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1、(10)授权公告号 CN 101507405 B (45)授权公告日 2011.04.13 CN 101507405 B *CN101507405B* (21)申请号 200910113268.5 (22)申请日 2009.03.23 A01G 23/00(2006.01) (73)专利权人 中国科学院新疆生态与地理研究 所 地址 830011 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 北京南路 40 号附 3 号 (72)发明人 朱成刚 李卫红 马晓东 陈亚宁 (74)专利代理机构 乌鲁木齐中科新兴专利事务 所 65106 代理人 张莉 (54) 发明名称 一种干旱荒漠区人工恢复柽柳自维持能力的 方法 (。
2、57) 摘要 本发明涉及一种干旱荒漠区人工恢复柽柳自 维持能力的方法，该方法通过苗木选择、前期整 地和后期处理等步骤完成，利用柽柳根系发育的 向水性能及其部分植被根系通过对干旱的感应而 形成的反馈调节机制，增加人工恢复柽柳对水分 的获取能力，同时提高其对干旱的适应能力，从 而达到促进干旱荒漠区人工恢复柽柳整体自维持 能力提升的目的，避免人为辅助措施撤消后的逆 向演替。 实现在降水量小于 100mm 及地下水埋 深 3-4m 的自然条件下人工恢复柽柳幼苗在人为 辅助措施撤消后依靠其自维持能力保证继续生存 并发育成长。 (51)Int.Cl. 审查员 刘明强 (19)中华人民共和国国家知识产权局 。
3、(12)发明专利 权利要求书 1 页 说明书 5 页 CN 101507405 B1/1 页 2 1. 一种干旱荒漠区人工恢复柽柳自维持能力的方法，其特征在于按下列步骤进行 ： a、苗木选择 ： 栽植的树种为本土的灌木树种柽柳，选择健壮苗木，1 年生实生苗木，根长、地径和 地上高度为 30-40cm ； b、前期整地 ： 定植前应开挖用于种植和早期饱和灌溉的浅沟，其宽50-60cm，深15-20cm，植树坑 布置在浅沟内 ； c、后期处理 ： 待确定人工恢复柽柳苗木定植成功后，沿与种植浅沟平行相距 40-80cm 处开挖宽 50cm 的灌溉深沟，灌溉沿深沟从单侧进行，在定植后一个生长年中灌溉三。
4、次，苗木种植 浅沟不再灌水 ； d、在恢复植被定植后一到两个生长年中，每次辅助灌溉前加深灌溉深沟 20-40cm， 每次灌溉保持在半沟或大半沟 ； e、为防止灌溉沟的蒸发，在灌溉沟内铺盖干草或 15-20cm 的砂石即可。 2. 根据权利要求 1 所述的方法，其特征在于步骤 c 沿单侧利用侧渗对植被进行半根灌 溉，对另一半植被根系进行人为干旱胁迫驯化。 3. 根据权利要求 1 所述的方法，其特征在于步骤 c 临近恢复植被一侧的灌溉深沟沟壁 挖成缓坡型，远离一侧成陡坎。 4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤d随着恢复柽柳的生长发育，逐渐加 深单侧灌溉深沟，利用柽柳根系发育的向水性，通过水。
5、分对根系进行诱导发育，使其根 系加速垂向上的发育。 权 利 要 求 书 CN 101507405 B1/5 页 3 一种干旱荒漠区人工恢复柽柳自维持能力的方法 技术领域 0001 本发明涉及荒漠植被恢复自维持能力提高技术，具体涉及干旱荒漠区人工恢复 柽柳的自维持能力的方法。 背景技术 0002 全世界超过 40的大陆面积被干旱区、半干旱区所覆盖，全球荒漠化进程日益 加剧，荒漠化面积已达到 3600 万平方公里，占到整个地球陆地面积的 1/4，荒漠化已经 不再是一个单纯的生态问题，而且演变成经济和社会问题。 我国干旱、半干旱地区的总 面积约占全国总面积的一半。 全国沙漠和荒漠化土地面积达 153。
6、.3 万平方公里，占国土 面积的 15.9。 是世界上荒漠面积较大、分布较广和受荒漠化危害最严重的国家之一。 新疆地处亚欧大陆腹地，属典型的大陆性干旱性气候，绝大部分地区处于半干旱、干旱 和极端干旱地带，土壤发育十分微弱，天然降水少而潜在蒸发量大，植被稀疏，生态环 境非常脆弱。 地处新疆南部塔里木盆地的塔里木河是我国最大的内陆河，流域内资源丰 富，具有国家和国际级战略意义，是支撑中国 21 世纪经济社会可持续发展的重要后备资 源库之一，同时也是生态环境异常脆弱区。 区内荒漠植被物种较少、盖度较低，但却对 维持整个流域生态系统生态安全，对抵御风沙等自然灾害、稳定区内环境和资源的可持 续开发利用起。
7、着不容忽视的作用。 近 50 年来，塔里木河在以水资源开发利用为核心的大 强度人类经济、社会活动的作用下，生态环境日益退化，特别是塔里木河下游生态环境 严重退化，河道断流，湖泊干涸，地下水位大幅度下降，以胡杨林为主体的荒漠植被全 面衰败，沙漠化过程及风蚀作用加剧，沙化面积扩大，生物多样性严重受损，浮尘、沙 尘暴灾害性天气增加，成为塔里木河流域最严重的生态灾难区，已经严重地影响到该区 域经济正常、稳定、可持续的发展。 塔里木河流域严峻的生态与环境问题引起了政府和 国际社会的关注。 新疆人民政府针对塔里木河下游日趋严峻的生态问题，实施紧急向塔 里木河下游输水工程，以挽救塔里木河下游濒临消亡 “绿色。
8、走廊”。 借助这一契机，近 年来在塔河下游开展了因地制宜的生态恢复工程，其中，通过人工补植加速退化生态系 统的植被恢复是一种行之有效的技术手段。 柽柳作为一种耐旱的新疆本土荒漠区优势灌 木物种，是防治荒漠化人工生态恢复过程中的一个首选植被恢复物种。 0003 恢复过程中，如何提高人工恢复柽柳的自维持能力，在人为辅助措施 ( 如灌溉 ) 撤消后，不至于出现退化及逆向演替，一直以来都是干旱荒漠区植被恢复的一项关键和 亟待解决的问题。 传统的地表漫灌或沿种植沟渠灌溉往往会有水资源利用效率低，蒸散 浪费严重的弊端，此外，常规的沿地表灌溉多只能影响到地表下 30-80cm 的深度，土壤 湿润峰主要集中在。
9、 30-50cm 处。 由于柽柳根系的向水性，其新发育的根系往往寻水发 育而浮于表层。 而新疆的干旱和极端干旱区地下水埋深多在 3 米以下，地下水通过毛管 力也最多能影响到地下水位以上 2 米的土壤层，这就使得在荒漠区人工恢复的柽柳幼苗 难以在撤销人工灌溉辅助及缺乏自然降水的条件下，短期内实现依靠其自我维持能力生 存。 说 明 书 CN 101507405 B2/5 页 4 0004 考虑到干旱荒漠区人工恢复柽柳的自然条件，并考虑到新技术方法的经济性和 技术可行性，利用柽柳根系发育过程中的向水特性，通过改变灌溉方式，对柽柳根系发 育进行诱导，在不影响恢复柽柳成活率的情况下，加速干旱荒漠区人工恢。
10、复柽柳根系垂 向上的发育，以使其根系尽早达到地下水影响土壤层，从而达到提高人工恢复柽柳幼苗 获取水分的能力。 此外，通过单侧侧渗半根灌溉，使柽柳幼苗部分根系处于干旱感知状 态，通过此方法对其进行人为干旱胁迫驯化，利用植被的反馈调节机制增强恢复植被对 干旱环境的适应能力，从而总体提高恢复植被的自我维持能力。 为此研发此项技术，以 实现在降水量小于100mm，此下水埋深较大(3-4m)的干旱荒漠区人工恢复柽柳的自维持 能力的提高。 发明内容 0005 本发明的目的是提供一种干旱荒漠区人工恢复柽柳自维持能力的方法，该方法 通过苗木选择、前期整地和后期处理等步骤完成，利用柽柳根系发育的向水性能及其部 。
11、分植被根系通过对干旱的感应而形成的反馈调节机制，增加人工恢复柽柳对水分的获取 能力，同时提高其对干旱的适应能力，从而达到促进干旱荒漠区人工恢复柽柳整体自维 持能力提升的目的，避免人为辅助措施撤消后的逆向演替。 实现在降水量小于100mm及 地下水埋深 3-4m 的自然条件下人工恢复柽柳幼苗在人为辅助措施撤消后依靠其自维持能 力保证继续生存并发育成长。 0006 本发明所述的一种干旱荒漠区人工恢复柽柳自维持能力的方法，按下列步骤进 行 ： 0007 a、苗木选择 ： 0008 栽植的树种以本土的具有一定抗旱性的灌木树种柽柳为主，选择健壮苗木，一 般选用 1 年生实生苗木，根长、地径和地上高度为 。
12、30-40cm ； 0009 b、前期整地 ： 0010 定植前应开挖用于种植和早期饱和灌溉的浅沟，其宽50-60cm，深15-20cm，植 树坑布置在浅沟内 ； 0011 c、后期处理 ： 0012 待确定人工恢复柽柳苗木定植成功后，沿与种植浅沟平行相距 40-80cm 处开挖 宽 50cm 的灌溉深沟，灌溉沿深沟从单侧进行，在定植后一个生长年中灌溉三次，苗木种 植浅沟不再灌水 ； 0013 d、在恢复植被定植后一到两个生长年中，随着植被的生长发育，每次辅助灌溉 前加深灌溉深沟 20-40cm，以达到对植被根系的诱导发育，促使其尽快达到地下水影响 土壤层，随着灌溉沟的加深，每次灌溉保持在半沟。
13、或大半沟 ； 0014 e、为防止灌溉沟的蒸发，在灌溉沟内铺盖干草或 15-20cm 的砂石即可。 0015 步骤c沿单侧利用侧渗对植被进行半根灌溉，对另一半植被根系进行人为干旱胁 迫驯化。 0016 步骤 c 临近恢复植被一侧的灌溉深沟沟壁挖成缓坡型，远离一侧成陡坎。 0017 步骤 d 随着恢复柽柳的生长发育，逐渐加深单侧灌溉深沟，利用柽柳根系发育 的向水性，通过水分对根系进行诱导发育，使其根系加速垂向上的发育。 说 明 书 CN 101507405 B3/5 页 5 0018 本发明所述的干旱荒漠区人工恢复植被自维持能力的方法，其主要技术方案 是 ：一、针对干旱荒漠区人工恢复常用灌木树种。
14、柽柳，于 4 月将恢复植被的 1 年生实生 苗定植于待恢复区域，为防止灌溉带来的盐分干排，可将 505050cm 的种植坑挖在 事先开好的宽 50-60cm，深 15-20cm 的浅沟内，同时此浅沟也可用于定植初期饱和灌 溉使用。 二、待人工恢复柽柳定植后，即可改变灌溉方式。 沿与种植浅沟平行，相距 40-80cm 的地方开挖宽约 50cm 的灌溉处理沟，初始深度与种植柽柳苗木的种植坑深度 相当或略深。 在以后的生长年中，随着柽柳的发育，在每次灌溉前逐渐加深灌溉沟，在 第一个生长年内灌溉三次。 为提高侧渗面积，临近恢复植被一侧的沟壁宜挖成缓坡型， 远离一侧挖成陡坎。 三、为防止灌溉沟处的蒸发，。
15、如果条件允许可以在灌溉沟覆盖以干 草、或 15-20cm 厚的砂石用于保水。 随着灌溉沟加深，每次沿深沟灌溉不一定灌满深 沟，半沟或大半沟即可。 0019 本发明具有以下优点和显著效果 ： 0020 本发明针对干旱和极度干旱荒漠区人工补植的具有一定抗旱性的灌木柽柳幼 苗，通过加速定植的柽柳幼苗根系与地下水影响土壤层的联系时间及人为对部分根系进 行干旱胁迫驯化，提高恢复柽柳根系获取水分的能力和整株幼苗对干旱的适应能力，从 而提高人工恢复柽柳幼苗在恶劣自然条件下的自我维持的能力。 0021 本发明与现有的干旱荒漠区人工恢复植被常规辅助方法相比，可以在极低降水 量和地下水埋深较深的自然条件下，用低经。
16、济成本，高技术操作性的方法实现干旱荒漠 区人工恢复柽柳的自维持能力提高目的，从而提高后期成活率，避免人工恢复柽柳后期 的逆向演替。 具体实施方式 0022 实施例 1 ： 0023 a、苗木选择 ： 0024 栽植的树种主要以本土的具有一定抗旱性的灌木树种柽柳为主，苗木质量是影 响成活率的重要因素，因此必须选择健壮苗木，一般选用 1 年生实生苗木，保证根长、 地径和地上高度 30cm，根系无损伤、劈裂，不合格的小苗、病虫苗、残废苗坚决不能 用 ； 0025 b、前期整地 ： 0026 定植前应开挖用于种植和早期饱和灌溉的浅沟，其宽50cm，深15cm，用于早期 定植幼苗的饱和灌溉和防止后期灌溉。
17、造成的盐分干排，苗木株距按常规即可，行距 2m， 植树坑布置在浅沟内 ； 0027 c、后期处理 ： 0028 待确定人工恢复柽柳苗木定植成功后，沿与种植浅沟平行相距 40cm( 具体距离 可以依据苗木根系特征及土壤特性调节 ) 处开挖宽约 50cm 的灌溉处理深沟，早期初始深 度与种植坑深度相当或略深即可，临近恢复植被一侧的灌溉深沟沟壁宜挖成缓坡型以提 高侧渗面积，远离一侧挖成陡坎减少无功侧渗，灌溉沿深沟从单侧进行，沿单侧利用侧 渗对植被进行半根灌溉，同时对另一半植被根系进行人为干旱胁迫驯化，在定植后一个 生长年中灌溉三次，苗木种植浅沟不再灌水 ； 说 明 书 CN 101507405 B4。
18、/5 页 6 0029 d、在恢复植被定植后一到两个生长年中，随着植被的生长发育，逐渐加深单侧 灌溉深沟，每次辅助灌溉前加深灌溉深沟 20cm( 可据苗木的根系生长速度和土壤特性而 定 )，利用柽柳根系发育的向水性，通过水分对根系进行诱导发育，使其根系加速垂向上 的发育，促使其尽快达到地下水影响土壤层，随着灌溉沟的加深，每次灌溉量初期可以 满沟，后期宜半沟或大半沟以加速根系的垂向诱导 ； 0030 e、为防止灌溉沟的蒸发，在灌溉沟内铺盖干草即可。 0031 实施例 2 ： 0032 a、苗木选择 ： 0033 栽植的树种主要以本土的具有一定抗旱性的灌木树种柽柳为主，苗木质量是影 响成活率的重要。
19、因素，因此必须选择健壮苗木，一般选用 1 年生实生苗木，保证根长、 地径和地上高度 35cm，根系无损伤、劈裂，不合格的小苗、病虫苗、残废苗坚决不能 用 ； 0034 b、前期整地 ： 0035 定植前应开挖用于种植和早期饱和灌溉的浅沟，其宽 55cm，深 18cm，用于早 期定植幼苗的饱和灌溉和防止后期灌溉造成的盐分干排，苗木株距按常规即可，行距 2.5m，植树坑布置在浅沟内 ； 0036 c、后期处理 ： 0037 待确定人工恢复柽柳苗木定植成功后，沿与种植浅沟平行相距 60cm( 具体距离 可以依据苗木根系特征及土壤特性调节 ) 处开挖宽约 50cm 的灌溉处理深沟，早期初始深 度与种植。
20、坑深度相当或略深即可，临近恢复植被一侧的灌溉深沟沟壁宜挖成缓坡型以提 高侧渗面积，远离一侧挖成陡坎减少无功侧渗，灌溉沿深沟从单侧进行，沿单侧利用侧 渗对植被进行半根灌溉，同时对另一半植被根系进行人为干旱胁迫驯化，在定植后一个 生长年中灌溉三次，苗木种植浅沟不再灌水 ； 0038 d、在恢复植被定植后一到两个生长年中，随着植被的生长发育，逐渐加深单侧 灌溉深沟，每次辅助灌溉前加深灌溉深沟 30cm( 可据苗木的根系生长速度和土壤特性而 定 )，利用柽柳根系发育的向水性，通过水分对根系进行诱导发育，使其根系加速垂向上 的发育，促使其尽快达到地下水影响土壤层，随着灌溉沟的加深，每次灌溉量初期可以 满。
21、沟，后期宜半沟或大半沟以加速根系的垂向诱导 ； 0039 e、为防止灌溉沟的蒸发，在灌溉沟内铺盖 15cm 的砂石即可。 0040 实施例 3 0041 a、苗木选择 ： 0042 栽植的树种主要以本土的具有一定抗旱性的灌木树种柽柳为主，苗木质量是影 响成活率的重要因素，因此必须选择健壮苗木，一般选用 1 年生实生苗木，保证根长、 地径和地上高度 40cm，根系无损伤、劈裂，不合格的小苗、病虫苗、残废苗坚决不能 用 ； 0043 b、前期整地 ： 0044 定植前应开挖用于种植和早期饱和灌溉的浅沟，其宽60cm，深20cm，用于早期 定植幼苗的饱和灌溉和防止后期灌溉造成的盐分干排，苗木株距按常。
22、规即可，行距 3m， 植树坑布置在浅沟内 ； 说 明 书 CN 101507405 B5/5 页 7 0045 c、后期处理 ： 0046 待确定人工恢复柽柳苗木定植成功后，沿与种植浅沟平行相距 80cm( 具体距离 可以依据苗木根系特征及土壤特性调节 ) 处开挖宽约 50cm 的灌溉处理深沟，早期初始深 度与种植坑深度相当或略深即可，临近恢复植被一侧的灌溉深沟沟壁宜挖成缓坡型以提 高侧渗面积，远离一侧成陡坎减少无功侧渗，灌溉沿深沟从单侧进行，沿单侧利用侧渗 对植被进行半根灌溉，对另一半植被根系进行人为干旱胁迫驯化，在定植后一个生长年 中灌溉三次，苗木种植浅沟不再灌水 ； 0047 d、在恢复植被定植后一到两个生长年中，随着植被的生长发育，逐渐加深单侧 灌溉深沟，每次辅助灌溉前加深灌溉深沟 40cm( 可据苗木的根系生长速度和土壤特性而 定 )，利用柽柳根系发育的向水性，通过水分对根系进行诱导发育，使其根系加速垂向上 的发育，促使其尽快达到地下水影响土壤层，随着灌溉沟的加深，每次灌溉量初期可以 满沟，后期宜半沟或大半沟以加速根系的垂向诱导 ； 0048 e、为防止灌溉沟的蒸发，在灌溉沟内铺盖 20cm 的砂石即可。 说 明 书 。