[发明专利]一种荒漠藻人工生物结皮固沙的接种方法

说明书

技术领域

本发明涉及荒漠藻类综合固沙技术领域，更具体涉及一种荒漠藻人工结皮固沙中的接种方法。

背景技术

全球有近三分之一的土地受到荒漠化的威胁，我国荒漠化土地面积为267.4万平方公里，占国土面积的27.9%，近4亿人口受到荒漠化的影响。荒漠化的治理是世界上许多国家所面临的共同难题。风沙肆虐、土地贫瘠、严重缺水、冷热不均，在这种极端恶劣天气下，大多数生物无法生存，这给荒漠化的治理带来了难以克服的困难。防治荒漠化的途径有多种，物理方法、化学方法和生物方法，其中生物方法仍然是最有效、经济、环保的措施。

表土结皮是干旱、半干旱地区普遍存在的现象，根据成因的不同可分为物理结皮和生物结皮两种。物理结皮是由于雨滴冲溅和土壤粘粒理化分散作用，土表孔隙被堵塞后形成，或挟沙水流经土表时细小颗粒沉积而形成的一层很薄的土表硬壳。具有呈灰白色、薄层、脆弱、易破碎，遇水易崩解的特性。生物土壤结皮是藻类优先生长，将土表固定后，其他隐花植物随后也生长于其上所形成的表层土壤。藻结皮是生物结皮形成的首要阶段，只有藻结皮形成并稳定后，地衣、苔藓等隐花植物才有可能生长。

采用人工接种大规模培养的荒漠藻形成生物土壤结皮的方法，不仅可以固定住流沙，同时还能提高土壤的肥力，改善荒漠条件，从而有利于荒漠生态系统的恢复。

现有的人工结皮固沙技术中，刚接种的荒漠藻尚未在沙化土壤表面形成有效的藻结皮，固沙效果微弱，只有经过一段时间的生长发育才能形成固沙效果良好的藻结皮。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的难题，在荒漠藻接种环节中创造性的使用天然多糖海藻酸钠作为接种辅助剂，使荒漠藻接种之后能迅速的在沙化土壤表面形成膜质，方法易行，操作简便，该方法能使荒漠藻接种之初即形成物理-生物混合结皮，待结皮内的荒漠藻生长发育到一定的程度后形成成熟的生物结皮，大大的加速了人工结皮对沙化土壤的固定作用。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：

一种荒漠藻人工结皮固沙的接种方法，其步骤是：

1. 将海藻酸钠溶解于水中，形成质量分数为1%-5%的粘稠状溶液。

2. 将荒漠藻培养至每升培养物中荒漠藻生物量超过0.2g时进行收集，去除部分上清后获得藻浆。

3. 根据接种面积的不同，将相应的藻浆与海藻酸钠混合，混合均匀后进行接种。

所述的藻浆与海藻酸钠藻浆比例根据荒漠藻接种量与海藻酸钠使用量而确定，例如：待接种沙漠面积为1000m²，海藻酸钠用量为1g/m²，荒漠藻接种量为1000mg·DW/m²，则将1kg海藻酸钠与干重总量为1kg的藻浆进行混合，然后进行接种。

4. 接种后的人工结皮根据沙层含水量进行常规养护，当沙层含水量低于20%时进行养护，养护时间不超过15天。

所述的海藻酸钠为工业级；

由于荒漠化治理地区一般无地表水，所述的水为荒漠地区地下水，水源由人工井提供，以泵抽出；

所述的荒漠藻为微鞘藻属（Microcoleus）、伪枝藻属（Scytonema）、念珠藻属（Nostoc）、席藻属（Phormidium）、鞘丝藻属（Lyngbya）其中的一种或二至五种的任意混合；

所述的荒漠藻培养采用简化型的BG11培养液，荒漠藻培养的方式为跑道式培养池，光照采用荒漠地区自然光照；当光照强度超过1000 μE/(m²·s)，使用遮阴网降低光照强度，光照强度最适范围400-800μE/(m²·s)；

所述的海藻酸钠使用量为0.25 g/m²-5 g/m²；

所述的荒漠藻接种量为30 mg·DW/m²-5000 mg·DW/m²；

所述的人工结皮常规养护程序为：接种后15天内，当沙层含水量低于20%时用微喷浇水，每3~4小时喷水一次，每次10-20分钟，水流量为30 mL/(m²·min)，15天后停止喷水，最终实现自然生长；在此过程中视情况施加1-2次稀释后的简化型BG11培养液。

所述的简化型BG11培养液各组成成分用量为：1500mg/L硝酸钠（NaNO₃）