化学固沙材料研究进展及展望

作为三大治沙措施之一,化学固沙措施能够使流沙表面迅速地形成防风蚀的固沙层,受到广泛的关注。无机类化学固沙材料、有机类化学固沙材料及有机-无机复合类化学固沙材料等三大类化学固沙材料为化学固沙措施提供宽阔的发展空间,但各自也存在着缺点和不足。因此,研究和开发具有耐水蚀、耐冻融、耐风蚀及抗紫外线辐射性能、对环境没有污染及对植物无副作用、成本低廉的固沙材料是今后化学固沙材料的发展方向。     

多功能高分子固沙剂流动沙丘固定试验研究

试验选择在甘肃省武威市民勤县绿洲外缘与沙漠交接地带,应用多功能高分子固沙剂进行流动沙丘固定试验研究。结果显示,在试验区斜坡下部,除草试验区比对照区结皮厚度增大81.25%,未除草试验区结皮比对照厚度增加32.25%,固沙结皮区比无结皮区抗风蚀,至今固沙结皮依然存在;未除草有结皮时固沙试验区0~80cm各层平均含水率均比对照区高,其中土层平均含水率比对照区高76.27%。实验证明施用试剂不仅固沙效果非常明显,而且在不除草时对土壤水分有很好的保持效果。     

HDPE蜂巢式固沙障研制与防沙效应实验研究

 采用先进的HDPE新材料制成蜂巢式固沙障来替代传统的草方格。研究发现:HDPE蜂巢式固沙障可以增大下垫面的粗糙度,明显降低了地表底层风速,进而减弱输沙强度,使流沙表面得以稳定。在格状沙障内,由于气流的涡旋作用,使原始沙面充分蚀积,最后达到平衡状态,形成稳定的凹曲面。下凹的深度(h)与凹面玄长(S)的比值为13.6/100~13.2/100,这种下凹的深度(h)与凹面玄长(S)的比值与传统有效的草方格（草方格为13.3/100）防沙效应相当,其二者流场特性也相同。这种稳定的凹曲面,对不饱和风沙流具一种升力效应,形成沙物质的非堆积搬运条件,这是格状沙障作用的关键。实验表明,选用孔隙度为40％、高20 cm的HDPE固沙障防沙效果显著。     

几种化学固沙材料抗风蚀的风洞实验研究

以几种常用的化学固沙材料为研究对象,对其固结层与风蚀量关系进行了风洞实验。为指导现场施工提供了依据。     

塔里木沙漠公路不同固沙体系的性能和成本比较

建立固沙体系是保障塔里木沙漠公路畅通的首要条件。通过比较塔里木沙漠公路不同沙体系的性能和成本后认为，尽管采用植物固沙的成本比采用机械固沙或化学固沙的成本高1－3倍，但植物固沙体系的固沙性能、防护年限要远优于机械固沙体系和化学固沙体系；在塔里木沙漠公路固沙工程中，机械固沙应作为一种临时性的、辅助性的固沙手段，植物固沙（栽植灌木固沙带）适于作为塔里木沙漠公路永久的固沙体系，化学固沙在塔里木沙漠公路的边坡固沙及零断面处固沙有较好的应用背景。     

青海高原沙漠化研究进展

20世纪50年代末到21世纪初,对青海高原沙漠化的分布、基本特征、沙丘类型、形成演化、风沙移动规律、野外观测、沙化监测的科学考察研究到防沙治沙试验的过程;从地域上涉及了青海的柴达木盆地、共和盆地、青海湖盆地、黄河源区和长江源区全部5个沙漠化土地分布地区,全面综述了高原沙漠化研究的成果、防沙治沙经验和研究进展,提出了存在的问题及今后研究的内容。     

生物型凹凸棒基高分子固沙材料的复配效果

由于具有提高沙土的稳定性和保水性等特征,复合高吸水性固沙材料在荒漠化土地治理方面具有一定的潜力和应用前景。研究了蓝藻结皮在不同比例凹凸棒基高分子固沙材料中的生长状态和生理特性。结果表明:蓝藻结皮与经4 mol·L^-1硫酸改性后的凹凸棒基高分子固沙材料以1∶3质量比配比生长情况最佳;比较了复配材料喷洒量为400、500g·m^-2处理下蓝藻叶绿素a、丙二醛、可溶性蛋白及可溶性糖含量等生理指标,喷洒量为500 g·5m^-2的蓝藻结皮与经4 mol·L^-1硫酸改性后的凹凸棒基高分子固沙材料生理特性较好。     

关于全国防沙治沙工程试验示范区建设的设想

关于全国防沙治沙工程试验示范区建设的设想《１９９１—２０００年全国治沙工程规划要点》提出，“为了实现科学治沙，达到综合治理、综合开发的目的，需要分不同类型区进行科学试验，建立试验示范区。”今后在９大试验示范区建设２０个试验示范基地。近两年来我多次深入...     

HDPE功能性固沙障防风效应试验

根据仿生学原理,按照普遍使用并取得显著防护效益的草方格上疏下密式孔隙结构,采用抗紫外线性能强、耐极端气温和抗老化性强的HDPE材料制作出相似孔隙结构的功能性固沙障。通过风洞模拟试验,对比分析HDPE均一型与功能性固沙障的防风效应。结果表明：（1）均一型和功能性固沙障的有效防护距离随着风速的增大呈现指数衰减。（2）在低风速（<14 m·s^-1）条件下,均一型固沙障的总有效防护距离比功能性固沙障大;而在高风速（>14 m·s^-1）条件下,均一型固沙障的总有效防护距离比功能性固沙障小。无论风速大小,功能性固沙障网间的有效防护距离都远大于均一型。（3）均一型和功能性防沙网均可用于替代传统的防沙材料,具有极大的应用价值和推广前景。功能性防沙网适宜作较矮的半隐蔽式格状沙障,而均一型防沙网更适宜作高立式阻沙沙障。     

苔藓结皮复配凹凸棒基高吸水性固沙材料的生理特性

综合性固沙技术在荒漠治理方面有着良好的发展前景。通过研究荒漠苔藓与凹凸棒基高吸水性树脂固沙材料的复配质量比与接种量对苔藓结皮的生长状态与生理特性的影响,探索和优化生物固沙与化学固沙技术相结合的技术途径。结果表明：温度和光照一定时,荒漠苔藓与凹凸棒基高吸水性固沙材料以质量比1∶4复配,以接种量500g·m^-2洒于沙面,所形成的苔藓结皮发育状况最佳。     

几种主要固沙措施的价值分析

以甘肃民勤沙区为例,采用ABC分析法选取了当地6种主要固沙措施,将其功能分解为主要功能和次要功能。主要功能定义为固阻流沙的功能,以1-蚀积系数表示;次要功能定义为改善土壤理化性质的功能,以增加土壤有机质、全氮量和<0.1mm的沙粒的相对值表示,调查计算了固沙措施功能周期内的全部成本,从功能和成本两方面进行了价值分析,为选用固沙效果显著且投资相对低廉的固沙措施提供科学依据。     

固沙植物群落稳定性机制的探讨

采用多样性理论和冗余理论对固沙植物群落稳定性机制进行了论述。物种多样性的变化能很好地反映固沙植物群落的稳定性状态。在生物学各级水平都存在冗余, 冗余是生命系统在长期的进化过程中逐渐形成的一种特性, 其主要功能是确保生物个体和群体更好地适应极端环境、维持正常的生长发育和保持稳定, 而且其功能只是在受到干扰时才明显地表现出来。削弱冗余, 会导致在个体、种群或群落水平上产生补偿作用, 以此来增加群落的功能。固沙植物群落的稳定程度主要取决于群落内冗余的数量和结构, 冗余越多结构越复杂, 群落越稳定。削弱固沙群落的根系冗余可获得生物量上的补偿, 但使群落稳定性下降。     

草原与荒漠交界地区流沙的固定——以沙坡头铁路防护体系旱路固沙为例

在年降水量200~ 300mm左右的草原与荒漠交界地区,无灌溉条件下的流沙固定不仅是可能的,亦是非常成功的。以包兰铁路沙坡头铁路人工植被的建立为例,年平均降水量仅186.2mm,在扎设草方格辅助措施下,栽植固沙植物,成功地从根本上解决了流沙固定问题。油蒿是特别优良的固沙植物,天然更新能力强,并能形成群落,又能稳定相当长时期。理应成为该地区流沙固定的首选。     

西藏日喀则固沙植物引种的比较研究

在西藏日喀则引种了２６个固沙植物种，观察了播种当年它们的出苗情况、幼苗的形态特点、地上部高生长和地下部深生长动态。籽蒿、柠条、中间锦鸡儿、沙木蓼、沙冬青、花棒、长柄扁桃的幼苗对本地具有一定的适应性。生长较好的植物有：红皮沙拐枣、沙木蓼、沙参、差不嗄蒿、籽蒿、油蒿、沙冬青、花棒、中间锦鸡儿、柠条、狼牙刺、长柄扁桃，按形态能分成４个类型，而据发芽和出土速度又可分成２个类型。柠条、中间锦鸡儿沙冬青、沙参的地下部生长深度／地上部生长高度值因生长时间的增长而加大     

宁夏固沙植物柠条昆虫资源的调查

在对宁夏沙区主要植物柠条昆虫资源进行调查研究的基础上,对该类植物昆虫资源的生境分布做了较详细的阐述,并对重要害虫的危害情况进行了简要的讨论。     

新疆策勒县绿洲外围固沙植物带的建设

沙漠绿洲为沙漠环绕，风沙危害严重。通过封育、造林、引洪灌溉等措施在绿洲外围建立植物固沙带，可有效地降低绿洲内部风速、减少输沙量和空气含尘量；同时也可取得可观的经济效益。     

多功能高分子固沙种草剂在民勤沙生植物复壮中的试验研究

试验选择在甘肃省武威市民勤县绿洲外缘与沙漠交接地带,以退化的人工梭梭林和天然白刺灌丛为受试植物,辅以滴灌措施,应用多功能高分子植物固沙种草剂进行沙生植物复壮试验研究。结果显示,白刺和梭梭施用试剂的抗旱、保水效果都很显著,尤其在白刺上的使用效果更好;滴灌施用试剂时,梭梭单梢干重平均值、最大新梢长平均值、最小新梢长平均值和最大新梢径平均值,滴灌施用试剂时均比滴灌对照、无滴灌对照和无滴灌试剂高得多;白刺灌丛高、径和冠幅增大,其中,滴灌试剂处理相对滴灌对照处理和免灌对照处理冠幅增长率分别为42.4%和174.4%。可见,该试剂不仅有利于保持林下土壤水分、有效提高其抗旱能力,而且还能够促使植物快速生长,对退化植被有很强的恢复能力。     

沙坡头地区固沙植被土壤水分动态研究

沙坡头地区始建于1956年的无灌溉人工固沙植被,是我国交通干线防沙体系的成功模式。利用40余年的土壤水分定位观测数据,分析了不同期间建立的固沙植被土壤水分的时空变化特征及对植被的影响。结果表明,固沙植被发展至9~10a后土壤含水量开始明显下降,特别是较深层(>100cm)的含水量下降明显;0~40cm层土壤水分含量与降水相关显著,而降水对40~300cm层土壤水分的含量影响不显著;深根系固沙植物对根际区域水分的利用,进一步恶化了固沙区土壤深层的水分状况,进而抑制了这些植物的生长和生存,间接地影响了原有固沙植被组成和稳定性;经过40多年的演变,固沙植被中优势灌木种的盖度从最大盖度47.6%降至6%~9%,群落中草本和微生物结皮层得到发育。当深根系灌木的盖度降低至6%~9%时,深层土壤可维持一个相对稳定的低含水量。