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治沙并非要彻底消灭沙漠。因为沙漠本身也是地球自然生态系统的重要组成部分,治沙主要是遏制沙漠的无序扩张,在其边缘构建起坚实的生态屏障。

沙障作为一项关键技术,在治沙过程中发挥了不可替代的作用。

沙障,是通过人工或自然方式铺设在沙地表面的障碍物,其主要功能在于固定流沙、减缓风蚀,从而为沙漠边缘区域的植被恢复争取宝贵时间与稳定环境。

下面,我们就来认识几种在地理试题中常见的沙障类型:草方格、石方格、高立式沙障,以及近年来逐渐应用的新型PLA沙障。



 01 

草方格沙障

草方格沙障无疑是最具“中国特色”的治沙标杆,被誉为 “中国魔方” 。它诞生于上世纪中叶的治沙实践,至今仍是全球学习的典范。

它以麦草、稻草、芦苇等常见农业秸秆为原料,由治沙人员用铁钎将秸秆垂直插入沙地,露出地面约20-30厘米,形成1米×1米的正方形网格

图源 | 新华社、宁夏新闻网

刷状网绳式草方格沙障通过专用机器将固结草绳和刷状草帘聚合为多段刷状网绳,按 1 米 ×1 米铺设并压埋。相比以往人工用铁锹将麦草扎进沙地制作草方格,该种沙障只固定四周,网绳交叉处则用绳子捆绑固定即可,效率更高

草方格沙障为什么能起到防风固沙的作用?

主要是因为露在地面上的植物茎秆加了地面摩擦力,从而降低了地表气流速度,减少气流对沙粒的搬运能力,促进沙粒在方格内沉降。

草方格沙障阻沙示意图 制图 | 一直

同时,秸秆的缝隙能涵养少量水分(截留部分大气降水,减少地表蒸发),为后续植物(沙蒿、沙棘等固沙植物)生长创造一个相对湿润的微环境。

草方格内新长出的植物 图源 | 网络

正是凭借这套独特的固沙原理,草方格拥有了以下核心优势:

生态环保且成本低廉:原料均为农业生产副产品,获取便捷,成本较低,废弃后可自然降解;

技术简便易推广:无需复杂机械设备,操作简单易推广

改良土壤结构:秸秆截流水分,腐烂后可增加有机质,提高土壤肥力。

同时,草方格沙障也有以下局限:

使用寿命较短:受风沙侵蚀和微生物分解影响,有效使用寿命通常为2-4年,需定期重新铺设,长期维护成本较高

材料依赖性强:依赖周边农业区的秸秆资源,在远离农业区的纯沙漠地带,材料长途运输成本高,难以大规模应用。



 02 

石方格沙障

在戈壁滩或石源丰富的地区如青海湖周边的戈壁沙丘、新疆准噶尔盆地边缘等区域,人们利用当地的碎石、卵石或戈壁料,压入沙表形成方格,这就是石方格沙障。

图源 | 湘教版地理教材

工作原理利用石块自身的重量和稳定性,压盖沙面,风力无法吹动被石块压实的沙层方格状的布局增大摩擦力(促进沙粒在方格内沉降)的同时,还能将局部流动的沙粒限制在格子内部,避免其形成大规模流沙。

【核心优势】

结构稳定:石材本身重量大、抗风能力强

就地取材:戈壁地带碎石丰富,材料开采、运输成本低;

经久耐用石材抗风化抗腐蚀能力,使用寿命

【主要局限】

施工强度大:石块的搬运和铺设需大量人力,劳动强度高

可能影响植被复:致密的石层覆盖会阻碍降水下渗,并遮挡阳光,一定程度上抑制了种子萌发和植物生长。



 03 

高立式沙障

与前两种低矮的方格结构不同,高立式沙障是一种直立的栅栏式沙障,以芦苇、沙柳等灌木枝条为原料,或采用尼龙网、金属网等人工材料,在沙地上扎设成高度50-100厘米、甚至2米以上的直立屏障。

图源 | 网络

图源 | 央视网

一般来说,高立式沙障具有一定的透风性,当风沙流遇到屏障时,一部分沙粒会被直接拦截在障前;另一部分气流则会穿过障体,因能量损耗而在障后形成风速显著降低的“弱风区”,促使携带的沙粒在此沉积。

高立式沙障用于重要设施的前沿防护,如塔克拉玛干沙漠公路沿线、河西走廊铁路两侧、绿洲边缘以及工矿基地周边等区域。

高立式沙障治沙原理 图源 | AI生成

【核心优势】

沙效果能有效遏制快速移动的流动沙丘前移;

适用范围灵活:可根据沙害严重程度调整高度和材料。

【主要局限】

试题中出现的这几种沙障,你都了解吗?

易被沙粒埋压:障前、障后沙粒持续沉积,沙堆接近沙障顶部时便失效,需定期加高或清理,维护难度大;

局部风蚀风险高:沙障底部与地面的缝隙以及障体两端的角落,容易因气流加速形成“掏蚀”现象,导致沙障根基松动。

材料要求较高:天然材料需长度足够、韧性强,避免被风沙折断;人工材料成本相对较高。



 04 

PLA沙障

PLA沙障,全称为聚乳酸沙障,以玉米、木薯等农作物提炼的生物基材料聚乳酸为主要原料,是用于防风固沙的工程措施。

一般是做成“沙袋沙障”,用聚乳酸纤维织物做成沙袋,再向里面填充沙土,最后制成网格状或其他形状的沙障。

其工作原理与草方格类似,通过网状结构增加地表粗糙度,降低风速,固定流沙;同时,网格能截留降水,减少蒸发,为植被生长创造微环境。

而且聚乳酸最终可被微生物降解为二氧化碳和水,对环境无污染。

图源 | 力美新材料

它与草方格的相比,PLA沙障具有“降解周期可控”的优点。降解时间可通过材料工艺进行设计,使其有效防护周期(如3-5年)与植被恢复的”空窗期“完美匹配,避免传统沙障“过早失效”或“降解过慢”的问题。

《“三北”工程全域治理:生物降解聚乳酸沙袋沙障绿色治沙创新技术》乌兰布和沙漠十年现地铺设验证

图源 | 中国林业科学研究院

【核心优势】

以沙治沙,铺设效率PLA沙障质地轻便,可卷成卷材运输,在荒漠现场填充,支持机械化铺设,施工效率较高;

可生物降解,低碳环保:在完成3-5年的固沙使命后,材料自然分解无污染;

结构稳定好,可长期保持:聚乳酸沙障则不仅具备良好的障体弹性、贴地性及抗侵蚀性能,防风固沙效果好,使用年限长,避免重复施工。

【主要局限】

当前成本较高:PLA材料的提炼和加工工艺较为复杂,目前生产成本高于传统草方格和石方格,大规模推广仍受成本制约

容易被风沙掩埋沙袋整体比较矮(低),在风沙大的地方容易被掩埋。

治沙没有“一招鲜”,真正的智慧在于 “因地制宜,组合拳出击” 。

在实际的防风固沙治理中,往往是多种治沙手段结合进行,根据地区不同的条件和需求使用相应的沙障,同时再结合沙地植物种植等生物手段,从而减少气流的的携沙量,起到固沙作用。

 05 

  做完题再走~

PLA沙障(聚乳酸纤维沙袋沙障)是以可降解聚乳酸纤维织物为沙袋的基本材料,填充沙土后形成直径约20cm的障体单元,在沙丘表面铺设形成的格状沙障,现已被广泛应用于我国多个沙漠的治理。图1为PLA沙障和草方格沙障景观图,图2为研究期间测定的沙丘在迎风坡坡底、坡中、坡顶和背风坡不同规格的PLA沙障、草方格沙障与裸沙丘的粗糙度对比图(粗糙度越大,防风效益越好)。据此完成下面小题。



 参考答案与解析 

(上下滑动查看)


1. C

【解析】根据材料信息可知,粗糙度越大,防风效益越好,再结合图中信息可知,相同部位规格越大,粗糙度总体变小(坡顶除外),防风效益变差,A错误;相同部位所有规格PLA沙障的粗糙度均大于草方格沙障,防风效益PLA沙障更高,B错误;相同规格两种沙障背风坡粗糙度差异最大,故防风效益差异最大,C正确;两种沙障从迎风坡坡底、坡中、坡顶、到背风坡防风效益呈现增大、减小、增大趋势,D错误。故选C。

2. C

【解析】两种沙障的粗糙度从迎风坡坡底到背风坡呈逐渐增加趋势,而坡顶的粗糙度出现了降低,其原因可能是气流在到达坡顶后速度达到最大,对沙障的风蚀沙埋也最为严重,从而降低了沙障的防护作用,导致地表粗糙度降低,C正确,ABD错误。故选C。

3. A

【解析】与草方格沙障相比,PLA沙障就地取材,以沙治沙,施工容易,运输便利,铺设效率高,A正确;PLA沙障材料虽需人工,但是为可降解的生物材料,对环境污染小,B错误;PLA沙障为人工材料,比草方格分解慢使用时间长,避免反复施工,维护重建成本低,C错误;PLA沙障障体与地面的贴合度高,结构稳定性好,可长期保持,D错误。故选A。


本篇内容创作团队

撰文:一直

指导羊羊

排版:杳杳

封面设计:一直

文字校对:安安 青衣


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