生态垫覆盖在风沙治理中的应用研究

摘要：沙漠化引发的沙尘暴等气象灾害越来越频繁，对于人们的生产生活产生了较大的危害，急需采取必要的措施来改善沙漠化地区的生态植被覆盖率较差的问题，以妥善解决沙漠化问题。但是，在沙漠化地区由于气候条件较差，降水稀少、高温、风沙频繁，导致植物难以在这种恶劣的气候条件下生存，如何才能经济高效的改善植物在这些地区的生长环境，提高其成活率呢？本文介绍了当前比较先进的生态垫覆盖技术，首先对其进行了简单的介绍，然后分析了其对于土壤水分、对土壤温度以及对植物光合作用的影响，最后对其应用前景进行了展望。

关键词：生态垫覆盖；风沙治理；应用研究

沙漠化引发的气候灾害，呈愈演愈烈之势对人类的生存产生威胁，尤其是我国这一状况更为严峻，当前我国的沙漠化土地面积占总面积的近1/3，并且每年还在急剧递增。当前，积极的采取植树种草行动来治理沙漠化势在必行，但是沙漠地区气候条件比较恶劣，长年气候干燥，降水量少，气温高，蒸腾作用剧烈，导致植物难以存活；同时，由于风沙较大再加上土质易流动，植物幼苗在为扎根情况下难以生存。这些因素提高了治沙的成本，导致治沙效果较差，难以满足需要。因此，我们必须采取有效的措施，来固定土地的水分，以为植物的生长提供必要的条件。

一、新型生物覆盖材料生态垫简介

在沙漠化地区治理风沙问题，对防风固沙涵养水源的材料要求较高，但是当前采用的材料功能比较单一，不能满足固沙、保水的需求，如水玻璃类材料只能起到固沙作用，却不能有效的保水，保水材料固沙效果却又不理想。当前，一种名为生态垫的新型覆盖材料，可以有效地解决固沙和保水的问题，该材质既能够在高温时节降低温度，又可以有效的保持水分，起到保水、固沙、绿化环境的多重功效。并且其材质易于降解环保无污染。

生態垫原产自马来西亚，是当前最新的防风固沙产品，其具有成本低廉、易降解的特性，能够有效地起到改善土壤肥力和结构、含蓄水源的作用，能够为植物的生长提供必要的水肥供应，有效地治理土地沙化现象。我国于2003年引进该产品，并且在治理京津风沙问题中，发挥了良好的效果。在应用中生态垫具有以下作用：一是其能够起到调节地表土层温度的作用，既能够防止高温对植物根系产生伤害，又能够在低温时产生保温效果帮助植物有效的应对低温天气，提高植物的适应能力；二是其能够有效的含蓄水源，有关研究表明生态垫能够显著提高初春土壤的含水量，保持较高的湿度，为植物生长提供必须的水分供应；三是生态垫可以有效的改善土壤肥力、结构，覆盖生态垫可以有效的对其与的杂草生长产生抑制作用，减少无效的肥力丢失，并且在一定时间后其还会自我降解，为土壤提供一定的肥力补充；四是有效提高植物的存活率，通过生态垫保持土层温度、含蓄水源以及改善土壤的营养状况的作用下，可以有效地弥补沙漠化土地生存条件恶劣的问题，帮助植物幼苗适应恶劣的条件，有利于植物种子的生长，提高植物的成活率。

二、生态垫覆盖的功能分析

（一）生态垫覆盖对土壤水分的影响

土壤的水分含量是对一个地区的气候、土壤因素等天然气象条件的综合反映，土壤的水分为沙漠化土地中植物的生长提供基础的水分条件。尤其是对于处在干旱少雨地区来说，由于该地区地表土层裸露、疏松，生态系统较为脆弱，植物覆盖率低，气候条件恶劣，风沙活动频繁，年降水量少，气温较高水分蒸发量大，整体来说水分亏缺严重。而土壤水分充足与否直接关系到该地区土壤性质和植物生长，因而，要想在该地区取得较好的风沙治理效果，充足的水分供应是关键。

采取生态垫覆盖可以有效改善土壤水分状况，生态垫覆盖在较少影响土壤性质的前提下，可以有效的改善土壤的孔隙度，增加雨水会的渗入量，同时，处在生态垫覆盖状态下的地表，可以有效的减少太阳的辐射，降低土壤表层的温度，减少水分的蒸发量，起到含蓄水源、提高土壤水分的有效性，有利于提高植物的存活率[1]。

（二）生态垫覆盖对土壤温度的影响

土壤温度是关系到林木能否生长的又一重要因素，土壤温度能对植物的生长速率产生一定的影响。在合理的温度区间内，提高土壤温度，能够有效地提高林木的生长速率，在植物生长的物候期内，合理的土壤温度，能够有效地影响植物的生长指标：当土壤温度过低或过高，都会超出植物的承受极限，对其正常的生长发育产生抑制作用，甚至导致其死亡。

在干旱高温的沙漠地区，地表的气温往往比较高，会使土壤表层孔隙中的水分蒸发出来，导致水分损失，同时气温越高、越干燥，就会产生较高的热暖空气吸压，进而加速地表水分的蒸发损失。生态垫覆盖可以在土壤表层产生隔热层，有效的降低太阳的热辐射，降低土壤表层的温度，相关的数据显示，在夏季炎热天气条件下，采取生态垫覆盖措施可以降低土壤表层温度达15度左右，有效的减少了高温引发的水分蒸发等问题[2]；同时，在寒冷的季节，采取生态垫覆盖措施能够有效的对土壤表层产生保温作用，减少温度流失，帮助植物根系越冬，提高植物的成活率，此外，覆盖生态垫可以有效地减少昼夜温差，防止温度大幅度变化，影响植物正常生长。

（三）对植物光合作用的影响

光合作用实质是太阳能向化学能转化，是绿色植物所特有的生理功能，植物利用太阳能，将二氧化碳和水等无机物合成糖等有机物质同时放出氧气。在此过程中，植物不仅为人类的生存提供有效的能源供应，而且可以有效地吸收大气中多余的二氧化碳等温室气体，防止温室效应的发生，还可以有效的防止水土流失、防风固沙、含蓄水源，起到改善生态环境的作用。

植物的光合作用过程比较复杂，其光合效率会受到多种因素的影响。采取生态垫覆盖措施后植物的光合速率有了显著的提升，这主要是因为采取生态垫覆盖措施后，有效地保持了土壤表层的水分含量。当植物在干旱缺水的环境中，会及时的关闭叶片上的气孔，减少蒸腾作用以减少水分的蒸发，防止植物失水过多降低叶绿体功能，甚至引起凋萎，但随着气孔的关闭，也会导致其吸收的 CO2量减少，从而降低了植物的光合速率。采取生态垫覆盖措施后有助于表层土壤含蓄水源，为植物提供必要的水分补充，在一定程度上缓解干旱带来的功能损伤，而水分是影响植物光合作用的重要因素，在一定范围内植物的生理代谢活跃度、光合作用强度与土壤的含水量成正相关，因此，采取生态垫覆盖措施后，能够有效的提高植物的光合作用强度[3]。

三、生态垫覆盖技术的应用前景分析

生态垫覆盖技术投入较高，但是其对于提高植物适应恶劣环境的能力、改善生态环境方面具有重要的意义。生态垫覆盖技术能够有效的保持土壤表层的水分、调节地表温度、改善植物的光合作用强度，提高植物的成活率。近年来，该技术得到较快的推广应用，它在大幅度提高植物的产量的同时，起到了改善生态环境、节约当地水资源的作用，对于我国沙漠化地区的风沙治理工作具有重要意义。

与此同时，生态垫覆盖技术可以有效的起到保持土壤水分、改善土壤结构、提高植物光合作用效率的作用，在应对我国荒漠化地区的风沙治理工作中，提高植被覆盖率、改善生态环境方面具有广阔应用前景。如果能够在沙漠化严重的地区，大力推广开来，将会有效改善这些地区的生态环境，有效的起到防风固沙、含蓄水源的作用。

参考文献

[1]张 燕，王友文 . 民生视角下的塔克尔莫乎尔沙漠生态治理—传统技术与新型技术比较研究 [J]. 生态经济，2014，11：156-160+164.

[2]张克存，安志山，蔡迪文，等 . 沙漠—绿洲过渡带近地表风沙过程研究进展 [J]. 地球科学进展，2015，09：1018-1027.

作者简介：王丽，1985年3月16日出生，女，籍贯：陕西礼泉，西安工程大学，在读研究生，研究方向：环境工程。身份证号码：610425198503160268。

（作者单位：西安工程大学）