一種荒漠藻人工生物結(jié)皮固沙的接種方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及荒漠藻類綜合固沙技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉及一種荒漠藻人工結(jié)皮固沙中的接種方法。
【背景技術(shù)】
[0002]全球有近三分之一的土地受到荒漠化的威脅，我國荒漠化土地面積為267.4萬平方公里，占國土面積的27.9%，近4億人口受到荒漠化的影響?；哪闹卫硎鞘澜缟显S多國家所面臨的共同難題。風(fēng)沙肆虐、土地貧瘠、嚴(yán)重缺水、冷熱不均，在這種極端惡劣天氣下，大多數(shù)生物無法生存，這給荒漠化的治理帶來了難以克服的困難。防治荒漠化的途徑有多種，物理方法、化學(xué)方法和生物方法，其中生物方法仍然是最有效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的措施。
[0003]表土結(jié)皮是干旱、半干旱地區(qū)普遍存在的現(xiàn)象，根據(jù)成因的不同可分為物理結(jié)皮和生物結(jié)皮兩種。物理結(jié)皮是由于雨滴沖濺和土壤粘粒理化分散作用，土表孔隙被堵塞后形成，或挾沙水流經(jīng)土表時細(xì)小顆粒沉積而形成的一層很薄的土表硬殼。具有呈灰白色、薄層、脆弱、易破碎，遇水易崩解的特性。生物土壤結(jié)皮是藻類優(yōu)先生長，將土表固定后，其他隱花植物隨后也生長于其上所形成的表層土壤。藻結(jié)皮是生物結(jié)皮形成的首要階段，只有藻結(jié)皮形成并穩(wěn)定后，地衣、苔蘚等隱花植物才有可能生長。
[0004]采用人工接種大規(guī)模培養(yǎng)的荒漠藻形成生物土壤結(jié)皮的方法，不僅可以固定住流沙，同時還能提高土壤的肥力，改善荒漠條件，從而有利于荒漠生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)。
[0005]現(xiàn)有的人工結(jié)皮固沙技術(shù)中，剛接種的荒漠藻尚未在沙化土壤表面形成有效的藻結(jié)皮，固沙效果微弱，只有經(jīng)過一段時間的生長發(fā)育才能形成固沙效果良好的藻結(jié)皮。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的難題，在荒漠藻接種環(huán)節(jié)中創(chuàng)造性的使用天然多糖海藻酸鈉作為接種輔助劑，使荒漠藻接種之后能迅速的在沙化土壤表面形成膜質(zhì)，方法易行，操作簡便，該方法能使荒漠藻接種之初即形成物理-生物混合結(jié)皮，待結(jié)皮內(nèi)的荒漠藻生長發(fā)育到一定的程度后形成成熟的生物結(jié)皮，大大的加速了人工結(jié)皮對沙化土壤的固定作用。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)措施:
一種荒漠藻人工結(jié)皮固沙的接種方法，其步驟是:
1.將海藻酸鈉溶解于水中，形成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%-5%的粘稠狀溶液。
[0008]2.將荒漠藻培養(yǎng)至每升培養(yǎng)物中荒漠藻生物量超過0.2g時進(jìn)行收集，去除部分上清后獲得操楽.。
[0009]3.根據(jù)接種面積的不同，將相應(yīng)的藻漿與海藻酸鈉混合，混合均勻后進(jìn)行接種。
[0010]所述的藻漿與海藻酸鈉藻漿比例根據(jù)荒漠藻接種量與海藻酸鈉使用量而確定，例如:待接種沙漠面積為1000m2，海藻酸鈉用量為lg/m2，荒漠藻接種量為100mg則將Ikg海藻酸鈉與干重總量為Ikg的藻漿進(jìn)行混合，然后進(jìn)行接種。
[0011]4.接種后的人工結(jié)皮根據(jù)沙層含水量進(jìn)行常規(guī)養(yǎng)護(hù)，當(dāng)沙層含水量低于20%時進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間不超過15天。
[0012]所述的海藻酸鈉為工業(yè)級；
由于荒漠化治理地區(qū)一般無地表水，所述的水為荒漠地區(qū)地下水，水源由人工井提供，以栗抽出；
所述的荒漠藻為微鞘藻屬iMicrocoleus)、偽枝藻屬(Scytonema)、念珠藻屬iNostoe)、席舊屬iPhormidium)、徵遂藉屬iLyngbya)其中的一種或二至五種的任意混合；所述的荒漠藻培養(yǎng)采用簡化型的BGll培養(yǎng)液，荒漠藻培養(yǎng)的方式為跑道式培養(yǎng)池，光照采用荒漠地區(qū)自然光照；當(dāng)光照強(qiáng)度超過1000 μΕ/Οιι2.s)，使用遮陰網(wǎng)降低光照強(qiáng)度，光照強(qiáng)度最適范圍400-800 μ E/(m2.s);
所述的海藻酸鈉使用量為0.25 g/m2-5 g/m2；
所述的荒漠藻接種量為30 mg.Dff/m2-5000 mg.Dff/m2；
所述的人工結(jié)皮常規(guī)養(yǎng)護(hù)程序?yàn)?接種后15天內(nèi)，當(dāng)沙層含水量低于20%時用微噴澆水，每3~4小時噴水一次，每次10-20分鐘，水流量為30 mL/ (m2.min)，15天后停止噴水，最終實(shí)現(xiàn)自然生長；在此過程中視情況施加1-2次稀釋后的簡化型BGll培養(yǎng)液。
[0013]所述的簡化型BGll培養(yǎng)液各組成成分用量為:1500mg/L硝酸鈉(NaNO3)
、75mg/L 七水硫酸鎂(MgSO4.7Η20)、40π^/1 三水磷酸氫二鉀(K2HPO4.3Η20)、36π^/1 二水氯化鈣(CaCl2.2H 20)、6mg/L 檸檬酸(C6H8O7)、6mg/L 檸檬酸鐵銨(FeC6H5O7.NH4OH), lmg/L乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-Na2)。
[0014]—種荒漠藻人工生物結(jié)皮固沙的接種方法結(jié)皮性能:
1、結(jié)皮抗壓強(qiáng)度:
將工業(yè)級海藻酸鈉溶于水，配置成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%濃度的溶液。收集具鞘微鞘藻，沉降、打碎得到藻漿，將藻漿與1%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的海藻酸鈉溶液混合噴灑，藻漿接種量為30 mg.Dff/m2，海藻酸鈉使用量分別為:0 g/m2、0.42 g/m2、0.47 g/m2、0.52 g/m2、0.59 g/m2、0.68 g/m2、0.80 g/m2、1.47 g/m2。噴灑面積為0.01m2。自然干燥后利用土壤抗壓強(qiáng)度計(jì)測定結(jié)皮抗壓強(qiáng)度，得到結(jié)皮抗壓強(qiáng)度與海藻酸鈉添加量之間的線性關(guān)系。
[0015]測試結(jié)果見圖1。從圖1中可以看出在荒漠藻接種過程中，海藻酸鈉的使用量與結(jié)皮抗壓強(qiáng)度具有很好的線性關(guān)系，線性方程為:y=0.234+1.064x (y為結(jié)皮抗壓強(qiáng)度Kg/cm2, X為海藻酸鈉使用量g/m2，線性方程If=Q.9973)，海藻酸鈉使用量越大結(jié)皮的抗壓強(qiáng)度越大，且在接種過程中添加海藻酸鈉使結(jié)皮抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于不加海藻酸鈉的組。
[0016]2、結(jié)皮的生長發(fā)育:
將1%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的海藻酸鈉與具鞘微鞘藻勻漿混合接種培養(yǎng)，海藻酸鈉使用量為O g/m2為對照組，海藻酸鈉使用量為5g/m2為實(shí)驗(yàn)組，藻接種量為300mg.Dff/m20每隔七天測定結(jié)皮葉綠素a含量。
[0017]測試結(jié)果見圖2。從圖2中可以看出接種過程中使用海藻酸鈉后，結(jié)皮中具鞘微鞘藻的生長顯著優(yōu)于對照組，在結(jié)皮生長至第35天時，實(shí)驗(yàn)組的結(jié)皮中葉綠素a含量是對照組的1.63倍。
[0018]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:
1.使用該發(fā)明接種荒漠藻，很快能在沙化土壤表