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1、10申请公布号CN101949147A43申请公布日20110119CN101949147ACN101949147A21申请号201010241503X22申请日20100729E02D3/00200601A01B79/00200601A01G1/0020060171申请人北京沙田生态科技有限公司地址100042北京市石景山区实兴东街11号青年创业工作室136号72发明人周明强谭佳佳苏梦姣74专利代理机构北京尚诚知识产权代理有限公司11322代理人鲁兵54发明名称一种荒漠保墒方法及应用57摘要本发明提供一种荒漠保墒方法及应用,属于荒漠改造技术领域,是利用原有资源进行荒漠改造,对土层进行重新配置。
2、建造保墒地垄,将细土、沙土和砾石由下向上回填,且将砾石堆垒在地垄挡风一侧。本发明利用原有资源因地制宜地实施荒漠无灌溉保墒,其应用包括利用该保墒地垄种植经济作物,进而还通过种植大片野花草使荒漠绿洲化,不仅可改善荒漠地区的土质及经济作物如梭梭和肉苁蓉生长环境,缓解了由于降水稀少和地下水利用比较困难等原因造成的水资源匮乏,还能解决沙漠戈壁地区风力较强、植物生长比较困难等问题,在实施荒漠改造取得良好社会效应的同时,还能够种植经济作物取得较好的经济收益。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图1页CN101949150A1/1页21一种荒漠保墒方法,其特。
3、征在于,利用原有资源进行荒漠改造,对土层进行重新配置建造保墒地垄,将土层中细土和沙土由下向上回填,且将砾石堆垒在地垄挡风一侧。2根据权利要求1所述荒漠保墒方法,其特征在于,包括以下施工过程修建保墒地垄1在荒漠中选定区域挖出一条有适当长度、宽度和深度的长沟;2将挖出的原土进行筛分,按粒度由小至大分为细土、沙土和砾石;3将细土填入沟底,再填入沙土,且沙土面层形成的垄面距地表有一距离;4在沟的一侧地表,用砾石堆垒一锥形垄背。3根据权利要求2所述荒漠保墒方法,其特征在于,将多条保墒地垄沿宽度方向顺序连接形成大片保墒地垄而实现荒漠保墒。4权利要求1至3任一所述荒漠保墒方法的应用,其特征在于,在保墒地垄的。
4、垄面上种植作物。5根据权利要求4所述应用,其特征在于,还在沙土层中添加保水剂和营养剂。6根据权利要求4或5所述应用,其特征在于,在垄背与垄面之间地表增设滴灌设施。7根据权利要求4至6任一所述应用,为荒漠绿洲化方法,其特征在于,在保墒地垄另一侧,增设大片野花草种植区,该区域为V字形,底层是细土,其上为沙土和细土的混合土,混合土之上为小砾石,区域内种植野花草。8一种荒漠保墒地垄,用权利要求1至3任一所述方法得到或在权利要求4至7任一所述应用中体现,该保墒地垄整体为长条状,具有加高的垄背和较低的垄面,垄面下部为垄基;垄基中由下向上分布细土层和沙土层。9根据权利要求8所述的荒漠保墒地垄,其特征在于,垄。
5、背是由砾石堆垒而成,呈三角锥形,依据风向位于地垄来风另一侧,慢坡背向来风方向,立坡靠着垄面。10根据权利要求8或9所述的荒漠保墒地垄,其特征在于,地垄长度为1050米,垄面宽度为0510米,低于地表02米;垄背高为0410米,宽1025米;垄基中细土层厚度为03米,沙土层厚为15米。权利要求书CN101949147ACN101949150A1/4页3一种荒漠保墒方法及应用技术领域0001本发明涉及荒漠改造技术领域,具体涉及一种基于对土层的重新配置而实施的荒漠保墒方法不是通过灌溉保墒,以及改造后形成的适于植物种植的新型地垄。背景技术0002随着地球气候环境的恶化,土地荒漠化日趋严重,致使可耕种的。
6、土地资源越来越少,如何改造荒漠是一个世界性的难题。在荒漠中植树种草是荒漠改造的一个出路,然而,大面积的荒漠土地如中国哈密地区终年雨量稀少,风沙活动频繁,仅生长有稀疏的野生植物如野生梭梭,自然地理环境条件不适合植被的大面积种植。0003CN16693692005100709729公开了一种在荒漠化沙土地中套种自然植物的方法,其步骤如下在需要种植植物的区域内,用人造植物呈带状或网格状栽植,在栽植人造植物的同时,将农用高分子吸水树脂埋入人造植物根部所在的土壤中;将自然植物植入带状或网格状人造植物的空隙地带,形成人造植物与自然植物混合林地或草地;待种植的自然植物存活后,将人造植物拔除,并且在人造植物移。
7、出后形成的空隙地带补植自然植物。本发明具有如下优点和积极效果可以机械化大面积快速形成人造植物林,遮挡荒漠化地区的大风沙,减少水份蒸发及水土流失在人造植物林的空隙地带种植经济类作物,能够有效地提高种植的存活率。0004CN1015607592009100155764公开了一种荒漠治理技术,其特点是首先将荒漠上的沙石堆积成方格形、条形或纵横交错式的沙障并压实,然后用水泥浆或石灰浆喷洒或涂抹在沙障表面上,使其形成坚硬的混凝土表皮层,再在沙障与沙障之间种植耐旱植被;它是利用荒漠的天然资源沙石,结合水泥、石灰等建筑材料,在荒漠上筑起沙障,起到固沙、保水、防风、防止水土流失、易于植被生长的作用,达到低成本。
8、、长时间治理荒漠的效果,是一种简便、易行,既可以人工作业,也可以机械化施工的治理荒漠的技术。0005这些方法在某种程度上都可以达到治理荒漠的效果,然而,防治效果均为单方面的,并不能有效防止水份从沙石中流失,而且成本较高,因而在荒漠地区难以实施。发明内容0006本发明的目的在于对荒漠自然地理环境进行改造,提供一种利用原有资源因地制宜的荒漠保墒方法。0007采用以上设计,本发明利用原有资源因地制宜的实施荒漠无灌溉保墒,通过对土层进行重新配置,将原土质分成了砾石、沙土和细土三类,然后利用分类过的土质重新建造有适当长度和深度的新型保墒地垄,再在新型地垄上种植经济作物如梭梭和肉苁蓉,建成可改善荒漠如哈密。
9、地区的土质及梭梭和肉苁蓉生长环境的新型保墒地垄,不仅缓解了由于降水稀少和地下水利用比较困难等原因造成的水资源匮乏,还能解决沙漠戈壁地区风力较强、植物生长比较困难等问题。说明书CN101949147ACN101949150A2/4页4附图说明0008图1为本发明荒漠保墒方法形成的新型保墒地垄结构俯视图;0009图2为本发明荒漠保墒方法形成的新型保墒地垄结构剖面图。具体实施方式0010本发明是提供一种荒漠保墒技术,不依赖单纯的灌溉技术无灌溉,在实施荒漠改造取得良好社会效应的同时,还能够种植经济作物取得较好的经济收益。以下以在中国哈密地区的实施为例,详述本发明内容的具体实施。0011通过对哈密地区的。
10、水文地质植被等状况的详细研究,发现,哈密地区天气干燥,光照丰富,全年日照时数31703380小时,是全国日照时数充裕的地区之一,全年太阳总辐射量可达639735兆焦耳/平方米;风能资源比较丰富,天山以南的哈密市区及附近风力偏小,年平均风速仅为23米/秒,哈密市区以东戈壁盛行偏东风,年平均风速2349米/秒,哈密市区以西地区盛行北风和西北风,年平均风速4887米/秒;哈密地区可利用的水资源量极为贫乏,降水量稀少而蒸发量大,水资源以天山冰川融雪和地下水为主,河流多发源于山区,在天山及其支脉的南北坡,呈梳状排列,季节性很强,主要靠冰川融水和大气降水补给,一般在58月流量最大,占总流量的70以上;地区。
11、植被的生物学特性总体上呈现出旱生性的特点,只能稀疏生长野生梭梭等强旱生植物。0012依据以上自然条件,本发明具体是利用原有资源因地制宜的实施荒漠无灌溉保墒。本发明首先是对改造区域的土层进行重新配置原土质中的砾石会对梭梭根系及肉苁蓉的生长产生一定影响,细土还可能造成土壤的板结,因此,本发明通过人工筛选,将土层分成了砾石、沙土和细土三类,然后重新建造有适当长度和深度的新型保墒地垄,再在新型地垄上种植经济作物如梭梭和其根部寄生的肉苁蓉,建成可改善哈密地区的土质及梭梭和肉苁蓉生长环境的新型保墒地垄,不仅缓解了由于降水稀少和地下水利用比较困难等原因造成的水资源匮乏,还能解决沙漠戈壁地区风力较强、植物生长。
12、比较困难等问题。0013以下结合附图再进行具体说明0014本发明通过人工筛选,将土层分成了砾石、沙土和细土三类,然后重新配置形成一种新型保墒地垄,如图1和图2所示,该地垄整体为长条状,具有加高的垄背1和较低的垄面2,垄面2下部为垄基3。地垄具有适当的长度L,如1050米长,其目的是为了有利于泄洪和收集雨雪水。当出现洪水时,长条状地垄可以顺利排泄洪水,但长度最好不要超过50米,以避免因过长而产生泄洪阻碍、造成损失;适当的长度也有利于有效收集雨雪,使水资源得到充分利用。0015垄背1是由砾石堆垒而成,呈三角锥形,依据风向位于地垄来风的相对一侧,本例设于地垄南侧,用砾石堆成1米高的垄背,三角形长边形。
13、成慢坡12而背向来风方向,三角形短边形成立坡11,立坡11底部通过地面连着垄面2;垄背1一是可以降低风力,减少大风对植物造成的伤害,二是能够在降水时将雨雪更有效地收入地垄中,三是可以遮挡阳光,既能减少地垄中水分的蒸发量,又能减缓雪的融化,更有利于肉苁蓉和梭梭的生长。0016垄面2低于地面,其垂直向下部分为深挖的垄基3,垄基3中由下向上分布细土层31和沙土层32,其中0017细土层31细土层是地垄的底层,厚度为03米,遇水后可产生板结,能有效的防说明书CN101949147ACN101949150A3/4页5止水分的渗漏,起到保水的作用。0018沙土层32沙土层在细土层之上,厚为15米,沙土层3。
14、2的最上面即为垄面2,肉苁蓉即直接种植在该沙土层32中,长期灌溉不会板结,且透气性良好,有利于梭梭的生长,亦不会对其根系的生长造成阻碍,还可以给肉苁蓉提供优越的生长环境,便于肉苁蓉嫁接及采集工作的进行。0019需要的情况下,还可以在沙土层32中添加市场上销售的用于改良土壤的营养剂和保水剂吸水能力特别强的功能高分子材料,这种保水剂不会污染植物、土壤和地下水,可以反复释水、吸水,有效抑制水分蒸发,防止水土流失,在干旱时也不会倒吸植物水分,能起到很好的保墒省水的作用。0020垄面2低于地表02米,即沙土层32上表面到地表之间留有02米空间形成沟槽,用于防水土流失和积存雨雪。下雨时,雨水流入这里可以起。
15、到收集雨水的作用,下雪时,雪能够在这里积存下来,并慢慢融化渗透到沙土中,起到保墒的作用,从而提高了地表水的利用率,此外,还可以防止沙土的流失。0021以上几部分形成了本发明的基本构成的新型保墒地垄。施工采用以下过程00221在荒漠中选定区域挖出一条长沟,长1050米,宽0510米,深2米;00232将挖出的原土进行筛分,5000目以下为细土,8目以上的为砾石,中间尺寸的为沙土;00243将细土填入沟底,厚度约为03米,平整后再填入沙土,沙土填入厚度约为15米,平整后完成垄基的施工;00254在垄面南面一侧,沿沟的侧边方向,用砾石堆垒锥形垄背。0026由此形成了本发明基本构成的新型保墒地垄。在地。
16、垄垄面上可种植所需的经济作物。0027进一步,本发明在上述基本保墒地垄构成的基础上,可增加滴灌设施,以适应在地垄垄面上种植经济作物的需要。在垄背1北侧和地垄垄面2之间设有滴灌区4,其中埋设与外接水源连通的滴灌设施,滴灌设施在干旱时可以随时用贮存的水进行灌溉,而且在沙漠戈壁地区,滴灌相对于喷灌、渠灌等其他灌溉方法更加节水。0028以上介绍了一条保墒地垄的构成。事实上,本发明可以将多条上述保墒地垄平行排列而得到更大区域的大片保墒地垄,垄间距W可设为412米。0029更进一步,本发明在上述基本保墒地垄构成的基础上,还可以增加野花草种植区5。该野花草种植区5设于地垄北侧,意在模拟自然生态环境,创造人工。
17、气候区。野花草种植区5的宽度可根据垄间距进行调整,种植区为V字形的坡度可以调整为515。该区域的土层也需重新筛选与分配,底层是细土,其上为沙土和细土的混合土,既解决了细土的板结问题,又改善了沙土难以保水的状况,混合土之上为砾石,可防止土的流失;在区域内撒播一些野花草的种子让其自然生长,一段时间后,能够与地垄中种植的梭梭林共同创造一种生态小环境,形成独特的小气候,久之可起到绿化沙漠戈壁的作用。野花草种植区5可以在多条保墒地垄之间设置。0030本发明以在哈密地区种植梭梭和肉苁蓉的实际状态来说明本发明荒漠保墒技术的应用效果。0031保墒地垄垄长30米;垄背高0410米,宽1025米;垄基深2米,其中。
18、说明书CN101949147ACN101949150A4/4页6细土层03米,沙土层15米;垄面宽0510米,低于地表02米;设有滴灌设施,沿垄长每间隔03米设一滴水孔;野花草种植区依自然地形坡度在515变化,宽度在410米变化;共设120条保墒地垄为实验区域。0032种植首先将生长健壮的梭梭移植于地垄中的沙土层中,在梭梭根系生长最为旺盛的4月和9月,用种子试纸法,将肉苁蓉的种子接种于沙土层中的梭梭根部,降水时,水分慢慢渗入沙土中,被沙中的保水剂贮存,肉苁蓉种子接触到水分后萌发,寄生到梭梭的根部上,生长中由保水剂提供水分,水分不足时可由滴灌设施补充,肉苁蓉一直在透气性良好的沙土中生长,开花时才。
19、长出地面,采集工作一般在花期前进行,采集时要保留肉苁蓉的基部。0033保墒效果数据分别于1、4、7月,测定地垄内与试验区之外的土地,各选取10个观测点测定15米深土壤的含水量,其含水量有很大差别,试验区之外的含水量仅为18,而地垄内可达1019。0034植物种植数据试种500亩,肉苁蓉在梭梭根部接种成活率达到80以上,次年亩产肉苁蓉达100公斤以上,也就是每亩肉苁蓉收益约千余元。500亩试验区域内梭梭林生长茂盛,梭梭林之间夏季野花草繁密,生态环境良好,夏季种植区内的温度比外界平均可降4左右,湿度可提高054。0035综述哈密地区的可利用水资源极为匮乏,由以上数据可以看出,本发明的保墒效果很好,能有效缓解哈密地区,由于降水稀少和地下水利用比较困难等原因造成的水资源问题;此外,梭梭在自然环境下的生长状况不佳,肉苁蓉的寄生率很低,因此,在自然条件下的肉苁蓉接种率很低,应用本发明可改善梭梭与肉苁蓉的生长环境,使接种成活率可达80以上,能够获得非常显著的收益,而且本发明通过种植梭梭、肉苁蓉和野花草还能获得良好的生态效益。说明书CN101949147ACN101949150A1/1页7图1图2说明书附图CN101949147A。