重建植被。
經多年的實踐,各地區從當地野生植物中篩選出上百種植物可作為防風固沙的優良樹種。其中重要的本植物有樟子松、油松、興安落葉松、新疆落葉松、梭梭屬、沙拐棗屬、無葉豆、花棒、沙蒿、苦艾蒿、疏葉駱駝刺、沙蓬、小葉錦雞兒、檸條錦雞兒、毛白楊、小葉楊、箭桿楊、鑽天楊、胡楊、銀白楊、新疆楊、沙柳、莎棗、沙棘、檉柳、水柏枝、冰草、羽狀三芒草等。中國沙漠地區有種子植物1500餘種,有很大的可供篩選的潛力。
防風固沙植物具有抗風蝕沙埋,耐乾旱,耐鹽鹼、根系發達、繁殖迅速等生物學、生態學特性,並最好能兼有經濟價值的植物
⑶ 治理沙漠
防治土地沙漠化關鍵在於合理開發利用水土資源
水是西北地區人類生存和社會經濟發展的最基本條件,水資源對經濟結構與生產力布局和發展規模起著決定性作用,只有首先解決水的問題,才能實現廣大群眾脫貧致富、經濟社會可持續發展和生態改善。多年來我國防治土地沙漠化工作以水土資源為前提,優化水資源配置,採取綜合措施,科學防治,走出了路子,積累了經驗,取得了成效。
1.西北地區水資源狀況
西北地區是我國土地沙漠化集中分布的地區,也是我國水資源最為緊缺的地區,缺水是其主要特徵。西北大部分地區年降雨量在250mm以下,年蒸發量在1000~2800mm之間。根據《西北地區水資源開發利用規劃》成果,西北地區水資源總量1563億m3,可供維持人類生存利用的水資源量1071億m3,其中地下水可利用量為134億m3。維持天然生態系統需水量為271億m3,可供生活和生產發展利用的水資源量為800億m3。現狀生態用水短缺21.6億m3,生活和生產缺水量47億m3。到2010年,在大力節水的前提下生活和生產發展需水量將達到853億m3,缺水矛盾十分突出。
2.水利防治土地沙漠化的成功實踐
一是優化水資源配置,合理安排生態用水。黃河、黑河、塔里木河調水成功,譜寫了綠色頌歌,充分體現了水是生態的命脈和生態建設的根本;說明恢復生態、建設生態首先要解決水的問題,而不是其他。 二是以水為龍頭,採取綜合措施防治土地沙漠化。我國北方地區的水庫、灌區、機井等各類大中小水利工程,如顆顆明珠,鑲嵌在祖國的大地上,滋潤著林草植被,灌溉著沃野良田,改造著沙化土地,生機盎然的綠洲挺立在沙漠戈壁之中,遏制著土地沙漠化擴展,改善了環境,幫助群眾脫貧致富,發展了地方經濟。 20世紀80年代初期,水利部將長城沿線的水蝕、風蝕交錯區(即農牧交錯區)部分地區的40多個縣列為水土流失的重點防治范圍,包括毛烏素沙漠南緣和渾善達克沙地邊緣的地區,范圍達20萬hm2,開展了連續、集中、大規模的綜合治理。20世紀90年代以來,在黃土高原地區、海河流域上游、遼河流域中上游水土流失嚴重地區,部署了水土流失重點治理工程,涉及310個縣,改善了這些地區的生態環境,有效地遏制了沙化擴展。在防治土地沙漠化工作中,我們堅持因地制宜,發揮以水治沙的優勢,綜合治理。
——在水蝕、風蝕交錯區和綠洲邊緣地區,採取打井、渠系配套,建設小型水利工程?發展灌溉,把大面積沙荒地改造為良田,同時,圍繞井、渠、田、路建設農田防護林網。
——在沙漠邊緣的沙丘起伏區,採取引水拉沙、治沙造田等措施改良沙丘,改造沙灘地,適度建設基本農田。特別是在乾旱缺水地區,大力推廣草木犀、紫花苜蓿、沙棘、檸條、沙柳、沙打旺、油松、刺槐等。
——在黃土高原、海河流域上游、遼河流域中上游等地區以小流域為單元,山水田林路綜合治理,退耕還林還草,封山禁牧,發展高效農牧業。
——在京津風沙源治理工程中,突出抓生態水源及節水配套工程建設,抓小流域治理、灌溉草庫倫建設和生態移民工程。
三是加強預防保護,遏制沙漠化擴展。
根據《水土保持法》的規定,實行預防為主、保護優先的方針,在風力侵蝕地區加強預防監督和植被恢復保護工作。首先是建立健全法規體系,依法對風沙區開發建設活動進行監督管理。其次是認真落實開發建設項目水土保持方案報告制度和「三同時」制度。西部大開發重大工程如西氣東輸、青藏鐵路以及石油、煤炭的開發,都執行了水土保持方案報告制度,落實防治措施。
實施分區防治戰略 針對風蝕地區自然、經濟社會條件及風沙成因,將其劃分為不宜治理區和宜治理區,突出重點,區別對待。
一是對於沙漠、戈壁和極度乾旱區,目前是不宜治理的,重點是預防保護為主,最大限度地減少人為破壞。
二是對於沙區、沙漠綠洲等,以合理開發利用水資源為前提,因地制宜地以草先行,草灌為主,草灌喬混交開展生態修復工程,並輔以農牧業建設。
三是對於沙化、退化草原地區,重點是實施以水定草、草畜平衡、圍欄封育、劃區輪牧、舍飼和半舍飼,同時發展草庫倫,建設高產優質的灌溉飼草料地,以1∶20~1∶40的比例恢復、保護和改善草原植被,「建設一小塊、保護一大片」,給草原以休養生息機會,達到自然修復的目的。
四是對於農牧交錯區,因地制宜地開展水土流失重點防治工程。
⑷ 沙生植物有哪幾種生態類型
這些沙生植物由於長期生活在風沙大、雨水少、冷熱多變的嚴酷氣候下,練就了一身適應艱苦環境的本領,生就了種種奇特的形態。它們那頑強的生命力,令人驚異。
由於沙漠地區氣候乾燥,冷熱變化劇烈,風大沙多,日照強烈,生長在這種環境中的植物,其葉片面積大大縮小,有的甚至完全退化。如仙人掌的葉子完全變成針刺狀;紅沙莖枝上的小葉退化成圓柱形;梭梭和紅柳的葉子成了鱗片狀;鹽爪爪和霸王的葉子長成肉質狀;白檸條的葉子兩面都長滿了銀白色的絨毛。這些千姿百態的葉子,對於適應沙漠嚴酷的環境十分有利。鱗片狀葉子可以減少蒸騰耗水;肉質狀的葉子可以貯存大量的水分;那些白色的絨毛可以保護葉子免受高溫強光的威脅;而胡楊的葉子更為奇特,為了縮小葉子面積以減少蒸騰,胡楊在一棵樹上就有40多種葉型,甚至同一枝條上就長了5種不同形狀的葉子。
由於水分和營養物質缺乏,加上風大和強烈日照等,沙生植物的地上部分生長受到限制,多數植株較低矮,有些植物的枝條硬化成刺狀,如木旋花、駱駝刺。有些植物的莖枝上長了一層光滑的白色蠟皮,如沙拐棗、梭梭、白刺,這種蠟皮可以反射強烈陽光的照射,以避免植物體溫度升高所帶來的蒸騰過旺。一般植物都用綠色的葉子進行光合作用,而很多沙生植物因為葉子退化,只好靠綠色的枝條來進行光合作用,如梭梭、花棒等。
生長在沙漠城的植物還具有耐沙暴沙埋的能力。紅柳、沙蒿和花棒的枝幹被沙埋後可以生出不定根以阻攔大量流沙。白刺受風蝕後,其根大量露出地面,在暴露的根繫上能長出不定芽。當風沙將其枝條全埋起來以後,它向下能長出許多新的不定根,向上長出好多嫩的枝條,如此枝上發枝,枝上長枝,風沙越凶,生長越旺,天長日久,自然形成一個突起的像墳堆似的白刺包,它可以積沙幾立方米或幾百立方米甚至上千立方米。
沙漠雨量稀少,高溫乾旱,水分蒸發很快,所以沙生植物都具有強大的根系,主根扎得深,側根鋪得廣,而地上部分則大大縮小。一株不足半米高的白刺,它的很深達3米多,主根長13米,側根長6米以上,根幅14米,根深為株高的7倍以上。梭梭的主側根也很發達,它的根系長度是地上部分高度的5~7倍。沙拐棗的垂直根系較淺,水平根系則長達十幾米,只要地面上有一點點水分,它就能充分吸收。
在繁殖方面,沙生植物的種子或果實多屬風播植物,隨流動的沙子一起移動,並保持在流沙的上層表面,而不被沙埋得太深。
有些沙生植物還有耐鹽的特性,可生長在鹽分高的沙漠里。如梭梭在土壤含鹽量達2%的條件下生長最好,其嫩枝含鹽達14~17%。這種高濃度的鹽溶液,形成高滲透壓,更有利於從沙漠中吸收水分。紅柳吸收帶鹽的水分,然後通過泌鹽腺體再把鹽排出體外。
沙漠中還有一些特殊的植物,它們在春季或秋季的短暫降雨期間迅速生長發育,在1~2個月內完成生活史,這類植物叫短命植物。短命植物以種子或以鱗莖、塊莖、根狀莖等器官度過漫長的乾旱季節,待來年雨季再形成新的植物體。這是這類植物對沙漠生活長期適應的結果。
⑸ 中國四大沙地「綠肥黃瘦」生態向好沙子變害為利了嗎
初秋的渾善達克沙地,一棵棵樟子松、一簇簇沙打旺、一株株黃柳迎風挺立,共同織成綠色綢緞,裝扮著曾經風沙肆虐的沙地。
「保護生態環境就是保護生產力,生態仍較脆弱的四大沙地,正努力走好綠色發展之路,讓山更綠,水更清,群眾更開心。」
⑹ 自燃煤矸石山生態重建的植物種類選擇及配置
植物的選擇是植被恢復和生態重建的重要內容。一般都是按照當地實際環境,運用盆栽、野外實驗等各種方法選擇適宜樹種。國外非常重視礦區廢棄地的適宜植物的選擇,如英國在礦區廢棄地生態恢復中認為,應該選擇耐貧瘠的豆科植物,並注重喬、灌、草合理配置。我國在煤矸石等廢棄地的樹種選擇方面也進行了大量的理論和試驗研究,一般選擇鄉土和固氮樹種為主。植物品種的選擇對於自燃煤矸石山的植被構建意義重大,關繫到植物的成活和群落的穩定性,以致植被構建的成敗。
煤矸石山面積較大,加之地形破碎,立地多樣。燃點的不確定性導致了高溫、鹽、酸等分布的隨機性。因地制宜、適地適植物是必須遵守的基本原則。由於自燃煤矸石山植被構建過程的特殊性,也宜遵守相應的特殊原則,揚長避短、合理搭配、科學配置,以構建穩定而高效的植物群落。
一、自燃煤矸石山植物篩選的總原則
1.適地適植物原則
適地適植物原則就是按照造林地的立地條件選擇適宜的樹種。適地適植物原則可以充分發揮植物的生產與生態潛力,達到該立地條件在當前社會經濟條件下的最大社會、經濟和生態效益。適地適樹原則可以通過兩種途徑實現:
一是選樹適地。即根據自燃煤矸石山的立地條件,選擇適宜的植物種類。一般選擇適宜性或抗性較強的先鋒樹種,通過先鋒樹種的生長,生態環境逐漸得到改善,為其他植物種類生長提供基本的生境條件。
二是改地適樹。主要通過人為活動改善立地條件,如整地、施肥、滅火等措施,改變自燃煤矸石山的植物生長環境,使其基本適應植物的生物學特性。
由於煤矸石山的各種限制因子,並不是通過人為的措施就可以完全改善立地條件,加上受到當地區域經濟的限制,有時立地改良不一定完全達到理想的效果。在目前我國的經濟技術條件下,改良的條件是有限的,可以將兩種途徑有機結合起來,但後一種途徑是以前一個途徑為基礎的。因此選擇適宜的植物種類,達到適地適植物的要求,是適地適植物的根本途徑。
2.鄉土木本植物為主
在植物選擇時,參照地帶性森林群落的種類組成,有鄉土植物與外來植物之分,依據生態學的生態適宜性原則,要注意首先選擇鄉土植物種類。這是因為鄉土植物種類是長期自然選擇、在當地具有天然分布、能夠適應當地立地條件的樹種。但同時也注意到,自燃煤矸石山又有其獨特性,立地環境與鄉土樹種發育的生境條件有較大的差異,因此必須對鄉土植物進行科學地篩選,才能獲得成功。
3.快速適應和改良煤矸石基質的原則
自燃煤矸石山立地條件惡劣,其恢復植被的主要目標是:通過植被改善立地環境,減少煤矸石山的污染、控制水土流失和土壤侵蝕、穩定坡面和改良煤矸石基質的效應。因此自燃煤矸石山的適宜樹種必須具有較好的水土保持特性和快速改良煤矸石山物理和化學性質的特點。
(1)抗高溫的植物
雖然自燃煤矸石山滅火後溫度大幅下降,但與當地土壤相比較仍具有較高的溫度。因此,根據自燃煤矸山地下高溫的特點,植物的特徵要求特異性,出苗快,短暫的適宜條件即可定居生長;北方常見的植物種類,如側柏、馬齒莧、鬼針草、紫穗槐、榆樹、刺槐、臭椿、高羊茅、沙打旺、紫花苜蓿等,是比較耐高溫的植物材料,可供煤矸石山的生態構建使用。
(2)抗乾旱和耐貧瘠的植物
乾旱和貧瘠是自燃煤矸石山重要的立地特徵,因此選擇的植物應具有較高的忍耐和抵抗能力、具有較強的改善功能。從這一原則出發,應選擇那些抗旱且具有固氮能力的豆科植物。例如北方常見的豆科喬、灌木樹種有刺槐、紫穗槐、胡枝子、錦雞兒等,還有豆科牧草等草本植物。
(3)耐鹽植物
由於自燃煤矸石山表層風化物具有鹽漬的特徵,為此選擇耐鹽植物是一個基本原則。高羊茅、紫穗槐、山皂角、刺槐、爬山虎、山杏、華北衛矛、側柏等有較強的耐鹽力。
除此以外,選擇植物還要考慮所選植物的和諧性,與周邊的植被群落和諧統一,在群落形態、植物品種構成等方面和周圍的植物群落相近,同時盡可能增加植物的多樣性。基本要求是側根發達,以須根為主;側根在土層表面也有分布;根莖部分有較多的不定根;地上部分明顯大於地下部分等。
4.植被恢復效益最優原則
自燃煤矸石山植被恢復的目的是獲得最佳的的生態效益和經濟效益。許多的喬木、灌木和草本植物都具有對人類有利的某些優良性狀,但是在自燃煤矸石山復墾中,所選擇的植物種類首先要具有最有利於滿足植被恢復目的所要求(如防護、美化、水土保持等)的優良性狀,否則費了較大力量恢復的煤矸石山植被,既無防護效益又無經濟效益,便會導致整個植被恢復工程的失敗。所以,在進行煤矸石山適宜植物種類的篩選時,要善於比較,將其中最適宜生長、最具有防護功能和經濟功能的植物列為主要植物種,以保證植被恢復的效益。
5.以灌草為主的原則
模擬天然植被結構,對非酸性自燃的煤矸石山實行喬、灌、草復層混交是快速構建穩定植被的科學途徑。人工純林,結構單一,林下活地被物少,枯枝落葉量低,不僅水土保持和涵養水源功效不好,而且水分無效蒸發多,有效利用少。同時養分平衡失調,影響了林分發育,生態效益較差,而具有喬、灌、草結構的林地生態系統穩定、生態效益良好。但對於酸性矸石山,往往為治理酸性或防治自燃,會增加隔離層,不利喬木生長,因此,酸性矸石山應以灌草為主,在覆土厚的區域,可種植一些喬木。
二、自燃煤矸石山植物篩選及群落配置
1.自燃煤矸石山的適宜植物篩選
我國在煤矸石山適宜植物種類的篩選方面做了大量的理論和實踐工作,成果較豐富,部分研究成果見表6-1和表6-2。這些研究成果對煤矸石山的植被恢復具有重要的參考價值。我們發現不同地區的煤矸石山植被恢復工作中都有較成功的適宜樹種。例如,山東新汶礦區以火炬樹、臭椿為主要綠化樹種;山西陽泉礦區以側柏、杜松、刺槐等為主要綠化樹種;黑龍江鶴崗礦區以樟子松、落葉松等為主要樹種;安徽淮北礦務局以刺槐、柳樹、楊樹、楝樹等為主要綠化樹種;安徽淮南礦物局以刺槐、楓楊、臭椿、枸樹、側柏、白皮鬆等為主要綠化樹種。不同地區的煤矸石山由於區域氣候條件、環境條件、煤矸石山立地條件的不同,其植被恢復的適宜綠化樹種也各有不同。
但對於自燃煤矸石山適宜植物種類的篩選工作還很少,大部分都是零星的個別研究。陽煤集團對陽泉三礦280等自燃煤矸石山的適宜植物篩選進行了深入研究,根據抗旱、抗高溫、抗鹽能力和對煤矸石山風化物的適宜性等綜合因素分析,篩選除了適宜自燃煤矸石
表6-1 煤矸石山部分適生先鋒植物及其生長狀況
表6-2 煤矸石山植被恢復常見先鋒植物
續表
山的植被,喬木樹種:榆樹、刺槐、臭椿、側柏、白皮鬆;灌木:紫穗槐、檸條、山皂莢、華北衛矛、紫葉小檗、連翹;藤本植物:爬山虎、山蕎麥;草本植物:馬齒莧、鬼針草、沙打旺、紫花苜蓿、鴨茅、高羊茅、升麻塘等。山西潞安王莊西自燃煤矸石山的適宜植物樹種有喬木:刺槐、臭椿、枸樹、側柏、白皮鬆;灌木:紫穗槐、檉柳、胡枝子、木槿、檸條、錦雞兒;草本:沙打旺、草木樨、狗牙根、高羊茅、冰草、芨芨草、紅豆草、紫花苜蓿;宿根花卉:打碗花、牽牛花、紅花酢漿草、蜀葵、地被菊;藤本:葛藤、紫藤、爬山虎。
2.自燃煤矸石山植物群落結構配置
各種植物的合理搭配是群落穩定的重要基礎。群落的穩定性和高效性又是植被建設的重要目標。生態效益最大化是各項生態建設技術措施是否合理的最終評判標准。因此植物的最佳搭配是使生態效益最大化,使生物量最大的重要技術措施。群落的搭配包括植物種類的選擇、各種種植植物的種植密度和種植方式、各種種植材料所佔的比例,以及各種植物的空間分布和排列。
通過我們在陽泉自燃煤矸石山綠化實踐發現,由於自燃煤矸石山其特殊的立地條件,覆土碾壓形成阻隔層,對喬木根系有直接的影響,許多喬木不易在其惡劣的條件下生長,成活率很低;而且如果喬木根系穿透隔離層,導致氧氣進入煤矸石山,極易導致復燃。所以植被配置一般應以灌木草本為主、喬木為輔的群落結構。其中在斜坡上應構建以草本為主的草本灌木群落;在台階上構建以灌木為主的灌木草本群落;在平台上構建以灌木為主的灌木草本群落,覆土較厚的區域可以零星種植喬木。這一點與非自燃煤矸石山是不同的,傳統的非自燃煤矸石山綠化結構是喬、灌、草復合結構。