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气候复杂多样,是我国气候的主要特征之一.我国国土辽阔,地形复杂具体表现为,以山地、高原地形为主,丘陵平原为辅,我国地势西高东低,呈三级阶梯状分布。我国主要有四大高原,四大盆地,三大平原,主要的丘陵地形区包括山东丘陵、辽东丘陵、江南丘陵、两广丘陵和浙闽丘陵。
因为同样的地形条件下,海拔的高度不同也就气温很大的差异,海拔越高,气温越低。也就是同纬度地区,盆地平原丘陵山地高原的不同的温度。
从气温上来说,我国主要有5个温度带
1:寒温带,主要在内蒙古的东北部黑龙江的最北部。
2:中温带,黑龙江内蒙古吉林辽宁河北北京山西陕西宁夏甘肃新疆
3:暖温带,辽宁河北北京天津山东山西陕西河南江苏安徽宁夏甘肃新疆
3:亚热带,江苏安徽河南陕西甘肃四川西藏重庆湖北浙江上海湖南江西贵州云南福建,台湾省,广东广西
4热带,海南,云南,台湾省
5:青藏高原区,西藏新疆青海甘肃四川云南
不同区域生态修复会面临不同的问题,下面为大家梳理一下啊,适用于不同气候区的生态修复技术。
1. 退化草地恢复技术
适用区域:青藏高原高寒区、干旱半干旱区
草地复壮技术:是在保持原有植被的基础上,通过围栏和认为扰动草皮层,改善土壤通透性,达到改善草地生产性能,促进草地的恢复。包括围栏封育技术、划破草皮技术、草地松耙技术、退化草地综合复壮技术等。
草地补播改良技术:是在不破坏或少破坏原有植被的情况下,在草场播种一些能适应当地自然条件、有营养价值高的优良牧草,提高草地的覆盖度、产草量以及改善品质。草地补播首先要做好地面处理,即清除杂草和有毒植物,保护补播牧草发芽和幼苗的正常生长。其次是对补播牧草种子进行包衣、吸水剂处理;第三,应选择适宜的播种时间和方式,补播时间主要考虑牧草的成活和越冬,在水分条件好的地区,在春季补播;在干旱多风地区,在风停和雨季来临前的夏季抢雨补播,可人工撒播、带状条播和机引或马拉播种机补播;第四是注意播后管护。其技术要点包括地面处理,播种。播后牧草生长期要禁牧或围封,以免遭受破坏性践踏,影响出苗。
毒杂草防除技术:毒杂草种类主要有黄花棘豆、醉马草、狼毒等。对此类退化草地宜采用人工挖除或药物灭除方法。人工挖除时应注意挖掘范围不要过大,挖出主根后覆土填埋并在坑内补播优良牧草。药物灭除时,应选用具有选择性强的药物进行丛喷,但必须连续灭治才能见效。
草地防风固沙技术:包括草地防风林营造技术和草地固沙技术。草地固沙技术包括埋植稿秆沙障固沙、生物沙障固沙、喷施固沙剂固沙和遮阳网防风固沙技术等。
2. 草原鼠害防治技术
适用区域:青藏高原高寒区
物理灭鼠技术:通过捕鼠器械灭鼠,优点是适应范围广,对人畜安全,对环境无残留毒害,鼠尸易清除,灭鼠效果明显,可供不同季节、不同环境捕鼠推广应用。包括鼠夹捕、机械耕耙灭鼠两种。
化学灭鼠技术:药物灭鼠或毒饵灭鼠,是目前国内外灭鼠最为广泛应用的方法。优点是灭效高、见效快、方法简单、经济。缺点是污染环境,易引起人、畜中毒。常用的化学药物品种主要有抗凝血慢性杀鼠剂和急性杀鼠剂两大类。抗凝血慢性杀鼠剂灭鼠效果好,尤其是大面积应用十分显著。药物配制通常采用黏附法和浸泡法;常用的投饵方法有飞机投饵、机器投饵和人工投饵。人工投饵灭鼠有按洞口投饵、按洞群投饵和等距离投饵三种。
生态控制技术:利用鼠类天敌或通过破坏鼠类的生存环境,达到控鼠,减少鼠类数量的目的,是一种生态友好的长效灭鼠、控鼠途径。主要有培育天敌控鼠法、提高植被高度和盖度抑鼠法、生态学灭鼠法等三种。
3. 人工草地建植技术
适用区域:青藏高原高寒区、干旱半干旱区
人工草地播种技术:首先,选择重度退化草地,整地前重牧,将牧草尽量啃短、踏烂,充分暴露地表,有利于翻耕灭除杂草。其次,播种前施底肥,翻耕或耙松,拣除杂物及石块,挖好排灌沟渠。第三,选适宜牧草品种,在播种前半月进行发芽试验,计算种子播种量;播前对草种曝晒除潮、杀菌灭虫,混播的应混匀装袋。第四,选择适宜播期。多年生牧草最佳播期在每年的7~8月,雨量充沛,气候温和,避开了杂草生长旺盛期,有利建植成优质、高产、稳产的割草地和放牧草场;一年生牧草,应在4月进行春播。第五,确定适宜播种量。第六,选择适宜的播种方式。一般建植人工草地采用撒播,用手摇播种器或人工分两遍均匀撒种。按播种面积称重进行播种,播种结束后,及时用轻耙或拖拉机拉滚筒镇压盖种,厚度1~2cm。
人工草地施肥和灌溉增产技术:包括草地追肥技术、高寒草地微肥技术、增产菌技术、灌溉技术等。施肥可以大幅度提高人工草地的产草量。围栏草场可采用撒施方法,对有机肥料,最理想的是厩肥汁,用洒水车均匀洒施。施用有机肥时,最好经过发酵腐熟,搅拌细碎,早春前施入,这样待冰雪溶化后,植物就可及早吸收。在无灌溉设备条件下,应在雨前或下小雨时及时施入。氮肥易于挥发和流失,一次不宜多施,可分次进行。对豆科牧草适当减少氮肥用量,而禾本科牧草则以氮肥为主。
杂草防除技术:在人工草地和半人工草地建植的初期,毒、杂草与优良牧草的幼苗争夺光、热和营养,利用高效低度的化学除草剂进行恶性毒杂草灭除,可提高人工植被的生长速度和牧草产量。常用的草地除杂方法有化学除杂、人工除杂和综合除杂等。
4. 植树造林技术
适用区域:青藏高原高寒区、干旱区
育苗和苗木保护技术:包括容器育苗技术、柽柳扦插育苗技术、起苗和苗木保湿技术等。
容器和截干造林技术:包括容器苗造林技术、截干深栽造林技术、药物浸醮根林木栽培技术、裸根苗蘸浆深载技术等。
保墒造林和夏秋造林技术:包括土壤蓄水保墒技术、覆膜抗旱造林技术、保墒膜造林技术、秋季植苗造林技术、荒坡雨季造林技术、杨树夏季插干造林技术等。
雨水集流抗旱造林技术:包括集水抗旱造林技术、雨水集流注射灌根抗旱植树技术等;以及适合戈壁极干旱区抗旱整地造林的技术,包括淤整地造林、挖沟换土造林、挖坑曝晒提高地温造林等。
5. 工程机械技术
适用区域:黄土高原丘陵沟壑区
主要包括:梯田技术、沟坝技术、坑系道沟技术、集流节水设施利用技术、围栏、飞播等。梯田的出现在我国至少已有600年以上的历史,它是山丘地区控制水土流失和提高农业生产的一种有效方式。最常见的有隔坡梯田、水平梯田和反坡梯田。沟坝技术不仅是降低沟谷侵蚀的好形式,而且有利于御洪、淤沙、抗灾和灌溉,是一种适合千沟万堑的黄土高原的工程形式。坑系道沟技术包括水平沟技术、鱼鳞坑技术、水平阶技术等,这些坟地利用技术较梯田规模为小,用工少,应用灵活,适应性强,有的已经与农艺措施无法加以区分。
6. 植被恢复技术
适用区域:黄土高原丘陵沟壑区
恢复植被是进行黄土高原生态建设的根本途径和核心内容,因此,黄土高原生态建设中植被建设最受关注,相关研究和技术也最趋完善。在大量有关植被资源、植被地域分异特征研究的基础上,有识之士对黄土高原植物材料的选择、生态经济林建设、农林复合系统、混交林建设、植被建设中的土壤于层和小老树问题、地方优势树种等建设模式和技术进行了大量的研究,取得了丰硕成果。
7. 农艺技术
适用区域:黄土高原丘陵沟壑区
在宏观模式与技术研究方面,较具有代表性的思路和观点有:黄土高原地区农林牧业开发与环境相结合;旱地农业和特色农业结合;坡改梯、集雨补灌、水土保持耕作、蓄水保墒等农艺技术组成的技术体系;水土保持型生态农业的建设思路与技术;“地面覆盖十生物篱”降低蒸发的有效技术;水土保持耕作措施。
在微观农艺技术研究方面,除了修建梯田外,还采用了修建抗旱丰产沟技术、集水(如水窑、蓄水池等)与微灌(喷灌、管灌、雾灌等)节水相结合等工程技术与生物技术相结合的方法,采用蓄水保土耕作技术(如等高作业、少耕法、覆盖法)、轮作技术以及采用抗旱剂、保水剂、增产菌等现代高新农业技术等。采取这些技术不仅可以提高农作物产量,而且大大提高了水保效益,使农业生产与生态环境建设最大限度地得到统一。
针对黄土丘陵沟壑区干旱缺水严重的突出问题,在节水技术和生态农业方面提出了微灌节水技术、坡耕地渗水孔聚流耕作法、间歇式雾灌技术、涝池水窑蓄水模式。在抗旱造林方面,出现了容器育苗造林以及采用秸秆等有机复合基质进行育苗等方法,大大提高了造林成活率。所有这些研究工作为开展大规模的综合治理奠定了基础。
8. 节水技术
适用区域:干旱半干旱区
高效节水技术在干旱半干旱地区具有重大意义,将干旱半干旱地区长期实践中形成的一系列科学的、合理的节水技术应用于实践中,对于更加合理开发利用水资源,加强生态环境治理具有重要意义。
(1)定额灌溉标准及操作规程。在黄河上游水量丰富的灌区,改漫灌为依法定量灌溉,并以规范的配套措施排水,如甘肃省白银市水川乡的灌溉定额,1hm2一次灌水600m3将不会渗漏补给地下,若一次灌水750~900m3,则约有总灌水量的15~30%成为灌溉回归水而补给潜水(吴国振,2000),配以干、支、斗等配套的深沟排水系统,灌排配套。
(2)形成具有干旱半干旱地区特点和技术创新能力的灌溉节水技术规范及实施操作规程,提高灌溉水的利用率。滴灌、喷灌、沟灌、低压管道输水、覆膜灌溉等灌溉技术具有显著的节水功效,如新疆维吾尔自治区变大水漫灌为水畦灌和沟灌,可节水20~50%,喷灌可节水50~64%,滴灌可节水34~74%,小畦灌、沟灌、膜上灌投资较低,经济实用(何文勤、章曙明,2001)。
(3)制定建设水利工程技术规范及对其管护、维修等操作规程,依法防止水资源因工程问题而无效流失。
(4)规范跨区域引水技术和操作规程,依法解决干旱半干旱地区干旱缺水问题。
9. 微生物筛选及培育技术
适用区域:干旱半干旱区
荒漠化过程导致干旱半干旱区原有植被破坏,生物多样性丧失,仅仅依靠自然恢复较为困难,且周期较长。要快速恢复植被,必须针对干旱半干旱地区土地质量退化、水资源短缺等突出的生态环境问题,筛选适合当地生态环境、生长迅速的适生植物种与群落结构。生物技术有效应用将显示出优势:
(1)筛选耐旱生物用于荒漠化地域的生态恢复是可行的。如地衣、蓝藻等低等生物或许是最佳的选择。荒漠地表生物结皮是干旱区特殊环境下的产物。生物结皮不但可以降低沙粒粒径,而且还能固氮,在维持沙漠稳定方面具有突出的作用。但是,人类的放牧等活动将“生物结皮”破坏30%后,沙漠地表将不能克服风蚀影响,而破坏程度达到80%后的沙面抗风蚀能力则等同于裸沙。荒漠地表生物靠自然露水和降水可四季长青,能够适应零下10℃到60℃之间的低营养环境,选择它们作为固沙先锋植物,在大面积流沙中培植,可以补充完善我国目前采用的“乔、灌、草”结合的防风固沙生态体系,尤其适合用于荒漠化地区实施重大工程对地表破坏后的恢复。
(2)生产高吸水性能的微生物或生物聚合物用于荒漠化地域的改造。近年来生态学家对AM(丛枝菌根)真菌在脆弱生态系统中的作用产生了浓厚的兴趣。研究表明,AM真菌在自然生态系统中发挥着重要作用,通过菌丝体从土壤中直接吸收养分和水分,然后供应给植物;或者通过菌丝桥在地下连成网络,使光合产物、矿质营养和生态信息在植株间相互传递,提高植物抗逆性,从而深刻地影响着植物群落的结构、组成和演替。在受损的生态系统中人为地引入AM真菌接种剂,能够加速被破坏生境中植被的恢复。在长期世代演替的自然生态系统中,AM真菌是其结构发生变化的一个重要调节因子,已被认为是矿区、退化草场等生境植被恢复的“生物调节剂”。
10. 机械沙障技术
适用区域:干旱半干旱区
干旱半干旱区的流动沙丘要进行迅速固定,首先要采取稳定沙面或削弱近地面风力的措施,就是用不同材料(通常是柴草、作物秸秆、黏土等)来设置不同形式的沙障,增加地表粗糙度,阻滞与隔离风与沙面接触,从而起到防止风蚀的作用;沙障短期内可使沙面得到稳定,为植物生长创造条件。机械式沙障有时也称卧式沙障,可全面铺设,亦可带状铺设,使用何种形式要遵循因地制宜、就地取材的原则,风蚀严重而且就地取材容易,可全面铺设,局部风蚀要想尽快控制亦可全面铺设。设障材料就地取材不够充足,又力求取得较大效果,可带状铺设。
沙障方向一般以沙障与主风向垂直为主,设置时先在沙丘迎风坡中间顺主风向方向划一条轴线,然后按与轴线垂直划横线做沙障的埋设线,由于沙丘中部的风较两侧强,也允许沙障与轴线间成大于90o的夹角,但不超100o,这样可使沙丘中部的风稍向两侧分流。如果沙障目的是使流动沙丘固定,沙障设置也可是人字形或雁翅形,雁翅尖端指向主风向,充分起到分流风沙流的作用。但在风向不稳定地段或受多风向影响的地区,设障最好采用格状式沙障,根据风向频率、强度差异,可分别采用长方形或正方形。其方格大小视做方格的材料定,一般用稻草、麦秸、黏土做方格,各地经验一般以1m×1m固沙效果好;如用新鲜的树枝或黄柳条做活沙障,方格则可大一些,一般2m×2m、3m×3m较多。
11. 化学固沙技术
适用区域:干旱半干旱区
化学固沙是采用化学制剂固定流沙的一种工程措施,流沙经化学材料处理后,在其表面形成具有一定强度的保护层或固结层。该固结层一方面保护流沙免遭风蚀,另一方面它本身又能形成光滑的表面,促使风沙流顺利输送。①沥青乳液固沙。在极端干旱植物不能生长的沙漠地区和在紧急情况下,为保护工矿、道路等工程设备,可采用沥青乳液固沙,喷洒设备可采用齿轮泵。②高分子聚合物固沙。用聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯醇和聚醋酸乙烯效果较好,易于喷洒,不需要特殊设备;对动植物无毒害,不污染环境,能渗透雨水。浸湿的固结层干燥后固结流沙表面,在沙坡头地区可保持8年仍然基本完好,但成本较高。
研究表明,在净风条件下,各种材料均有较好的抗风蚀作用,因为在净风吹蚀条件下,固结层主要受风的动量冲击力和剪切应力的作用,而且化学材料固结的表面一般是光滑的,摩擦阻力较小,高速气流可很快从固结表面通过。因此净风气流对其表面影响极微弱。在风沙流吹蚀的条件下,改性聚乙烯醇抗风蚀能力最强,直到风沙流速度达到20m/s时,仍未风蚀;其次为原油、乳化原油、乳化沥青,当风沙流速度在15m/s时未风蚀,但在20m/s时有轻微风蚀现象发生;第三是聚合物,当风沙流速度在10m/s时未风蚀,但在15m/s以上时风蚀较大;最后是硅酸盐和改性硅酸盐,当风沙流速度为7m/s时已经发生风蚀。
12. 植物防沙治沙技术
适用区域:干旱半干旱区
植地表植被是土地资源的天然保护伞,合理的植被建设能改善地区气候特征,增强其抵抗自然灾害的能力,能恢复荒漠化地区生态,使其朝良性循环发展。
生物防沙治沙技术根据植物对流动沙丘的不同适应功能,研究在流沙上恢复和建立植被,以取得最佳治理效果。例如,在交通沿线、国防工程、城镇居民点及其他经济设施的外围营造大型防沙阻沙林带以阻止流沙的危害;营造“乔、灌、草”和“带、片、网”相结合的防护林体系,以控制耕地、草场风蚀沙化;对严重沙化的固定、半固定沙丘和退化的沙质草场进行围封保护等,所有这些技术措施都属于生物措施。
植物固沙有诸多优点,为其它技术所不具备,主要表现在以下6点。①在流动沙丘、风蚀地和半固定沙丘上所建成的人工植被、人工-天然植被和天然植被,可覆盖沙面,削弱风速,使沙丘和沙地不再受风蚀,得以永久固定。②建成的植被可以改良贫瘠的流沙和原始沙质土,促进沙土的形成过程。③建成的植被可以改善覆盖地段和邻近地段地上、地下的生态条件,有利于多种生物活动和繁衍。④建成的植被有自行繁衍和再生能力,即使在流动沙丘上建成的寿命较短的先锋植被,但通过随后的植被自然演替过程,一般都能形成自行调节、种群更加丰富、所在地带更为适应的稳定生态系统。⑤通过大面积植物固沙所形成的乔木、灌木、半灌木和草本植被镶嵌植被,不仅可适度放牧,而且还能提供一定薪炭材和民用建筑用材。⑥沙丘是一个复合系统,其中包括沙丘、丘间沙地、低缓起伏沙地等,通过植物固沙一旦控制流沙前移和风蚀作用之后,可以利用植被所防护的沃土地段开辟为基本农田、果园及饲料基地等。
13. 林业防沙治沙技术
适用区域:干旱半干旱区
林业在荒漠化环境整治中扮演着主要角色,是最主要的专业领域之一,尤其是在防沙方面。概括其林业技术措施主要有3种:防沙阻沙片林、防沙阻沙林带和农田防护林。其中防沙阻沙林多用于沙漠绿洲的保护、临近沙漠的居民点保护以及成片流动沙丘的治理。由于保护对象的紧迫性和流动沙丘成片的恶劣环境条件,防沙阻沙片林的建设一般要通过上面所说的机械沙障的辅助来进行完成的;防风阻沙林带主要分布在农田、草场和居民点、绿洲外围的局部地区,与沙漠、戈壁、风蚀地相毗连的风沙危害较为严重的地带,需要通过营造大型防风阻沙林带来防止流动沙丘对保护地的入侵;而农田防护林不论在防止或减轻风沙危害、改善农田小气候、防治盐碱化方面,都起到了十分突出的作用,已经成为保障干旱、半干旱地区农业持续高产的基本途径。
一般来说,油松、樟子松、旱柳、沙枣、胡杨、毛白杨等乔木类的固沙植物多应用于沙漠地区的农田防护林和绿洲防护林以及地下水分条件较好的丘间地造林,而羊柴、胡枝子、小叶锦鸡儿、柠条、沙拐枣、沙柳、梭梭和白刺等灌木类植物多应用于沙丘造林和防护林营造中的搭配种类,但有时数量并不占少数。
14. 草业防沙治沙技术
适用区域:干旱半干旱区
在中国干旱半干旱区,草业防沙化治沙技术甚至比林业防沙治沙技术还要重要,因为这些地区的潜在地带性植被就是草原,草原种在该地区占有数量上和分布面积上的优势。已有研究表明,在半干旱的草原地区以及中国四大沙地,草的作用大于灌木、灌木大于森林。因此,合理的推广应用草业技术科学,在脆弱生态系统的综合整治中意义更加重大,特别是在治沙方面。
在我国各地沙漠化综合整治实践中,总结整合了适合不同自然条件下的沙漠化综合整治模式,包括:沙地“四位一体”庭院生态经济模式、沙漠化地区丘间地生态经济圈示范模式、沙地覆沙山丘生态经济模式、沙地农林牧复合家庭生态经济模式、沙漠化土地“多元系统”综合整治模式、“生态网”整治模式和“小生物圈”治理模式等,其无一不包括草业,而且草业在其中扮演了一个主要角色,无论是在大农业结构中的“农—牧—草结合型”、“农—草—牧结合型”、“林—草—牧结合型”,还是“农—林—牧—副综合型”,都是以草业技术为纽带。
针对草地退化的原因主要采取围栏封育、草地施肥和草地灌溉3种方式来完成退化草地的恢复或治理,以围栏封育为主。在草地退化没有超过自然修复阈值的条件下,通过人为降低或完全排除畜牧对草场生态系统的影响,使系统在自身的弹性下得以恢复和重建,是一种行之有效的促进草原恢复的策略。
15. 盐碱化防治技术
适用区域:干旱半干旱区
防治措施在本研究区内主要有以下5个途径。①生物改良,是盐碱化防治主要技术。在常规灌溉条件下,利用盐生植物在盐碱地中的直接种植,通过灌溉水域植物根系的作用,将土壤盐分控制在植物大量根系土层以下的土体中,随后种植过程中,再通过合理的轮作,培肥土壤。在盐碱地上大量种植盐生植物后,土壤蒸发即被植物蒸发所取代,从而抑制盐分向上聚积,以防止返盐;盐生植物的吸盐和泌盐作用可使盐渍土脱盐,而且根和根状茎的生长发育促使土壤疏松,起到提高土壤渗透性能和加强淋盐的作用。此外,还可积累矿质营养元素,提高土壤肥力,产生良性循环,数年之后,盐碱地即可变成良田,盐碱滩也可变成绿洲。②化学改良也是盐碱化土壤防治技术的一种主要方式。化学改良剂有两方面作用,一是改善土壤结构,加速洗盐排碱过程;二是改变可溶性盐基结构,增加盐基离子饱和度,调节土壤酸碱度。如强碱性苏打盐碱土中添加硫酸铝、粉煤灰、磷石膏、沸石、泥炭等。③引洪淤灌。可以大幅度地促进天然草场牧草的生长,其中最有意义的就是通过淤灌,可以改变土壤的理化性质,提高土壤肥力。④分区轮牧。划定放牧地、割草地及青贮饲料基地的面积及位置,按季节进行轮牧,并建立适当的水利工程设施,例如增设水井,充分利用地下水资源等。在分区轮牧条件下管理严格的轮牧区碱化土壤,主要是不同程度碱化的草甸土,而轮牧区外的过渡放牧区,则通常是碱化极重的盐土和碱土。分区轮牧在一定程度上能够减轻土壤盐渍化程度。⑤草场封育。对于退化较重而尚有自我恢复能力的盐渍化草场,采取围封措施可有效降低土壤中盐分的含量,而产草量则成倍增加。
16. 人工植被恢复关键技术
适用区域:西南山地
人工造林适宜树种选育技术:针对西南山地的立地条件,选择适宜不同生态区和立地类型的造林树种和草种,注重生长快、抗性强的乡土树种的选育与营造。例如,适生的乔木树种包括杜仲、滇柏、圆果化香、大叶冬青、香椿等;经济灌木树种包括车桑子、花椒等;草本植物包括黑麦草、白三叶等。
外来树种的引进和繁育是解决当地树种种类不够丰富的有效途径之一。例如,青檀是中国特有的纤维树种,对钙质土壤适应性较强,檀皮可作制造宣纸的主要原料。台湾桤木喜光,耐贫瘠,耐旱能力强,是原产台湾的速生先锋造林树种。该树种是优良的人造板和纸浆用材林树种,也是良好的固氮树种,可提高土壤肥力。美国岩榆是耐干旱、瘠薄,适于石灰岩山地造林的优良用材树种。
人工造林配套技术:岩溶石质山地水分严重亏缺是制约造林成效的关键因子之一。改善土壤水分状况是提高造林成活率和保存率的关键措施,包括:造林整地时不全面砍山、不炼山,充分利用造林地植被覆盖,以减少土壤水分消耗;用切根苗造林;借助枯枝落叶或地膜覆盖造林穴表面;造林当年不动土抚育,翌年起连续抚育3年,适度调控灌木的密度和盖度;栽针留灌抚阔等。
自然植被定向恢复技术:充分利用喀斯特生境中的各类小生境资源,采用人工促进天然恢复的措施。包括:通过补植、补播增加繁殖体数量;局部整地、割灌除草以改善种子萌发条件;间苗、定株除去过多萌条,促进幼树生长;建立健全封山育林规章制度,采用灵活多样的封育方式,以保证自然恢复顺利进行。
小流域综合治理技术:以小流域为单元进行土地合理利用规划,采用乔灌草立体配置,建立水源涵养林和水土保持林,并通过生物和工程措施的有机结合综合治理水土流失,降低土壤侵蚀模数和泥沙流失量。
林业新技术应用:应用吸水树脂、最新研制的FLS一土壤结构改良剂、新型固沙保水剂和“干水”等,可有效地防止土壤水分渗漏,增加土壤有机质含量并改善土壤结构,提高造林成活率。采用容器育苗、生根粉浸根、木质素酸钠处理等技术也可大大提高造林成活率。
17. 植被恢复技术
适用区域:西南喀斯特石漠化区
残次林的保护和复壮措施:残次林生长不良,质量不高,生产力水平低下,但其立地条件较好,种源丰富,自然恢复潜力较大,恢复速度亦较快。通过相应的育林措施,如“栽针留灌抚阔”,不仅可以增加林分阔叶树的比例,促进形成混交林,而且能够充分利用混交林对小生境的改善作用,形成有利的温、湿度和土壤水分环境,提高造林成活率和保存率。形成集木材生产、林副产品开发,以及涵养水源、保持水土作用于一体的优良林分。对于荒山灌丛地段,应充分利用当地水热资源丰富、种源充足等特点,通过封山育林这一有效措施加速植被恢复。
人工促进天然更新措施:在坡度大于35°、土层浅薄、植物繁殖体丰富、属零星土体和石漠化立地类型的急坡耕地上,退耕后自然植被容易恢复,可采用人工促进天然更新模式。即在退耕后首先采用封山育林技术,利用自然力迅速恢复先锋植被,发挥保持水土和改善生态环境功能,3~5a后再对封山育林地的植被进行有目的的抚育管理,促进目的树种尽快成林;或者在封山育林的同时,补植一些目的树种,加速森林植被的恢复进程。
一步到位的退耕还林措施:在坡度大于35°、植物繁殖体不足、属土体连续和半连续立地类型的急坡地段,宜采用一步到位的植被恢复模式。即对退耕还林地进行人工造林种草,在造林后不再耕种。造林过程中,采用针、阔混交,乔、灌、草立体造林方式,使退耕还林地迅速郁闭成林,防止新的水土流失发生。
先林后退的植被恢复措施:在坡度为25°~35°、人均耕地面积较多、土层较深厚、属于半连续土体立地类型的陡坡耕地上,采用先林后退模式。即先在退耕地内或地埂上种植树木,允许农民在林下间种矮杆豆科作物,达到以耕代抚目的,同时又增加了退耕还林初期的经济收入,3~4a林木郁闭后自然退耕。
林农复合经营措施:在坡度为25°~35°、人均耕地面积较少、土层较深厚、属于连续土体立地类型的陡坡耕地上采用该模式。即先将坡地修成窄面梯田,田坎用石块砌成或保留原生植被带,在田面外侧种植经济树种,田面种植矮秆农作物或中药材,形成林农复合经营系统,既满足了生态环境保护的需要,又维护了农民的利益,达到了生态、经济效益的有机结合。林种应以经济林为主。
18. 喀斯特地区水资源开发与利用技术
适用区域:西南喀斯特石漠化区
岩溶地下、地表水开发利用技术:(1)在峰丛山区高位汇流状表层岩溶带地下水分布区(有表层岩溶泉出露),引泉蓄水并配套管、渠自流系统;(2)在峰丛山区坡麓地带的散流状表层岩溶带地下水分布区(无表层岩溶泉出露),修建截、集水槽和水柜,截取坡面流和表层岩溶水;(3)在高洼地底部的表层岩溶水,利用竖井、天窗等地下水天然露头修建提水站,将地下水提到高处储蓄后自流引用;(4)在洼地(或谷地)地下水浅埋的径流区,采用开挖大口井的方式进行开发。在地下水埋藏较深的地带,采用钻井的方式进行开发;(5)在表层岩溶带调蓄能力低、饱水带地下水埋藏较深、又无地表水的地区,修建集雨水柜、塘堰等积蓄雨水;(6)屋面收集雨水→软管导入→水窖储存→管道输出解决人畜部分饮水困难问题;(7)通过“沟道拦水→引水渠→沉沙池→蓄水池→管网输水或人工挑水”的途径,重点解决示范区的生产用水和生态用水(主要苗木用水);(8)发展水源林,提高表层岩溶带的水源涵养和对水循环的调蓄能力,以增大表层岩溶泉的水资源量和出流时间,提高表层岩溶水资源开发的潜力和效果。
水资源合理调配技术:(1)引泉入池,主动调度。泉水→引水管(渠)→水池(水窖)→管网输出→人畜饮用或生产及生态用水,或泉点→引水管→农户生活用水或部分生产用水;(2)不同蓄水类型的水池联网,以实现水资源的合理调配和各类水池的有效利用。
水柜建设工程技术:(1)水柜的规划及选点布置:水柜应选择靠近泉水、引水渠、水沟等便于引水拦蓄的地方,应沿山边布置,尽量少占耕地,同时注意选择地势稳定的位置,避开滑坡体、高边坡和泥石流危害地段,选在高于所需灌溉田地的坡地平台上,便于自流灌溉和应用节水灌溉措施。尽量考虑交通方便的公路边,偏于运输修建水柜的建筑材料。家庭水柜选择屋前屋后或家庭附近,并尽量选择较居住地高的位置,以达自流用水的目的。但要远离猪圈、厕所、生活垃圾以及耕地,避免污染;(2)水柜的类型:半埋式水柜、傍坡式水柜和地面式水柜;(3)水柜结构:从上到下由进水管(槽)、溢流管(槽)、铁梯、供水管、清洗管、柜壁、柜底构成;(4)水柜建设:水柜的基础要求为密实的原状土层或完整的岩基,主要建筑材料能就地取材,有M7.5浆砌石、C14现浇混凝土、浆砌水泥砖等;(5)附属设施:有过滤池、沉沙池、放水管、护栏等。有条件的还可设置盖板,减少水柜水量蒸发;(6)水柜建设应注意的问题:尽量减少不必要的开挖,避免使用质量不合格的建筑材料。
节水农业技术:(1)培肥地力保水;(2)覆盖保水;(3)复合农林、立体农业保水:把树木、灌木或草本植物与农作物以空间或时间序列结合起来,以便木本和非木本植物获得有效的生态和经济上的相互影响。坡地旱作、林果园内实施间作套种,多层配置,使高矮、生育期、营养需求不同的植物形成适生互补的共生群落;(4)抗旱品种调水;(5)节水灌溉技术:根据作物需水特性和降水的变化规律,进行适时、适量灌溉,同时积极发展喷灌、滴灌,提高灌溉水利用率;(6)径流农业技术:径流农业又称聚流农业,把岩溶裂隙、山间沟谷汇集的径流引入农田,增加土壤水分来源;(7)简易水袋滴灌技术:在伏旱期,在土壤蒸发失水率高的石面和土面生境中,对经济价值大的树种采用简易节水袋滴灌,以渡过严重干旱时期,提高成活率;(8)管道引水滴灌技术:在贮水池地势高、耕地位置较低且较为平整的区域,利用高差形成的水压,用特制的滴灌管道,将水直接输送到作物根部,达到节水灌溉、方便操作、节省劳力的目的;(9)管道引水灌溉及便携式脚踏水泵:在贮水池地势高、耕地位置较低的区域,利用高差形成的水压,用管道将水引到农田,直接浇灌(如花椒育苗)或人工运输定穴浇灌(如破季蔬菜)。在贮水池较低时,可借助自主开发的便携式脚踏水泵将水提至农田;(10)化学节水技术:主要有土壤保水剂和植物抗蒸腾剂,以提高土壤保水能力,减少作物蒸腾损失。
19. 种植技术和生物技术
适用区域:西南喀斯特石漠化区
立体种植技术:通过果肥、果蔬、果粮的间作套种,充分实现高矮杆植物搭配种植、多年生植物和一年生植物搭配种植、喜光植物和耐荫植物搭配种植、深根植物和浅根植物搭配种植,使不同农业生物充分占据各自适宜的生态位,丰富了整个系统农业生物种群的多样性,使太阳能和土地等自然资源得到了高效合理的利用,同时增强了系统抵御自然灾害和市场风险的能力。
食物链型物质循环利用技术:一个生产环节的产出或废物成为下一个生产环节的投入,使系统中的各种废弃物在生产过程中得到再次、多次和循环利用,从而获得了较高的资源利用率和产出率,并有地减少和防止了对农村环境的污染。
增施有机肥,培肥土壤,提高地力,增加土地产出率:有机肥具有培肥土壤和养育农作物的双重功能。要提高地力,关键在于用地、养地、改良土壤相结合,施肥是养地改土增产的重要措施。具体做法:大力发展养猪、养牛、养羊等大牲畜,积好农家肥;选择适宜的绿肥品种,采用粮肥分带间(套)轮作方式,大力发展绿肥生产;在施肥技术上,坚持“四主四辅”的施肥原则:以有机肥为主、化肥为辅,以底肥为主、追肥为辅,以早施深施为主、结合具体情况追施化肥为辅,化肥施用中复合肥为主、单质肥为辅,缺什么补什么,合理施用;有条件的地方采取秸秆堆腐还土或直接还土。
20. 喀斯特岩溶土壤改良技术
适用区域:西南喀斯特石漠化区
困难立地整地技术:(1)爆破整地植树技术:即桩坑吊袋管引滴灌植树法,用爆破的方法震松植苗穴周边石块进行造穴,汇集表土整地,营养袋苗造林,并用简易节水袋滴灌;(2)坡改梯技术:在25度以上陡坡坡面,采用石块砌埂,在坡面形成半原形的埂带,石埂外侧高于内侧,坡面土壤集中于埂内形成台地,并用攀援植物进行生物护埂,其内进行植苗造林;(3)聚土、客土改良土壤技术:用石块在坡面堆砌成半圆形石穴,人为将土壤汇集于半圆形石穴内形成植苗穴;一方面汇聚上坡冲蚀土壤而防止水土流失,另一方面也形成人工改造立地环境。客土法是将造林区以外由相同岩层发育而又土层深厚的地段上,在不破坏植被情况下,如喀斯特洼地、漏斗地段人为将土壤搬运至造林地段回填于石穴内进行植苗造林。还可搬运河底、沟底、鱼塘的淤泥改良土壤。
种植绿肥改良土壤:(1)绿肥与作物带状间作;(2)休闲地种绿肥;(3)混种绿肥:在同一块地里,同时混合播种两种以上的绿肥作物;(4)生草栽培改良果园或茶园土壤:以黑麦草、桂牧1号、狗芽根、三叶草等较好,注意豆科和禾本科混种;(5)种植绿肥改良岩溶土壤应注意的问题:绿肥以直接翻压入土发酵最佳,在翻压绿肥入土时,为便于发酵,翻压前用水浇湿,或者喷上适量的沼液或人畜尿等液体肥;翻压不宜过深,保证绿肥发酵所需的氧。绿肥翻压入土后,控制土壤含水量,旱时浇水,雨时排水,一方面供应发酵和岩溶作用所需的水分;另一方面防止水分过多导致有效态养分漏失。绿肥作物不等老化就要翻压;但施用较老硬的绿肥和非豆科绿肥时可适当加施一些含氮多的肥料。绿肥在分解过程中产生的有机酸在改良岩溶土壤的同时,也可能影响农作物生长,因此,绿肥翻压采用条带状,翻压后作物播种在翻压的绿肥条带两侧;或者提早翻压,待绿肥腐熟后,犁地混合均匀再播种作物。种绿肥作物也要施一定的肥料,以达到“小肥养大肥”的效果。
秸秆还土:(1)秸秆就地还土;(2)异地秸杆及有机肥料肥土;(3)秸秆还土应注意的问题:秸秆还土,以直接翻压入土较覆盖土表效果好,可以充分利用秸秆腐化产生的有机酸、腐殖酸,特别是挥发性酸入土改良土壤。为控制秸秆腐化,与适量的沼渣(液)、人畜粪便等有机肥料或新鲜绿肥混合施用较单一施用效果好。堆肥半熟化时,为微生物活动和有机酸产生的高峰期,此时还土能更有效利用所产生的CO2、有机酸等,促进岩溶作用的正向运动。秸秆宜泼湿后还土或者选择雨天还土,还土后适时浇水。秸秆还土不宜过深,一般入土深10cm左右,同时配施适量的速效氮肥。秸秆采用条带状入土,农作物播种在条带的两侧。
积制堆肥、糖厂滤泥、沼气渣改良土壤:(1)积制堆肥改良土壤:以半熟化时施入土壤改良效果较好;(2)糖厂滤泥改良土壤:糖厂滤泥富含有机质和植物所需的各种营养元素,价格便宜,供应量大,易推广示范。需要与其他有机肥料混合施用发酵,特别是绿色有机肥料;(3)沼气渣改良土壤:通过种草养羊、猪、牛等牲畜,既增加经济收入,又可提供家畜粪便肥料来源。结合水土保持整地措施,适量割地埂上或路边的灌草带植物,做垫圈材料与牲畜粪便沤堆熟化,或者做沼气原料,以熟化肥或者沼渣形式还土。
平衡施用化学肥料:(1)计算实现计划产量的施肥量,并实现农作物与土壤之间的养分平衡;(2)化肥施用方法与施肥管理对策:A 氮是作物生长和产量的首要障碍因子,应以满足作物对氮素的需求来确定氮肥的使用量。石山区需分多次作追肥施用,最好选择小雨天施用,或者晴天施用后浇水;B 石灰土土壤应综合考虑提高土壤供磷水平和满足作物对磷素的需求来确定磷肥的施肥量。磷肥的施用宜采用集中施用的方式,并配合有机肥混合施用,以减少土壤对磷的固定;C 土壤中的全钾含量、缓效钾含量及速效含量都很低,土壤中钾的储备极少,施用钾肥对石灰土作物生长非常重要。钾肥最好集中条施或穴施于根际附近的土层中,且不宜与有机肥料混施,条件允许可采用叶面喷施;D 石灰土壤的供硫水平不高,在施肥时应注意搭配适量的硫肥;E 施用化学肥料作基肥时,需配合熟化的有机肥料混合施用,有机肥料通常按半干厩肥1000kg-1500kg/亩。
21. 滨海湿地生态修复技术
适用区域:海岸带
滨海生态系统的生态恢复可概括为:生境恢复、生物恢复和生态系统结构与功能恢复3个部分。滨海湿地恢复技术包括:湿地水体恢复技术,如控制污染、去除富营养化、换水、补水等;湿地土壤恢复技术,如土壤改良、控制水土侵蚀、去除土壤污染物等;生物修复技术,如物种的引入及去除、植物搭配、植物种植以及微生物的引种与控制等;景观重建技术,如地形地貌重建技术等。在具体实践中,常常是多种技术联合应用才能起到更好的湿地恢复效果。
重要红树林树种快速繁殖技术:在总结已有技术基础上,进一步综合试验繁殖体生长的遮阴程度、盐分水平、基质类型及持水量等因素,形成易操作、可批量化生产的红树林种苗生产技术,解决应用上重要红树林植物种苗来源问题。
滩涂湿地快速恢复红林树的技术:结合实际滩涂高程、水体盐度以及不同红树植物的综合生态习性,合理配置适度比例的本地红树林树种,形成一套易定植、高存活率和结构稳定的红树林恢复技术,特别是海浪相对较大和生长基质较差的滩涂位置的红树林建植技术。
速生人工红树林的结构优化以及提高单优群落生物多样性技术:通过合理间伐促进自然演替和引种定植乡土种类优化群落结构等措施,并借助大人工林区建立高多样性生物岛技术,建立生物多样性高、防浪效益好的红树林群落。
高效防灾减灾功能性海岸防护林构建技术:针对热带沿海主体防护林——木麻黄林带强风易拆损,青枯病频发以及林下生物多样性极低等问题,在木麻黄防护林引进新的树种,通过试验混交林种植比例、种类构成以及林内结构配置,开发高效防护林构建技术,实现优化防护林结构和增强防风能力的目标。
22. 富营养化水体生态修复技术
适用区域:海岸带
微生物修复法:自然水体中污染物高效降解菌很少,补充有益微生物和促进其生长的营养剂可加速水体中污染物的降解,也有助于加快底泥中污染物的分解转化。应用高效微生物光合细菌、硝化细菌及复合细菌,采用投菌法降解水中污染物。
水生植物处理法:人工养殖抗污染和强净化功能的水生动、植物,利用生物间的相克作用修饰水质,利用食物链关系有效地回收和利用资源,取得水质的净化、资源化和景观效果等综合效益。
水生动物处理法:水生动物以水体中的游离细菌、浮游藻类、有机碎屑等为食,可以有效减少水体中的悬浮物,提高水体的透明度。投放数量合适,物种配比合理的水生动物,对于延长生态系统食物链、提高生物净化效果有明显作用。通过定期对游泳动物和底栖动物进行打捞,可以防止其过量繁殖造成的内源污染,同时也将已转化成生物有机体的有机质和氮磷等营养盐从水体中彻底输出。
大型海藻处理法:作为海洋环境中非常有效的生物过滤器,大型海藻的生物修复是目前国内外学者较为关注的一种对富营养化水体生物修复的方法。目前中国的主要修复物种有海带、紫菜、裙带菜、江蓠、麒麟菜等。大型海藻修复的一个显著优点是修复物种在大量吸收营养盐的同时,其产品具有一定的经济价值,可以实现环境和经济效益的统一。
微型藻处理法:微藻作为污染水体的净化者,能够通过吸收、富集作用降低水中的污染物含量,同时还使某些污染物变废为宝。由于富营养化水体中的氮、磷是藻类生长所需的重要营养,所以养殖藻类,不仅可以净化水,还能收获有益的藻类。因此,制定出一套切实可行的计划,培植微藻,在适当的时机投放到富营养化水体中,不仅可净化污水,改良环境,还可拓展微藻生长繁殖范围,从而取得更大的社会经济效益。
来源于:生态地质信息
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