CN108949183B - 一种沙漠绿化方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种沙漠绿化方法，属于荒漠处理领域，该方法具体包括：在待绿化沙地边缘设定防风固沙区，形成绿化区；在所述固沙屏障设定储水窖；在所述绿化区间隔平行设定种植带和固沙带；所述种植带为条状槽，并在槽底铺设改良剂后翻耕、整平；再在槽底铺设定植板，所述定植板上沿着其长度方向开设有一排定植孔；在所述定植孔上移栽含有经过室内培育树苗的定植盆后将条状槽填埋，且填埋后的表面不高于所述定植盆的顶部边沿；在固沙带的表面施加固沙剂，并每隔1‑2个月给定植盆输一次水，直至树苗高度高于3米。本申请采用了人工绿化、固沙、改良剂修复等一系列复合手段，多种举措并用，为沙地自身修复和绿化提供了保障。

Description

一种沙漠绿化方法

技术领域

本发明涉及沙漠绿化领域，具体而言，涉及一种沙漠绿化方法。

背景技术

我国北方存在大面积的沙漠化土地，据统计，约为150多万平方千米。更为严重的是，沙漠化呈现逐渐递增的趋势，对我国北方的生态环境造成了极大的威胁。同时，也对相关地区的工农业生产和人民的生活构成了极大的危害，严重地影响了社会经济的发展。

基于沙漠化危害的严重性，利用人工植被防治沙害已经有了几十年的历史，也是国际上公认的沙区生态重建的最为有效的方法之一。该方法主要以在沙漠种植耐旱植物而展开，例如通过飞播牧草和种植灌木用于沙漠绿化，但是这种技术对于治理有一定植被的平缓地区沙地会有一些效果，而对于流动性较大沙地或者常年刮风的沙地，效果并不显著。主要原因是由于牧草种子和灌木种子容易被风吹走，难以实现定植。其次，流动的沙经常会对已经发芽出苗的种子形成掩埋，进而造成大面积死苗，另外，一些仅有的少量固定并成活的苗由于沙地苛刻的生态环境，也存在成活率很低的问题。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种沙漠绿化方法，旨在解决现有技术中沙地绿化过程中，种植的植被不易成活，死苗高进而造成的绿化效果不理想的技术问题。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

1)、在待绿化沙地边缘设定防风固沙区，并在防风固沙区设定固沙屏障，所述固沙屏障呈闭合环形，并将待绿化沙地包围，形成绿化区；

2)、在所述固沙屏障外整地，形成一个向中心凹陷的锥形坡，并在锥形坡的表面铺设水泥混凝土形成固定光滑面后在锥形坡的底部设定一环形凹槽，并在环形凹槽的中心向下开设一深度为30-50米、直径为4-8米的储水窖，所述储水窖的表面裹水泥混凝土；环形凹槽的槽壁上布设多个进水孔，每个进水孔上设有过滤网；

3)、在所述绿化区间隔平行设定种植带和固沙带；所述种植带为条状槽，并在槽底铺设改良剂后翻耕、整平；再在槽底铺设定植板，所述定植板上沿着其长度方向开设有一排定植孔；

4)、在所述定植孔上移栽含有经过室内培育树苗的定植盆后将条状槽填埋，且填埋后的表面不高于所述定植盆的顶部边沿；

5)、在固沙带的表面施加固沙剂，并每隔1-2个月给定植盆输一次水，直至树苗高度高于3米；

其中，以重量份数计，所述改良剂主要由以下原料制成：

硅藻土100-150份、粉煤灰80-120份、高岭土50-70份、草炭80-120份、植物秸秆粉末120-160份、含藻载体12-20份、有机肥40-60份、腐殖质40-70份、沸石粉20-35份、玻璃微珠20-30份、硅石粉18-25份、微生物菌液20-30份；

尿素10-15份、磷酸一铵8-10份、中药废渣粉30-40份、废茶渣20-40份、黄腐酸浓缩液8-24份、酒糟40-60份、腐叶土30-60份、木屑40-60份，砻糠灰20-30份、松磷10-30份、椰糠50-70份和缓释肥30-40份；

以重量份数计，所述固沙剂主要由以下原料制成：

第一物料50-80份、第二物料10-30份、微生物菌液0.5-2份、膨润土10-20份、锯末1-8份、废纸浆5-10份和水200-300份；

其中，以重量份数计，所述第一物料主要由以下组份组成：

聚乙烯醇4-6份、苯乙烯4-5份、甲基丙烯酸甲酯5-6份、丙烯酸丁酯4-5份、丙烯酸乙酯6-7份、丙烯酸甲酯5-7份、丙烯酸2-3份、甲基丙烯酸2-3份、丙烯酰胺3-6份、苯乙烯磺酸钠1-1.5份、乙烯基磺酸钠1-1.5份、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵1-2份、烯丙氧基羟丙磺酸钠1-1.5份、甲基丙烯酸羟丙基磺酸钠1-2份、4-烯丁氧基-2-羟基丙磺酸钠1-1.5份、2-丙烯酰胺-2,2-二甲基乙磺酸钠1-1.5份、2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙基磺酸铵1-1.5份、聚醋酸乙烯酯4-5份、阴离子聚丙烯酰胺1-3份、硅溶胶0.2-1份、苯丙乳液0.2-1份、乙二醇醋酸酯0.2-1份、三醋酸甘油酯0.5-2份、碳酸丙烯酯0.5-2份、羟甲基纤维素钠0.2-2份和α-氰基丙烯酸酯0.2-2份；

以重量份数计，所述第二物料主要由以下组份组成：

氧化钙0.5-2份、硫酸钙2-6份、硼酸0.5-1份、碳酸钙1-3份、过硫酸铵0.5-1份、过硫酸钾0.5-1份、水玻璃1-4份、醋酸钙1-3份、碳化硅1-3份、硫酸钴1-3份和硅酸钾1-3份。

本申请的绿化方法中，采用了人工绿化、固沙剂固沙、改良剂修复等一系列复合手段，同时在绿化区设定相应的防风固沙区，通过固沙屏障实现对绿化区的初步防风保护。其次，在正式处理绿化区域之前，设置了相应的储水准备，在固沙屏障外设置储水窖，提前收集水并用于后续灌溉；另外，储水窖的设定以及结构也是结合沙地或者荒化地而特定选择的，锥形坡作为集水面，将降雨过程中的雨水集中到环形凹槽中，并静置沉淀，然后通过进水孔并经过滤后收集到储水窖中。储水窖的容量足以满足附近绿化区的用水需求。

对于绿化区内，采用了种植带和固沙带间隔布设的形式，一方面是为了满足绿化植被足够生长空间的需求，另一方面也是为了预留固沙带通过改良剂的修复作用和固沙剂的固沙作用实现沙地土质自然修复。采用特定配伍关系的改良剂对种植带底部槽进行改良，然后通过槽底铺设定植板的方式实现定植盆的移栽，定植板易于铺设并可用于固定定植盆，在定植时仅仅需要将定植孔下部滕出预留空间即可，非常省时省力，定植完成后则对条状槽填埋，为了便于通过定植盆实现精准灌溉，填埋后的表面不高于定植盆的顶部边沿。最后，通过在固沙带的表面施加固沙剂，并每隔1-2个月给定植盆输一次水，直至树苗高度高于3米，输水的过程持续到树苗高于3米，待树苗高于3米以上后，植被根系比较发达，其吸水能力也很强，因此可减少灌溉次数。

在本申请非常关键的创新点在于改良剂和固沙剂组份的选择，改良剂开创性地配伍了以含藻载体、玻璃微珠、硅石粉、微生物菌液、黄腐酸浓缩液、废茶渣、中药废渣粉、砻糠灰等组成的改良组份，对于待改良土质的保水性和透气性的提高非常显著；固沙剂中，两种预用液经过特定而复杂的组份反应制成，具备优异的粘结性、流动性、以及透气性，形成的粘结层抗压强度大，可以达到0.5MPa以上，抗老化性能优异，长期使用损失率低，半年后，损失率小于30％，形成的粘结层具有良好的透气性，为内部微生物生长和繁殖提供了保障，且该组合物基于特定配伍关系，其优良的保水性也可以防止沙土内部的水分流失，进一步为微生物活动提供了保障。

因此，可以说本申请中，通过植物、微生物、固沙以及改良等一系列手段实现了沙漠绿化效果，集固沙和绿化为一体，采用特定有效地种植方式为沙地绿化的成功率提供了保障，一改现有技术绿化效果差，飞播种子成活率低的技术问题。

优选的，定植盆自上而下包括具有空腔的环形套、设置在环形套一个端部的固定盆，环形套远离固定盆的一端设置有进水端，其与固定盆连接的一端的底部设置多个透水孔，且透水孔处于环形套空腔内的一侧设置有渗透膜；固定盆为一中空的截头圆锥，且其远离环形套的一端的底面积大于与环形套相接触一端的底面积；环形套内填充有水；固定盆内设置有土壤。

通过定植盆特定的结构，为后续实现顺利移栽和精准灌溉奠定基础，每个定植盆的进水端均和储水窖连通，这样，环形套内的水可通过底部透水孔慢慢渗透到固定盆内以被树苗根系吸收。固定盆呈一个底面渐渐扩大的截头圆锥状，可以有效地保证植物根系的呼吸作用，防止过度厌氧环境的形成。

可选的，每个定植盆的进水口分别通过管道连接至输水总管，且输水总管与储水窖通过水泵连通。

通过一个输水总管即可实现对不同定植盆精准灌溉的目的，并且每个输水盆的管道上可以单独设定控制水流的阀门。

可选的，固定盆上设置有通气孔，且定植板和所述定植盆均由可降解材料制成。具有通气孔的固定盆一方面易于实现与外部土壤的营养交换，另一方面也易于实现水分的缓慢外溢，以防止在灌溉过程中造成树苗水分过多而形成厌氧烂根。且随着树苗的不断长大，固定盆和定植板埋设在内部会逐渐被分解，而部分外漏的环形套也会随着时间推移被逐渐分解。

优选的，所述微生物菌液为将放线菌、固氮菌、枯草芽孢杆菌、光合细菌、酵母菌、巨大芽孢杆菌、硫酸还原菌中的一种或多种培养发酵后的菌液；

和/或；

所述含藻载体为负载有共球藻、假共球藻、列丝藻、伪枝藻、鞘丝藻、微鞘藻、鱼腥藻、粘球藻和念珠藻中的两种或者两种以上的高分子聚合材料。

上述的几种微生物在高温缺水环境中具有较强的生存能力，另外，其腐熟效果比较突出，可以对待改良土壤中所含的有机腐殖质分解，并转化为可被植物根系吸收的营养成分。而且，多种不同的微生物之间在增殖的过程中还存在竞争机制，从而提高微生物的生存能力，更为优选的，在施加微生物菌液时，可添预先添加质量为微生物菌液质量50-150倍的腐植酸，以供微生物分解所用，以期进一步地提高修复和改良土质(沙质)的效果。

共球藻、假共球藻、列丝藻、伪枝藻、鞘丝藻以及微鞘藻等具有较强的繁殖能力以及抗逆性能力，同时，多为地衣类共生种，且该几种藻类的组合还会体现出增效的效果。因此，优选采用上述的几种藻类作为繁殖种。另外，含藻载体优选具有较好的保水能力，且易于流动的高分子聚合材料，旨在提高藻类的生存能力以及传播性能。

优选的，所述固沙剂的制备方法包括以下步骤：

a)、将苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸和丙烯酰胺按照先后顺序依次置于一容器中，先将容器中的混合液于15-18℃下搅拌5-8分钟，然后调整温度至20-25℃后继续搅拌5-10分钟，再将温度调整至18-20℃后搅拌10-12分钟，得到第一混合液；

b)、将聚醋酸乙烯酯、阴离子聚丙烯酰胺、硅溶胶、苯丙乳液、乙二醇醋酸酯、三醋酸甘油酯、碳酸丙烯酯、羟甲基纤维素钠和α-氰基丙烯酸酯混合均匀，得到第二混合液；

c)、将苯乙烯磺酸钠、乙烯基磺酸钠、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、烯丙氧基羟丙磺酸钠、甲基丙烯酸羟丙基磺酸钠、4-烯丁氧基-2-羟基丙磺酸钠、2-丙烯酰胺-2，2-二甲基乙磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙基磺酸铵、过硫酸铵、过硫酸钾混合，并用质量为混合后总质量20-40倍的水溶解，得到第三混合液；

d)、将45-50％以质量百分数计的第一混合液以及45-50％以质量百分数计的第三混合液先后加入至温度为50-60℃的水中，搅拌反应40-70分钟，得到第一反应液；

e)、将所述第一反应液升温至70-80℃后，将剩余的第一混合液和第三混合液喷入第一反应液中，喷完后将反应体系升温至95℃保温2-3小时，并于30-40分钟将反应体系降至15-20℃，得到第二反应液；

f)、将聚乙烯醇用质量为其5-10倍的水溶解后与所述第二反应液、氧化钙、硫酸钙、硼酸、碳酸钙以及醋酸钙混合均匀后，加入一部分膨润土和锯末，于常温下搅拌混匀，得到第一预用液；

g)、在第二混合液中依次加入水玻璃、碳化硅、硫酸钴和硅酸钾，并于加热条件下搅拌混匀后加入剩余部分的膨润土、锯末以及全部量的废纸浆后，用水稀释，得到第二预用液；

h)、将所述第一预用液，所述第二预用液以及所述微生物菌液分别单独包装，得到固沙剂。

优选的，所述改良剂的制备方法包括：

A)、将高岭土以及粉煤灰混合均匀，并加入水搅拌成团，团状物置于30-35℃条件下加热1-1.5小时，得到第一混合料；

B)、将硅藻土和草炭混匀后加入黄腐酸浓缩液，再加水继续混匀，得到第二混合料；

C)、将植物秸秆粉末加入秸秆腐熟剂腐熟后与有机肥、腐殖质、中药废渣粉和废茶渣混合，并堆积发酵后与酒糟、腐叶土、木屑、砻糠灰、松磷和椰糠混和后拌匀，并于20-30℃静置2-3天，得到第三混合料；

D)、将沸石粉、玻璃微珠和硅石粉混合均匀；得到第四混合料；

E)、将所述第二混合料、所述第三混合料混匀后加入尿素、磷酸一铵和缓释肥，并进行分散搅拌，再向其中加入所述第一混合料和所述第四混合料，搅拌均匀后加入含藻载体以及微生物菌液，继续混匀后摊铺至25-30℃环境下2-5小时，得到改良剂。

固沙剂的制备方法是基于固沙剂的组成而特别制定的，对于不同的组份采取不同组合方式以及操作工艺；总体上，以有机成分混合后与特定的引发组合物质反应并在特定的条件下形成乳液，反应条件也是基于所加物质及含量特定选择的。尤其是步骤d)和步骤e)是经过大量的摸索和探讨才发现，若直接将两种混合液全部混合反应，无论如何优化反应温度和时间，都很难实现步骤f)中第一预用液的制备(不能满足粘度和粘接性需求)。意外地发现通过分批次且区分反应温度和时间的方式可将粘结性得到质的提升，而且还体现出了耐高温的特性。此外，膨润土和水玻璃、碳化硅、硫酸钴和硅酸钾等配伍后，出乎预料地发现其保水性得到了质的提升，由此而获得了固沙性能非常优异、且利于微生物快速繁殖的固沙组合物。

基于同样的理由，对改良剂也采用特定的工艺参数和方法实现制备过程，以实现其最佳的土质改良效果。

优选的，由于固沙剂实际上是由两种单独的预用液组成，因此，在使用的过程中，通过多次探索和实践，通过以下方法可实现最好的固沙效果：

将固沙带表皮开出深度为20-40厘米深的沟渠，并将微生物菌液喷施于沟渠，且添加有机腐殖质后掩埋沟渠；将第一预用液、第二预用液按照体积用量比为2：1的比例喷洒固沙带的表面。

该方法中，结合组合物的不同种类，特定采用不同的处理工艺，首先将用于固沙区域的沙地表皮开出深度为20-40厘米深的沟渠，并将微生物菌液喷施于沟渠，且添加有机腐殖质后掩埋沟渠。20-40厘米深的沟渠中，其氧含量和水含量正好能够满足微生物的大量繁殖，且有机腐殖质的添加为微生物的大量繁殖提供了原料来源，这样在短时间内，通过微生物的代谢活动即可获得大量的次级代谢产物，进而起到土质改良效果。然后再将具有固沙效果的第一预用液、第二预用液按照体积用量比为2：1的比例喷洒于固沙区域的沙地表，该预用液即可起到固沙效果，形成的固沙层粘结性强、耐高温、耐老化、保水性好、透气性强、固化速度快，由于其保水透气性能突出，因此对于土质改良效果非常显著，此外为了进一步提高土质改良的效果，可以在将沟渠掩埋前，加入既定重量比的含有沸石粉和蛭石粉的水混液。一方面以提高土质改良效果，另一方面，还可加快后续两种预用液的固沙速度。(蛭石粉具有良好的阳离子交换性、吸附性、保水性，改善环境的微环境，储水透气；周围环境的酸碱度，从而使得两种乳液快速凝固固沙)。

在可选的方案中，固沙剂在具体应用的过程中，除了添加有机腐殖质外，还优选添加等量的腐植酸盐；该盐的添加可以提高微生物的含量(提高3-5倍)并起到疏松沙土质的效果。具体的，该盐的制备方法如下：将腐植酸粉碎至120-150目，将入水配成30％w/v的溶液后，加入12％的氢氧化钾反应后调节酸碱度为7-8，将所得反应液于4-5个大气压下加压搅拌30-50分钟，再在40-50℃条件下保温10小时以上，将保温后的反应液加入质量为腐植酸1/15的硫酸铜，并于50℃保温反应3小时，经过过滤、干燥后即得。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)、本申请中，采用了人工绿化、固沙剂固沙、改良剂修复等一系列复合手段，实现沙地绿化，为移栽苗的成活提供保障，多种举措并用，为沙地自身修复创造了先决条件。所提供的固沙剂，各组份配伍考究，制成的液态预用液粘度约为50-400mPa.s，非常易于喷洒和固沙的快速施工。

(2)、固沙剂中，两种预用液经过特定而复杂的组份反应制成，具备优异的粘结性、流动性、以及透气性，形成的粘结层抗压强度大，抗老化性能优异，长期使用损失率低，损失率小形成的粘结层具有良好的透气性，为内部微生物生长和繁殖提供了保障，且该组合物基于特定配伍关系，其优良的保水性也可以防止沙土内部的水分流失，进一步为微生物活动提供了保障。

(3)、本发明使用的改良剂配伍关系考究，并且分为不同的层次，集固沙、改良以及生态养护为一体，形成多层面立体改良效果，通过固沙稳定微生物以及植物的繁衍以及生长环境。

(4)、通过特定结构的固沙屏障、储水窖、种植带以及定植板等为整个树苗移栽以及后续的生长提供了有力保障，同时由于多数设备均是可降解材质制成，也没有带来额外的环境压力。

附图说明

图1为本发明提供的储水窖的俯视图示意图；

图2为本发明提供的定植板的结构示意图；

图3为本发明提供的绿化区示意图；

其中，环形凹槽-101；储水窖-102；锥形坡-103；定植板-201；定植孔-202。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

请参考图1-图3，本发明提供了一种沙漠绿化方法，具体包括以下步骤：

在待绿化沙地边缘设定防风固沙区，并在防风固沙区设定固沙屏障，固沙屏障呈闭合环形，并将待绿化沙地包围，形成绿化区；

在固沙屏障外整地，形成一个向中心凹陷的锥形坡103，并在锥形坡103的表面铺设水泥混凝土形成固定光滑面后在锥形坡103的底部设定一环形凹槽101，并在环形凹槽101的中心向下开设一深度为30-50米、直径为4-8米的储水窖102，储水窖102的表面裹水泥混凝土；环形凹槽101的槽壁上布设多个进水孔，每个进水孔上设有过滤网；

在绿化区间隔平行设定种植带和固沙带；种植带为条状槽，并在槽底铺设改良剂后翻耕、整平；再在槽底铺设定植板201，定植板201上沿着其长度方向开设有一排定植孔202；

在定植孔202上移栽含有经过室内培育树苗的定植盆后将条状槽填埋，且填埋后的表面不高于所述定植盆的顶部边沿；

在固沙带的表面施加固沙剂，并每隔1-2个月给定植盆输一次水，直至树苗高度高于3米；

其中，以重量份数计，改良剂主要由以下原料制成：

硅藻土100-150份、粉煤灰80-120份、高岭土50-70份、草炭80-120份、植物秸秆粉末120-160份、含藻载体12-20份、有机肥40-60份、腐殖质40-70份、沸石粉20-35份、玻璃微珠20-30份、硅石粉18-25份、微生物菌液20-30份；

尿素10-15份、磷酸一铵8-10份、中药废渣粉30-40份、废茶渣20-40份、黄腐酸浓缩液8-24份、酒糟40-60份、腐叶土30-60份、木屑40-60份，砻糠灰20-30份、松磷10-30份、椰糠50-70份和缓释肥30-40份；

以重量份数计，固沙剂主要由以下原料制成：

第一物料50-80份、第二物料10-30份、微生物菌液0.5-2份、膨润土10-20份、锯末1-8份、废纸浆5-10份和水200-300份；

其中，以重量份数计，所述第一物料主要由以下组份组成：

聚乙烯醇4-6份、苯乙烯4-5份、甲基丙烯酸甲酯5-6份、丙烯酸丁酯4-5份、丙烯酸乙酯6-7份、丙烯酸甲酯5-7份、丙烯酸2-3份、甲基丙烯酸2-3份、丙烯酰胺3-6份、苯乙烯磺酸钠1-1.5份、乙烯基磺酸钠1-1.5份、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵1-2份、烯丙氧基羟丙磺酸钠1-1.5份、甲基丙烯酸羟丙基磺酸钠1-2份、4-烯丁氧基-2-羟基丙磺酸钠1-1.5份、2-丙烯酰胺-2,2-二甲基乙磺酸钠1-1.5份、2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙基磺酸铵1-1.5份、聚醋酸乙烯酯4-5份、阴离子聚丙烯酰胺1-3份、硅溶胶0.2-1份、苯丙乳液0.2-1份、乙二醇醋酸酯0.2-1份、三醋酸甘油酯0.5-2份、碳酸丙烯酯0.5-2份、羟甲基纤维素钠0.2-2份和α-氰基丙烯酸酯0.2-2份；

以重量份数计，所述第二物料主要由以下组份组成：

氧化钙0.5-2份、硫酸钙2-6份、硼酸0.5-1份、碳酸钙1-3份、过硫酸铵0.5-1份、过硫酸钾0.5-1份、水玻璃1-4份、醋酸钙1-3份、碳化硅1-3份、硫酸钴1-3份和硅酸钾1-3份。

优选的，在上述方案的之处上，本申请的具体实施方案中，还可以通过对定植盆的结构材质、其与储水窖的连接关系、固定剂和改良剂的成分、制备方法等进行按照上述记载内容进行进一步限定或者增加。

接下来，结合以上的内容，对本发明沙漠绿化方法以及其部分组成方案举出了以下具体的实施例：

实施例1：固沙剂的组成和制备

按照重量份数计，其原料组份包括：第一物料62份、第二物料21份、微生物菌液1份、膨润土15份、锯末5份、废纸浆8份和水240份。

具体的，所述第一物料主要由以下组份组成：

聚乙烯醇4份、苯乙烯4份、甲基丙烯酸甲酯5份、丙烯酸丁酯5份、丙烯酸乙酯7份、丙烯酸甲酯7份、丙烯酸3份、甲基丙烯酸2份、丙烯酰胺4份、苯乙烯磺酸钠1份、乙烯基磺酸钠1份、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵2份、烯丙氧基羟丙磺酸钠1份、甲基丙烯酸羟丙基磺酸钠1份、4-烯丁氧基-2-羟基丙磺酸钠1.5份、2-丙烯酰胺-2，2-二甲基乙磺酸钠1.5份、2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙基磺酸铵1份、聚醋酸乙烯酯4份、阴离子聚丙烯酰胺2份、硅溶胶0.2份、苯丙乳液0.2份、乙二醇醋酸酯0.2份、三醋酸甘油酯2份、碳酸丙烯酯2份、羟甲基纤维素钠0.2份和α-氰基丙烯酸酯0.2份；

以重量份数计，所述第二物料主要由以下组份组成：

氧化钙1份、,硫酸钙5份、硼酸1份、碳酸钙2份、过硫酸铵1份、过硫酸钾1份、水玻璃2份、醋酸钙2份、碳化硅2份、硫酸钴2份和硅酸钾2份。

制备方法：

S11：将苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸和丙烯酰胺按照先后顺序依次置于一容器中，先将容器中的混合液于15℃下搅拌5分钟，然后调整温度至20℃后继续搅拌10分钟，再将温度调整至18℃后搅拌12分钟，得到第一混合液；

S12：于25℃下，以25转/分钟的条件下，依次按照羟甲基纤维素钠、α-氰基丙烯酸酯、硅溶胶、苯丙乳液、乙二醇醋酸酯、三醋酸甘油酯、碳酸丙烯酯、聚醋酸乙烯酯和阴离子聚丙烯酰胺的次序加入至混合容器中，得到第二混合液；

S13：将苯乙烯磺酸钠、乙烯基磺酸钠、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、烯丙氧基羟丙磺酸钠、甲基丙烯酸羟丙基磺酸钠、4-烯丁氧基-2-羟基丙磺酸钠、2-丙烯酰胺-2，2-二甲基乙磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙基磺酸铵、过硫酸铵、过硫酸钾混合，并用质量为混合后总质量35倍的水溶解，得到第三混合液；

S14：将50％以质量百分数计的第一混合液以及50％以质量百分数计的第三混合液先后加入至温度为60℃的水中，搅拌反应60分钟，得到第一反应液；

S15：将所述第一反应液升温至80℃后，将剩余的第一混合液和第三混合液喷入第一反应液中，喷完后将反应体系升温至95℃保温3小时，并于30分钟将反应体系降至15℃，得到第二反应液；

S16：将聚乙烯醇用质量为其8倍的水溶解后与所述第二反应液、氧化钙、硫酸钙、硼酸、碳酸钙以及醋酸钙混合均匀后，加入一部分膨润土(占总量2/3)和锯末(占总量1/4)，于常温下搅拌混匀，得到第一预用液；

S17：在第二混合液中依次加入水玻璃、碳化硅、硫酸钴和硅酸钾，并于加热条件下搅拌混匀后加入剩余部分的膨润土、锯末以及全部量的废纸浆后，用水稀释，得到第二预用液；

S18：将所述第一预用液，所述第二预用液以及所述微生物菌液分别单独包装，得到固沙剂。

实施例2：改良剂的组成和制备

按照重量份数计，其原料组份包括：硅藻土120份、粉煤灰100份、高岭土60份、草炭100份、植物秸秆粉末140份、含藻载体16份、有机肥50份、腐殖质55份、沸石粉30份、玻璃微珠25份、硅石粉20份、微生物菌液25份；

尿素12份、磷酸一铵12份、中药废渣粉35份、废茶渣30份、黄腐酸浓缩液16份、酒糟50份、腐叶土45份、木屑50份，砻糠灰250份、松磷20份、椰糠60份和缓释肥35份。

其中，植物秸秆粉末包括以重量百分数计的如下组份：

玉米杆粉8％、玉米芯粉14％、土豆秸秆粉25％、沙棘秸秆粉10％、骆驼刺秸秆粉10％、水稻秸秆粉10％、胡麻秸秆粉8％、小麦秸秆粉5％、高粱秸秆粉5％和豌豆秸秆粉5％；

微生物菌液为将放线菌、固氮菌、枯草芽孢杆菌、光合细菌、酵母菌、巨大芽孢杆菌、硫酸盐还原菌培养发酵后的菌液；

含藻载体为负载有共球藻、假共球藻、列丝藻、伪枝藻、鞘丝藻、微鞘藻、鱼腥藻、粘球藻和念珠藻的高分子聚合材料。

制备方法

S21：高岭土以及粉煤灰混合均匀，并加入水搅拌成团，团状物置于32℃条件下加热1.5小时，得到第一混合料；

S22：将硅藻土和草炭混匀后加入黄腐酸浓缩液，再加水继续混匀(至可以流动的粘稠状即可)，得到第二混合料；

S23：将植物秸秆粉末加入秸秆腐熟剂腐熟后与有机肥、腐殖质、中药废渣粉和废茶渣混合，并堆积发酵后与酒糟、腐叶土、木屑、砻糠灰、松磷和椰糠混和后拌匀，并于25℃静置3天，得到第三混合料；

S24：将沸石粉、玻璃微珠和硅石粉混合搅拌均匀；得到第四混合料；

S25：将所述第二混合料、所述第三混合料混匀后加入尿素、磷酸一铵和缓释肥，并进行分散搅拌，再向其中加入所述第一混合料和所述第四混合料，搅拌均匀后加入含藻载体以及微生物菌液，继续混匀后摊铺至28℃环境下4小时，得到预用粉料；

该步骤中，含藻载体的制备方法包括：

将海藻酸钠、聚羟基脂肪酸酯和纤维素以5:2:1的重量比混匀，灭菌后将经过与经过纯化培养的藻类混合，并制成2mm的球状物，将所述球状物置于0.08M的氯化钙水溶液中，保持50分钟，取出球状物，晾干后获得含藻载体。

实施例3：沙漠绿化方法

S31：在待绿化沙地边缘设定防风固沙区，并在防风固沙区设定固沙屏障，固沙屏障呈闭合环形，并将待绿化沙地包围，形成绿化区；

S32：在固沙屏障外整地，形成一个向中心凹陷的锥形坡103，并在锥形坡103的表面铺设水泥混凝土形成固定光滑面后在锥形坡103的底部设定一环形凹槽101，并在环形凹槽101的中心向下开设一深度为30米、直径为5米的储水窖102，储水窖102的表面裹水泥混凝土；环形凹槽101的槽壁上布设多个进水孔，每个进水孔上设有过滤网；

S33：在绿化区间隔平行设定种植带和固沙带；所述种植带为条状槽，并在槽底铺设改良剂(实施例2提供)后翻耕、整平；再在槽底铺设定植板201，定植板201上沿着其长度方向开设有一排定植孔202；

S34：在所述定植孔202上移栽含有经过室内培育树苗的定植盆后将条状槽填埋，且填埋后的表面不高于定植盆的顶部边沿；

S35：在固沙带的表面施加固沙剂(实施例1提供)，并输水养护。

实施例4

本实施例是实施例3的进一步深化限定和增加，具体的，在实施例3的基础之上，本实施例中，定植盆自上而下包括具有空腔的环形套、设置在环形套一个端部的固定盆，环形套远离所述固定盆的一端设置有进水端，其与固定盆连接的一端的底部设置多个透水孔，且透水孔处于环形套空腔内的一侧设置有渗透膜；固定盆为一中空的截头圆锥，且其远离所述环形套的一端的底面积大于与所述环形套相接触一端的底面积；环形套内填充有水；固定盆内设置有土壤。每个定植盆的进水口分别通过管道连接至输水总管，且输水总管与储水窖102通过水泵连通，定植盆上设置有通气孔，且定植板201和所述定植盆均由可降解材料制成。

对比例1：

该对比例中，通过设定固沙剂不同配伍关系，检验固沙效果。其中，对比例1中整个组合物的制备方法和产品组成类似实施例1，区别在于该组合物中，缺少膨润土和废纸浆，同时，还缺少甲基丙烯酸羟丙基磺酸钠、4-烯丁氧基-2-羟基丙磺酸钠、2-丙烯酰胺-2，2-二甲基乙磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙基磺酸铵、聚醋酸乙烯酯、阴离子聚丙烯酰胺。

对比例2：

该对比例中，通过设定改良剂不同的配伍关系，检验改良剂的改良效果；该对比例中，不含有硅藻土、粉煤灰、高岭土以及草炭；并且不含植物秸秆粉末、腐殖质、酒糟和腐叶土；其它的组份含量以及制备路线均同实施例2。

试验例1：

将用于模拟沙地表皮开出深度为25厘米深的沟渠，并将微生物菌液喷施于沟渠，且添加有机腐殖质后掩埋沟渠；

分别将实施例1、对比例1中的第一预用液、第二预用液按照体积用量比为2：1的比例喷洒于固沙区域的沙地表；其中，喷洒量为3千克/m²。待形成固沙结合层后，进行抗风蚀强度、抗压强度、抗冻融性、强度损失率、质量损失率、抗老化性、保湿性能等指标统计，具体结果请参考表1。

其中：

固沙结合层厚度：固沙结合层稳定形成后，测定厚度。

抗风蚀强度：在特定风速下测定固沙结合层的质量损失率(简称质损)以及强度损失率(20km/h风速条件下一个月，简称强损)。

抗压强度：固沙结合层稳定形成后，统计其抗压强度。

抗冻融性：在多个冻融循环下，统计固沙结合层强度损失率和质量损失率(温差大于50℃的条件下，循环处理20次)。

抗老化性：在紫外光连续照射的条件下，统计固沙结合层强度损失率(紫外光照射200小时)。

保湿性能：将形成的固沙结合层在干燥箱中干燥，统计水分保持情况(40℃干燥箱处理3小时的水分损失率)。

表1试验例1检测结果

试验例2：

分别将各实施例2和对比例2所得预用液料喷洒(1-2千克/m²)至用于模拟形成的沙地表皮，待形成底层粘结层后，将预用粉料均匀摊铺至固沙层上(填铺厚度为50-100mm)，形成摊铺层后，在摊铺顶层喷洒预用液料(3-5千克/m²)并形成顶层粘结层。

请参考表2，发现实施例2中，2月后中间改良层微生物含量可以达到6×10⁷个/g，且改良2月后，改良层以下100mm，中间层疏松，孔隙率高。而对比例2中，改良层微生物含量10⁵个/g，且盖两层之地紧致，透气性差。

表2试验例2检测结果

试验例3：验证实施例3的效果，给出相应的数据。

分别统计实施例3中，2月、4月和6月后的储水窖的积水量、定植盆内湿度、定植盆内微生物数量、移栽树苗的成活率，结果如表3所示。其中，积水量为统计时积水所占储水窖的体积；生长速度为(统计时移栽苗的高度-移栽时苗的高度)/移栽时苗的高度。

表3实施例3不同阶段指标检测

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (2)

1.一种沙漠绿化方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)、在待绿化沙地边缘设定防风固沙区，并在防风固沙区设定固沙屏障，所述固沙屏障呈闭合环形，并将待绿化沙地包围，形成绿化区；

2)、在所述固沙屏障外整地，形成一个向中心凹陷的锥形坡，并在锥形坡的表面铺设水泥混凝土形成固定光滑面后在锥形坡的底部设定一环形凹槽，并在环形凹槽的中心向下开设一深度为30-50米、直径为4-8米的储水窖，所述储水窖的表面裹水泥混凝土；环形凹槽的槽壁上布设多个进水孔，每个进水孔上设有过滤网；

3)、在所述绿化区间隔平行设定种植带和固沙带；所述种植带为条状槽，并在槽底铺设改良剂后翻耕、整平；再在槽底铺设定植板，所述定植板上沿着其长度方向开设有一排定植孔；

4)、在所述定植孔上移栽含有经过室内培育树苗的定植盆后将条状槽填埋，且填埋后的表面不高于所述定植盆的顶部边沿；

所述定植盆自上而下包括具有空腔的环形套、设置在环形套一个端部的固定盆，所述环形套远离所述固定盆的一端设置有进水端，其与所述固定盆连接的一端的底部设置多个透水孔，且透水孔处于环形套空腔内的一侧设置有渗透膜；所述固定盆为一中空的截头圆锥，且其远离所述环形套的一端的底面积大于与所述环形套相接触一端的底面积；所述环形套内填充有水；所述固定盆内设置有土壤；每个所述定植盆的进水口分别通过管道连接至一个输水总管，且所述输水总管与储水窖通过水泵连通；

所述固定盆上设置有通气孔，且所述定植板和所述定植盆均由可降解材料制成；

5)、在固沙带的表面施加固沙剂，并每隔1-2个月给定植盆输一次水，直至树苗高度高于3米；

其中，以重量份数计，所述改良剂主要由以下原料制成：

硅藻土100-150份、粉煤灰80-120份、高岭土50-70份、草炭80-120份、植物秸秆粉末120-160份、含藻载体12-20份、有机肥40-60份、腐殖质40-70份、沸石粉20-35份、玻璃微珠20-30份、硅石粉18-25份、微生物菌液20-30份；

尿素10-15份、磷酸一铵8-10份、中药废渣粉30-40份、废茶渣20-40份、黄腐酸浓缩液8-24份、酒糟40-60份、腐叶土30-60份、木屑40-60份，砻糠灰20-30份、松磷10-30份、椰糠50-70份和缓释肥30-40份；

以重量份数计，所述固沙剂主要由以下原料制成：

第一物料50-80份、第二物料10-30份、微生物菌液0.5-2份、膨润土10-20份、锯末1-8份、废纸浆5-10份和水200-300份；

其中，以重量份数计，所述第一物料主要由以下组份组成：

聚乙烯醇4-6份、苯乙烯4-5份、甲基丙烯酸甲酯5-6份、丙烯酸丁酯4-5份、丙烯酸乙酯6-7份、丙烯酸甲酯5-7份、丙烯酸2-3份、甲基丙烯酸2-3份、丙烯酰胺3-6份、苯乙烯磺酸钠1-1.5份、乙烯基磺酸钠1-1.5份、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵1-2份、烯丙氧基羟丙磺酸钠1-1.5份、甲基丙烯酸羟丙基磺酸钠1-2份、4-烯丁氧基-2-羟基丙磺酸钠1-1.5份、2-丙烯酰胺-2，2-二甲基乙磺酸钠1-1.5份、2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙基磺酸铵1-1.5份、聚醋酸乙烯酯4-5份、阴离子聚丙烯酰胺1-3份、硅溶胶0.2-1份、苯丙乳液0.2-1份、乙二醇醋酸酯0.2-1份、三醋酸甘油酯0.5-2份、碳酸丙烯酯0.5-2份、羟甲基纤维素钠0.2-2份和α-氰基丙烯酸酯0.2-2份；

所述微生物菌液为将放线菌、固氮菌、枯草芽孢杆菌、光合细菌、酵母菌、巨大芽孢杆菌、硫酸还原菌中的一种或多种培养发酵后的菌液；

和；

所述含藻载体为负载有共球藻、假共球藻、列丝藻、伪枝藻、鞘丝藻、微鞘藻、鱼腥藻、粘球藻和念珠藻中的两种或者两种以上的高分子聚合材料；

以重量份数计，所述第二物料主要由以下组份组成：

氧化钙0.5-2份、硫酸钙2-6份、硼酸0.5-1份、碳酸钙1-3份、过硫酸铵0.5-1份、过硫酸钾0.5-1份、水玻璃1-4份、醋酸钙1-3份、碳化硅1-3份、硫酸钴1-3份和硅酸钾1-3份；

所述固沙剂的制备方法包括以下步骤：

a)、将苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸和丙烯酰胺按照先后顺序依次置于一容器中，先将容器中的混合液于15-18℃下搅拌5-8分钟，然后调整温度至20-25℃后继续搅拌5-10分钟，再将温度调整至18-20℃后搅拌10-12分钟，得到第一混合液；

b)、将聚醋酸乙烯酯、阴离子聚丙烯酰胺、硅溶胶、苯丙乳液、乙二醇醋酸酯、三醋酸甘油酯、碳酸丙烯酯、羟甲基纤维素钠和α-氰基丙烯酸酯混合均匀，得到第二混合液；

c)、将苯乙烯磺酸钠、乙烯基磺酸钠、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、烯丙氧基羟丙磺酸钠、甲基丙烯酸羟丙基磺酸钠、4-烯丁氧基-2-羟基丙磺酸钠、2-丙烯酰胺-2，2-二甲基乙磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙基磺酸铵、过硫酸铵、过硫酸钾混合，并用质量为混合后总质量20-40倍的水溶解，得到第三混合液；

d)、将45-50％以质量百分数计的第一混合液以及45-50％以质量百分数计的第三混合液先后加入至温度为50-60℃的水中，搅拌反应40-70分钟，得到第一反应液；

e)、将所述第一反应液升温至70-80℃后，将剩余的第一混合液和第三混合液喷入第一反应液中，喷完后将反应体系升温至95℃保温2-3小时，并于30-40分钟将反应体系降至15-20℃，得到第二反应液；

f)、将聚乙烯醇用质量为其5-10倍的水溶解后与所述第二反应液、氧化钙、硫酸钙、硼酸、碳酸钙以及醋酸钙混合均匀后，加入一部分膨润土和锯末，于常温下搅拌混匀，得到第一预用液；

g)、在第二混合液中依次加入水玻璃、碳化硅、硫酸钴和硅酸钾，并于加热条件下搅拌混匀后加入剩余部分的膨润土、锯末以及全部量的废纸浆后，用水稀释，得到第二预用液；

h)、将所述第一预用液，所述第二预用液以及所述微生物菌液分别单独包装，得到固沙剂；

在步骤5)中，采用以下方法施加所述固沙剂：

将固沙带表皮开出深度为20-40厘米深的沟渠，并将微生物菌液喷施于沟渠，且添加有机腐殖质后掩埋沟渠；将第一预用液、第二预用液按照体积用量比为2：1的比例喷洒固沙带的表面。

2.根据权利要求1所述的沙漠绿化方法，其特征在于，所述改良剂的制备方法包括：

A)、将高岭土以及粉煤灰混合均匀，并加入水搅拌成团，团状物置于30-35℃条件下加热1-1.5小时，得到第一混合料；

B)、将硅藻土和草炭混匀后加入黄腐酸浓缩液，再加水继续混匀，得到第二混合料；

C)、将植物秸秆粉末加入秸秆腐熟剂腐熟后与有机肥、腐殖质、中药废渣粉和废茶渣混合，并堆积发酵后与酒糟、腐叶土、木屑、砻糠灰、松磷和椰糠混和后拌匀，并于20-30℃静置2-3天，得到第三混合料；

D)、将沸石粉、玻璃微珠和硅石粉混合均匀；得到第四混合料；

E)、将所述第二混合料、所述第三混合料混匀后加入尿素、磷酸一铵和缓释肥，并进行分散搅拌，再向其中加入所述第一混合料和所述第四混合料，搅拌均匀后加入含藻载体以及微生物菌液，继续混匀后摊铺至25-30℃环境下2-5小时，得到改良剂。

Images