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沙漠公路治沙模式:塔里木沙漠公路防护林生态工程建设技术开发与应用
2022-04-12

案例7:沙漠公路治沙模式:塔里木沙漠公路防护林生态工程建设技术开发与应用


   入选原因

           该案例攻克了极端干旱区流动沙漠公路风沙灾害生态防治、生态工程可持续维护、生态产业开发等方面的关键技术难题,保障了塔里木沙漠油田公路的安全运

       行,为世界沙漠公路防沙及生态建设提供了技术支撑和成功范例。该模式所运用技术曾入选2006年中国十大科技进展新闻,获2008年国家科技进步二等奖,并

       在中亚、非洲等国家得到推广应用。

案例基本情况

       南北贯穿塔克拉玛干大沙漠的塔里木油田沙漠公路全长522km,是世界上连续穿越流动沙漠的最长等级公路,也是塔里木盆地国家能源基地的交通大动脉和新疆南部经济发展的重要通道。为了根治沙漠公路风沙危害和改善沿线生态环境,沙漠公路建设过程中开展了产学研合作研究,对沿线风沙环境和立地条件分类分区,研发了利用地下咸水灌溉的防护林生态工程建设技术和基于防护林的生态产业技术研发,进行了试验示范,并在全线推广。2006年,建成了全长436km的塔里木沙漠公路防护林生态工程(林带总体宽度72-78m,总面积3128hm2,种植各类苗木近2000万株,苗木当年存活率在80%以上),形成了南北贯通塔克拉玛干沙漠的人工绿色走廊,保障了沙漠公路长期安全运行,引领了中国治沙与沙产业技术发展,成为世界治沙史上重要里程碑。

主要措施

       突破了基于高抗逆植物的流沙地高矿化度咸水灌溉造林技术,建立了沙漠公路生态防沙工程建设技术模式和可持续管护模式,其中包括:四大核心技术、一个评价机制、一个核心产业、一项新兴产业。

       四大核心技术: “非宜林区”立地类型划分技术,高抗逆植物种选育技术,流沙地咸水灌溉造林技术,不同立地条件的防护林带结构优化配置技术。

       一个评价机制: 建立了防护林稳定性多层次、多因子综合评价指标体系,辨识出影响防护林系统稳定性的障碍因子,提出了流动沙漠区人工生态系统稳定性维持理论,形成了防护林可持续管护基础。

       一个核心产业: 构建了肉苁蓉人工接种高产稳产技术体系,破解了耐盐抗旱植物梭梭根部接种肉苁蓉的技术难题,形成了梭梭、柽柳带状混交的肉苁蓉种植模式,建成了沙漠腹地肉苁蓉种源基地和高产种植试验示范区,形成了依托生态工程发展生态产业的双赢生态建设模式,创建了经济型防护体系典型技术范式。

       一项新兴产业: 建成世界上第一条穿越流动沙漠的公路生态廊道,获中国十大环境友好工程、中国十大科技进展、国家科技进步二等奖、省级优秀工程设计一等奖等殊荣,入选中国十大最美公路,成为塔克拉玛干沙漠旅游的新亮点,成为引领沙漠经济发展的排头兵。

模式特点(亮点)

       瞄准国际防沙治沙前沿,针对塔里木沙漠公路沿线特殊环境条件,面向流动沙漠地区大型防护林体系建设,通过技术创新和试验示范,研发形成了流动沙漠地区高矿化度水灌溉造林技术体系和可持续管护技术体系,并直接推广应用于塔里木沙漠公路防护林生态工程建设和管护,确保了塔里木沙漠公路的安全运行。

       亮点成果包括:①揭示了流动沙漠地区公路风沙危害形成过程,创建了风沙危害类型划分标准;②创立了流动沙漠立地类型划分指标体系,填补了“非宜林区”立地类型研究空白;③攻克了流动沙漠地区高矿化度水灌溉育苗难题,发展了高抗逆性防风固沙植物种选育技术;④突破了高矿化度水直接灌溉造林的技术瓶颈,丰富了生态建设的可利用水资源,拓宽了干旱区进行大规模生态建设的区域范围;⑤创建了流动沙漠地区大型防护林结构模式和高效种植技术,实现了当年种植、当年成林、当年发挥防护效益;⑥阐明了沙漠公路沿线地下水流场,界定了防护林灌溉用水的地下水响应范围和恢复时间,计算了沙漠公路沿线地下水安全开采量;⑦揭示了咸水滴灌条件下防护林地土壤水盐运移过程,阐明了土壤水分和盐分时空变化趋势,确定了盐分在土壤剖面上的积累范围;⑧揭示了水盐胁迫下防护林植物的生理生态响应过程,并对柽柳、梭梭、沙拐枣耐旱和耐盐能力进行了排序,估算了防护林耗水量;⑨综合评判了沙漠公路防护林工程的可持续性,提出了沙漠公路防护林工程可持续管护的优化方案。

治理成效

       经济效益: 该区公路机械体系平均4年更新一次,费用约8720万元,平均每年约2180万元,公路每年的清沙费900万元左右,而防护林生态工程年管护费1400万元,沙漠公路养护费用每年可节支1680万元。

       环境效益: 防护林具有显著的降温增湿和改善小气候作用;防护林内生物种类和数量增加,土壤酶活性增强;工程耗水量较小,工程建成前后沿线地下水位无明显变化;成果已推广应用到塔中、哈德等沙漠油田防沙绿化工程中,改善了油田的生产和生活条件。

       社会效益: 沙漠公路防护林可确保沙漠公路安全运行50年以上,促进了塔里木盆地油气勘探开发和新疆南部地区发展,产生巨大的社会效益。生态工程可持续管护模式和经济型防护屏障,推广应用到南疆铁路和沙漠边缘各个县市的生态建设工程中,为当地群众脱贫致富提供了新途径。

       产业效益: 沙漠公路防护林生态工程在荒芜沙漠中形成了多姿多彩的沙漠生态景观,已成为极有吸引力的特色旅游目的地,有力地推动了沙漠地区旅游业发展,促进了沙漠经济发展。

铺设成效

图1 铺设成效

铺设成效

图2 铺设成效

沙漠公路治理图

图3 沙漠公路治理图

沙漠公路防护林工程图

图4 沙漠公路防护林工程图

铺设工作图

图5 铺设工作图

铺设工作图

图6 铺设工作图

生态产业-肉苁蓉图

图7 生态产业-肉苁蓉图



《荒漠化防治:中国经验与实践案例》