柴成武等：黏土夹层技术流沙地治理模式！

习近平总书记在内蒙古巴彦淖尔考察并主持召开加强荒漠化综合防治和推进“三北”等重点生态工程建设座谈会上深刻指出：“要因地制宜、科学推广应用”行之有效的治理模式。

为深刻贯彻落实习近平总书记的重要指示精神，学会将在第29个世界防治荒漠化与干旱日前后持续推广宣传荒漠化防治与沙产业创新模式。

一、模式背景

我国是世界上荒漠化和沙化面积大、分布广、危害重的国家之一，截至2014年第五次全国荒漠化和沙化监测结果显示，我国沙化土地面积仍有17211.75万hm2，日益严重的沙化现象，导致土地生产力锐减、沙尘暴频繁发生、生态环境恶化、自然灾害加剧。因此，遏制沙漠化的发展是山水林田湖草沙系统治理的需要，是实现社会经济可持续发展，构建和谐社会，创建优良的人居环境的需要。研究、开发和集成科学实用的干旱区受损生态系统恢复技术与模式，并在这些地区进行试验示范，对提高我国生态工程的科技含量、改善人们的生产、生活条件具有重要意义，是实施国家“生态建设”的重要内容，是保证区域“生态安全”、实现区域可持续发展的根本需求，也是构建人与自然和谐、实现“生态文明”的重要举措。传统流沙地治理一般是先做沙障，再造林，沙障的作用只是单纯地解决流沙移动以及积沙问题，对植物赖以生存的土壤环境少有改善，而造林苗木则受水分条件限制，只能选择特别耐旱的植物，只考虑植物生存问题，难以兼顾经济效益，形成流沙地治理只是政府组织的公益性活动，难以形成当地农民主动造林的良性循环。

干旱、极干旱沙区植物生存、长期稳定生长的关键影响因子是植物赖以依存的水分，如何提高水分利用率是沙区造林及生态恢复重建的关键科学问题和技术瓶颈。在土壤蓄水保墒方面，先后研发出选用保水剂保持土壤水分技术[1]，采用防渗材料防止土壤水分渗漏技术[2]，利用覆盖材料防止土壤水分蒸发技术[3]，应用蓄水渗膜材料使蓄积水缓慢释放技术等[4]，但这些技术除砂田利用技术外（主要应用于黄土区），大多具有外部特殊物质介入特征，伴随环境不友好、成本高、寿命短等缺陷[5]，难以大量应用于干旱沙区植被恢复重建。因此，干旱沙区荒漠植被恢复重建中依然难以普遍做到对降水资源的最大化利用，对土壤蓄水保墒研究还不够深入，影响了我国荒漠化治理的进程。

二、模式要点

（一）模式构成要素

平缓流沙地、黏土。

（二）示意图

（三）主要技术参数

黏土夹层技术流沙地治理模式有两个关键技术环节：流动沙地地表整地技术和流动沙地综合防治技术。

流动沙地地表整地技术：将流动沙地平整为平缓流动沙地，在地表20cm沙层下铺设10cm厚的黏土，形成土壤剖面结构为“表层20cm风沙土+次表层10cm黏土+底部风沙土”的黏土夹层土壤地表[6]。

平缓流动沙地地表采用流沙综合防治技术：在流沙地上风向布置带状尼龙网、无纺布口袋、麦草带、黏土沙障任一种；沙障带后布置带状活沙障，苗木为梭梭、大花白麻等耐旱植物；在活沙障后栽植沙芥等生态经济物种固沙，以此类推。梭梭株距2m、行距4m，沙芥、沙蒿株距0.5m、行距0.5m。防护林物种植物沿沙障栽植，处于沙障下风向，距沙障0.6m。经济物种在防护林与沙障之间的带内。

平缓流动沙地上黏土夹层土壤剖面结构：表层20cm风沙土+次表层10cm黏土+底部风沙土。

（四）配套技术

传统沙障设置技术、沙区造林种草技术。

三、模式效果及推广

（一）适宜区域

该模式在降水量低于120mm沙区平缓流动沙地治理中，只产生生态效果，进行一次相当于20mm降水量的水分补充后可产生一定经济效益；在降水量高于200mm沙区平缓流动沙地治理中，既可产生生态效果也可产生经济效益，可作为沙产业模式；该模式技术要求不高，其沙障设置技术、土壤改造技术、造林种草技术易于操作，推广前景较好。

（二）运作模式

该模式既属于降水量200mm以下沙区公益类荒漠化防治模式，也属于降水量200mm以上沙区的沙产业模式，可在政府组织支持下由技术拥有者对流沙防治技术人员简单培训后由企业组织实施。

（三）示范推广情况

在甘肃省民勤县试验区示范1亩。

1.生态效益

项目采用“黏土质夹层土壤+传统流沙固定物理措施+植物措施”的综合治理措施，除可达到传统治理效果外，还改变了土壤结构，提高沙土水分储存量。具体而言，沙蒿与沙芥固定地表流沙移动，分别可减少对照积沙量的57%~71%；1年生沙芥与沙蒿盖度可达24%~42%；自然条件下150d后沙芥储水量相对于对照流沙提高1.33倍，沙蒿储水量相对于对照流沙提高1.42倍，黏土夹层对照相对于流沙地对照储水量提高1.50倍；喷灌一次相当于20mm降水量条件下150d后，沙芥储水量相对于对照流沙提高10.54倍，沙蒿储水量相对于对照流沙提高11.31倍，黏土夹层对照相对于流沙地对照储水量提高11.54倍。

2.社会效益

利用该技术进行流沙防治可达到流沙地上发展生态经济林，并且获得一定产出的程度，突破了以往流沙治理由于水土条件限制难以兼顾经济效益的技术瓶颈。

3.经济效益

项目以生态效益为主，以项目区产生长期持续防护效果为项目目标，不建议对自然条件下生态经济作物进行采摘转化为经济产品，但可以间隔采摘自种自用。以微量（1次保苗水及1次补充水）灌溉条件下的产品价值进行估算：沙芥鲜品6.0元/千克，亩产300千克，则亩产超过600元/亩。

作者：柴成武、王方琳、王昱淇、徐先英、赵鹏、邱晓娜、付贵全、王明国、刘世权、段文倩（甘肃省治沙研究所）