积沙带的动态平衡及其与环境因子的关系

In the desert areas in northwestern China, the accumulated sand-belts took into form along the oasis fringe as a result of desert control efforts in more than 50 years. How do the belts maintain their dynamic equilibrium? What’s the force and environmental factors? The stability of the accumulated sand-belt is decisive to its ecological effect, and the dynamic equilibrium is the key factor determining its stability. The dynamic equilibrium of accumulated sand-belts with different forms is an important scientific issue. This project, taking the accumulated sand-belts along Minqin oasis fringe as a case study, tries to explore the relationship between the dynamic equilibrium and the environmental factors from the following 3 aspects: 1) the characteristics of the dynamic equilibrium of accumulated sand-belts with different forms; 2) the force and environmental factors causing the dynamic equilibrium of the accumulated sand-belts; 3) the effect of afforestation and sand barriers on the dynamic equilibrium of the accumulated sand-belts. This study is not only one of the important topics in the field of desertification combating, also of realistic significance to the assessment and selection of the available measures for desertification combating. The result of this study will be applicable in oasis protection and construction of the "Economic Belt of Silk Road".

我国西北沙区经过半个多世纪的防沙治沙，在绿洲边缘形成了一条积沙带。不同形态的积沙带各自是怎么实现动态平衡的？不同形态积沙带维持各自动态平衡的环境因素及营力又是什么？积沙带的稳定性是决定其生态效应的关键之所在，而其动态平衡又是决定其稳定性的关键。不同形态积沙带的动态平衡是一个关键科学问题。本课题拟以民勤绿洲边缘积沙带为研究对象，通过以下3个方面的研究，回答绿洲边缘积沙带的动态平衡及其与环境因子的关系：1）不同形态积沙带的动态平衡特征；2）不同形态积沙带维持动态平衡的环境因子及营力；3）造林及沙障对积沙带动态平衡的影响。本课题的研究成果不仅是沙漠科学的重要研究内容之一，而且对于评价和选择现有的防沙治沙措施也具有一定的现实意义，该课题的研究成果在保护绿洲和建设“丝绸之路经济带”方面具有一定的应用前景。

甘肃民勤绿洲边缘积沙带的大小、形态各异。有的积沙带迎风坡有植被，有的几乎无植被，且有的地段有人工林，有的只有稀疏天然植被；积沙带的走向（沙脊线）与主风向的夹角也有较大差异。积沙带的存在是一种动态平衡过程，如果这种动态平衡被打破，则将会对农田造成更大的危害。本课题从以下3个方面研究揭示了民勤绿洲边缘积沙带的动态平衡及其与环境因子的关系：不同形态积沙带的动态平衡特征；不同形态积沙带维持动态平衡的环境因子及营力；造林及沙障对积沙带动态平衡的影响。研究结果表明：（1）民勤绿洲边缘积沙带按形成方式可分为天然灌丛积沙带、乔木林带积沙带、人工固沙林积沙带三种，其中天然灌丛形成的积沙带相对高大，而农田边缘单纯的乔木林带形成的积沙带最窄。（2）影响积沙带形态特征的环境因子主要是上风向是否对准风沙口及沙源的距离，亦即当上风向未对准风沙口时, 积沙带较宽且断面积较大，积沙带与上风向沙源距离越小, 则积沙带越高大；而控制积沙带高度的环境因子主要是积沙带与主风向的夹角，即积沙带与主风向的夹角越小，则积沙带的高度越低。上风向对准风沙口时，则积沙带与主风向的夹角越小，积沙带的宽度亦越小。3）人工固沙林积沙带风蚀最严重且前移速率最快，天然灌丛积沙带次之；风蚀程度越轻则积沙带前移速率就越慢，草本植物盖度越高沙面风蚀程度就越轻，积沙带前移速率就越慢。（4）民勤绿洲边缘积沙带上的植被普遍是不健康的，人工固沙林积沙带上的植被健康状况相对好于天然灌丛积沙带上的植被健康状况，乔灌混交林积沙带上的植被健康状况最差。民勤绿洲下游积沙带上的优势种植物柽柳严重枯死，健康状况最差，积沙带存在潜在风蚀活化的危险。农田弃耕后，沙区农田边缘防护林及其积沙带的保护是一个新的值得考虑的问题。（5）积沙带可有效降低风速，进而阻固流沙，积沙带越高大，这种阻挡和堆积作用就越显著。西北广大绿洲位于我国“一带一路”战略的“丝绸之路经济带”上，因此，摸清绿洲边缘积沙带的动态变化，使其充分发挥正向生态作用，进而保护好绿洲，对社会稳定、边陲安全和我国的经济、文化发展意义重大。