荒漠化防治工程学总结

第一章、绪论
•十大环境问题：（一）土地荒漠化（二）温室效应（三）臭氧层的耗损与破坏（四）大气污染（五）水资源危机（六）酸雨蔓延（七）森林锐减（八）生物多样性减少（九）海洋污染（十）危险性废物越境转移
•1949年，法国人奥布里维尔提出荒漠化，1994年6月17通过荒漠化防治公约
•目前世界约1／4的陆地、2／3的国家和地区受到荒漠化的威胁。

主要表现是耕地退化、草地退化、林地退化而引起的土地沙漠化、石质荒漠化和次生盐渍化。

•风蚀荒漠化面积最大，新疆荒漠化面积最大
•荒漠化：指由气候变异与人类活动等因素所引起的干旱、半干旱地区及一些亚湿润干旱区的一种土地退化。

•荒漠化与荒漠区分：
荒漠化是一个生态退化过程,它将导致土地的生产力下降,极端情况下,发展成为难以维持生物群落长期存在的类荒漠景观的过程。

荒漠是一种生态系统类型，荒漠景观一般只出现于干旱区,最典型的有沙漠和戈壁两种类型，而荒漠化不仅出现在干旱区,也可发生在半干旱和亚湿润干旱区。

•荒漠化与沙漠化区别：
荒漠化是一个动态发展过程，其实质是土地退化，分布在干旱、半干旱及亚湿润干旱地区，形成原因是气候因素等自然因素和人类活动的共同作用的产物，表现为土地沙漠化、石质荒漠化和次生盐碱化。

沙漠化只是荒漠化的表现形式之一，它是原来非沙漠的地区出现类似沙漠的景观的过程。

•荒漠化与水土流失区别
水土流失是指陆地表面的物质在外营力的作用下发生的侵蚀、搬运、堆积的过程。

水土流失仅表述水土资源的损失与破坏过程。

而荒漠化还包括动植物资源的退化、气候环境的改变等。

•荒漠化防治工程：指在干旱、半干旱和亚湿润干旱区，为治理和预防土地荒漠化所采取的各种工程的、生物的、农牧业的综合的技术措施与手段。

•我国荒漠化的地区特征
（一）、气候特征：1、日照充足，热量资源丰富；2、气候干燥，降雨少，降水集中，降水变率大，蒸发强；3、冷热剧变；4、风大沙多。

（二）地貌特征1、纬度偏北。

2、以山地与高原为骨架3、地貌单元包括：高原、山地、丘陵、山前冲积平原（戈壁）、下陷的湖盆洼地（沙漠、湖泊、盐沼）等地貌单元组成。

（三）土壤特征：主要土壤类型有荒漠土、棕钙土、黑钙土、栗钙土等，土壤中养分贫乏。

（四）水文特征：中东部地区降水多，可形成终年有水的地表径流和雨季汇水的时令河。

西部地区海拨上升，形成山地降水带与冰雪带、冰川带
•我国西北地区荒漠化的形成原因：自然因素：干旱；人为因素：过度放牧、樵采、开垦
•我国荒漠化现状：全国荒漠化土地总面积为261.16万km2，占国土总面积的27.20%。

我国土地荒漠化和沙化呈现整体遏制、持续缩减、功能增强、成效明显的良好态势。

（面积减小，程度减轻，植被盖度增加）
第二章、荒漠化基本特征
•风沙流：在风力的吹动作用下，地表疏松的沙粒被扬起，并随气流搬运前进，这种沿地表运动的含沙气流称为风沙流。

•风沙流结构：在风沙流中沙粒在不同高度层的分布状况称为风沙流结构。

•风沙流中占总输沙量90%的沙粒距离地表高度0-30cm
沙丘移动的速度：风力大小、沙丘高度、植被状况、沙丘分布的密度、沙丘的水分状况；一般每年前移速度是5-10米，最快的可达25米左右。

沙丘的移动方向：与起沙风的年合成方向一致
沙丘移动的方式：（1）前进式（2）往复式（3）往复前进式
•风蚀荒漠化产生的发展的动力条件
（一）风是引起风蚀荒漠化的直接动力条件
1、风的侵蚀破坏力
2、风和地表植物的生长也有密切关系。

（二）地表温度的反复剧烈变化，气候长期严重干旱也是诱导加剧风蚀荒漠化的间接动力条件。

•风蚀荒漠化产生和发展的土质条件
1、丰富的沙物质是风蚀的基本物质条件；
2、地表物质组成粗、结构性差是风蚀的内在因素；
3、地表长期处在干燥状态，为土地风蚀提供了条件。

•地表植被对荒漠化的作用
（一）植物对流沙环境的适应1、植物对干旱的适应2、植物对风蚀、沙埋的适应
（二）植物对流沙环境的作用1、植物的固沙作用2、植物的阻沙作用3、植物改善小气候的作用4、植物对风沙土的改良
•面蚀：也称为片蚀，是指分散的地表径流冲走土壤表层颗粒的侵蚀形式。

面蚀形式：雨滴击溅侵蚀、层状侵蚀、细沟状侵蚀
特点：面广、速度慢、不易发现、破坏严重
结果：土壤表层变薄、土壤肥力下降、土壤结构和理化性质遭破坏、为进一步侵蚀创造力水土条件
•侵蚀沟的形成：侵蚀沟的加长过程——溯源侵蚀，侵蚀沟的加深过程——沟底下切，侵蚀沟的加宽过程——沟岸扩展
•侵蚀沟的发育阶段：第一阶段——“V”型沟，第二阶段——“U”型沟，第三阶段——宽“U”型沟，第四阶段——衰退阶段
•重力侵蚀：陷穴（黄土高原特有的土壤侵蚀形式）、泻溜、滑坡
•混合侵蚀——水力、重力联合作用
形式：山洪、泥石流
泥石流形成条件——降水条件、物质条件
•水蚀荒漠化的产生和发展动力条件
(一)降水对水蚀荒漠化的影响1、降雨量、降雨强度与水蚀强度的关系2、雨滴直径与水蚀强度的关系3、降雨间隔期长短与水蚀强度的关系
(二)流水对水蚀荒漠化的影响：流量相同时，流速的快慢主要受地表起伏状况的控制，起伏越大，相对高差越大，流速就越快，侵蚀破坏力也就越强。

（三）温度对水蚀荒漠化的影响
（四）地球新构造运动对水蚀荒漠化的影响
•水蚀荒漠化的产生和发展土质条件：（一）土壤性状与土壤的抗冲蚀能力：1、土壤的机械组成2、土壤结构3、土壤的剖面层次4、土壤的干湿程度（二）母质层岩性对土壤的抗冲蚀能力的影响1、岩石的风化性能2、岩石的坚硬性3、岩石的透水性
•地表植被对水蚀荒漠化的作用（一）林冠层拦截缓冲的作用（二）枯落物层吸收、调节、过滤地表径流的作用（三）林木根系穿插、网络、固持土壤的作用
森林的涵养水源作用：森林的这种减小地表径流、涵蓄水分、滋润下方土壤，补给地下水，并调节江河水量的作用，称为涵养水源作用。

•水蚀荒漠化的产生和发展地形条件
（一）坡度因素（二）坡长因素（三）坡形因素（四）坡向因素
侵蚀转折角：在某个坡度以内，冲刷量与坡度成正比，超过这个转折坡度，冲刷量反而减小。

黄土丘陵区侵蚀转折角为25°-28°。

径流退化现象：随着坡长的增加，地表径流量反而减少的现象
第三章、盐渍荒漠化
•盐碱土：或叫盐渍土，当土壤中的积累盐类(如NaCl、Na2CO3等)超过一定限度，达到对作物正常生长产生危害的土壤。

盐碱土是民间对盐土和碱土的统称。

•盐土：地表和近地表土层中含有较多的NaCl和Na2SO4的盐渍土。

•碱土：又称苏打土，主要指含有较多Na2CO3（苏打）、NaHCO3（小苏打）的盐渍土。

•次生盐渍化：在干旱、半干旱及半湿润灌区，由于灌溉和生产措施不当，抬高了地下水位，会使一些非盐渍化土壤发生盐渍化，称为次生盐渍化。

•盐碱土对植物的危害
①生理性干旱②毒害作用③干扰作物对养分的正常摄取和代谢
•植物的耐盐生理及其耐盐度（1）泌盐的耐盐植物：（2）肉质嗜盐植物（3）旱生耐盐植物
•地下水临界深度：一年中蒸发最强烈的季节，不致引起土壤表层积盐的最浅地下水埋藏深度。

•临界矿化度：土壤开始发生盐渍化时地下水的含盐量。

•盐渍荒漠化区水盐运动规律：1湿润半湿润气候条件下的水盐运动规律：水盐运动以下行为主。

2半干旱、半湿润气候条件下的水盐运动规律：土壤积盐和脱盐的季节变化明显3干旱气候条件下的水盐运动规律：土壤水盐运动以上行占绝对优势，土壤的积盐过程非常强烈。

第四章、风蚀荒漠化防治技术
•工程治沙措施的类型：主要是从当地选择可获取的治沙材料，因地制宜地改变地形条件或蚀积转换对沙化土地加以阻固和输导的方法。

•工程治沙措施：机械沙障固沙、化学固沙、风力拉沙、水力冲沙
•风力拉沙是以风的动力为基础，为了防止某一地段被沙埋压或清除其上的积沙，在该地段的上风区固定流沙，切断沙源，使流经防护区的风沙流成为非饱和气流，使此处的积沙被气流带走的治沙措施，但此法仅用于局部拉沙中。

•自然条件恶劣地区治沙的主要措施是机械沙障治沙
•机械沙障的类型：按防沙原理和设置方式：1平铺式沙障按设置方法：带状铺设式、全面铺设式2直立式沙障（积沙型）①按高矮不同：高立式沙障低立式沙障隐蔽式沙障②按透风度透风式、紧密式、不透风式
•机械沙障的作用原理：（1）、平铺式沙障：隔绝风与松散沙面的接触，达到风虽过而沙不起（2）、直立式沙障:挟带沙子的一部分就会沉积在障碍物的周围（3）、透风结构的沙障:使风速消弱，载沙能力减低，在沙障前后就形成积沙。

（4）、不透风或紧密结构的沙障:消耗动能，减少了载沙能力，在沙障前后形成沙粒堆积。

（5）、隐蔽式沙障:控制风蚀基准面的作用
•沙障设置的技术要求(1)、沙障空隙度(2)、沙障高度(3)、沙障方向(4)沙障的配置形式(5)、沙障间距(6)、沙障选用
•通常把沙障空隙面积与沙障总面积之比，称为沙障空隙度
•沙障方向：沙障的设置应与主风方向垂直，通常在沙丘迎风坡设置。

•沙障固沙效果评价（1）、高立式沙障:用于距被保护区较远、沙量较多的高大沙丘上（2）、低立式沙障：①草方格沙障：能显著地增大地表粗糙度，降低流沙表面风速。

有利于沙结皮的形成。

②粘土沙障：成本低，固沙时间较长，具有改土效果。

（3）、平铺式沙障①砾石沙障：既可稳定持久地发挥固沙效益，又有较强的保水性能，对植物的生长发育有促进。

②平铺泥土沙障：彻底封固沙丘，可立即消除流沙危害。

•生物固沙又称为植物固沙，是通过封育和栽种植物等手段，达到防治沙漠，稳定绿洲，提高沙区环境质量和生产潜力的一种技术措施。

•生物治沙的内容：1、建立人工植被或封育恢复天然植被，以固定流动沙丘，防止固定半固定沙丘移动；2、营造大型防沙阻沙林带，阻止流沙侵袭绿洲、城镇、交通和其它设施；3、营造防护林网，保护农田绿洲、牧场和重要生活设施的稳定，防止土地退化。

•封育：利用林木的更新能力，在原有植被遭到破坏或有条件生长植被的地区，实行定期封禁，保护植物的自然繁殖生长，禁止垦荒、放牧、砍柴等人为的破坏活动，并辅以人工促进手段，以恢复植被的一种育林方式。

•封育的优点：1、成本低2、绿化速度快，收效快3、有利于保护物种资源4、可以减少病虫害。

•飞机播种造林种草固沙
•（一）、飞播必须解决的技术问题1、流沙地飞播植物种选择2、飞播期选择（保证种子发芽所必须的水分和温度条件和苗木生长足够的生长期，还要考虑种子发芽后能避开害虫活动盛期。

我国西北一般在5月下旬至6月上旬）3、沙地飞播种子的发芽条件及种子处理（大粒化）4、飞播区立地条件的选择5、飞播区的封禁管护
•人工植树造林技术：①直播固沙（种子）②植苗固沙（苗木）③扦插造林固沙
•植苗固沙（苗木）树种选择：梭梭、柽柳、胡杨、沙枣、沙拐枣、花棒、杨柴、柠条、沙蒿、沙柳、刺槐、紫穗槐、沙打旺、樟子松
•植物种选择的依据1.根据植物的地带性分布规律选择植物种2.根据风蚀沙埋作用规律选择植物种
•沙地造林方法（一）、容器育苗（二）、钻孔深植造林（三）、背风坡高杆造林（四）、前挡后拉式造林法（五）、固身削顶造林法(后拉林）（六）、丘间低地造林法（前挡林）（七）、逐步推进固沙造林法（八）、撵沙腾地造林法
•容器育苗优越性：（1）缩短了育苗期；（2）延长了造林期；（3）苗木质量高；（4）便于机械化和工厂化。

•容器苗技术规格：在恶劣环境下，使用的容器苗要求苗木高度达7-12厘米，苗木必须充分木质化，并已形成发达的根系。

•风沙区防护林体系：（一）、沙漠沙丘边缘的防沙林带1、封育灌草固沙沉沙带2、防沙阻沙带（二）、沙地农田防护林（三）、沙区牧场防护林（四）、沙区铁路防护林：固沙防火带、灌溉造林带、草障植物带、前沿阻沙带、封沙育草带
第五章、水蚀荒漠化防治技术
•水蚀工程防治技术可分为以下四种类型：山坡防护工程、山沟治理工程、山洪排导工程、小型蓄水用水工程
第六章、盐渍荒漠化防治技术
•改良措施的作用原理1.排盐2.压盐3.抑盐4.堵盐5.躲盐6.刮盐7.抗盐8.改碱9.培肥
•冲洗措施：为了改良盐碱地而大量灌水，把土壤表层过多的盐分冲洗掉，使土壤根系活动层中的盐分减少到一般植物能正常生长的程度。

1、冲洗的基本条件①要具有充足的淡水资源。

②要有良好的排水系统和通畅的出路。

2、冲洗脱盐标准是指盐渍土被冲洗后在一定土层深度中允许的土壤最高含盐量①土壤允许含盐量②脱盐土层厚度。

3、冲洗地的处理A、土地平整B、翻耕
4、冲洗季节：伏天或初秋温度高的季节
•5、冲洗脱盐应注意的问题（1）、冲洗前必须做好田间工程，打牢地埂，平整土地，合理设计好排水沟系，使排水出路畅通。

（2）、事先取除盐壳。

（3）、冲洗后要及时耙地，增施有机肥，改善土壤理化性质，防止盐分回升，巩固洗盐效果，同时选择耐盐作物。

•盐渍荒漠化的农业改良措施：1、深耕2、平田整地3、中耕松土4、增施有机肥料5、铺砂改碱6、物理覆盖
•铺砂改碱：盐碱地一般质地粘重，通过客土铺砂，可改善土壤物理性状，调节水、气、热状况，减少土壤返盐。

减小蒸发作用。

•种植绿肥作物①多为豆科类②增加地面覆盖度，减少水分蒸发，抑制返盐，又可增加有机物质，疏松土壤，促进盐分淋洗。

③根据土壤盐碱含量选择适宜草种④确定适宜播种期：春季返盐严重，不易出苗，就以雨季播种最适宜；
⑤尽可能多施有机肥⑥硬实种子要处理，豆科种子要接种根瘤菌；⑦加强苗期管理（松土、除草）；⑧适时刈割，促进生长。

⑨盐渍土上种植绿肥品种的主要形式：填闲、套种、轮作。