[发明专利]一种利用人工复合生物结皮治理干旱区盐碱地的方法

说明书

本发明涉及一种利用人工复合生物结皮治理干旱区盐碱地的方法。将人工培养扩繁后的藻结皮、藓结皮和芽孢杆菌按照21：9：1的比例混合形成复合生物结皮接种到盐碱地，在夜间进行结皮层饱和水平的浇水2周时间，形成稳定结皮层，通过调节表层土壤水盐运移，显著降低土壤pH值和电导率，同时通过捕获光合作用与固氮作用，增加土壤养分含量，提高盐碱地生物多样性，为干旱区盐碱地整体修复奠定基础。本发明操作简便、绿色、环保，且成本低，减少了后续维护所需的大量人力和物力消耗，为实现广大干旱区盐碱地治理提供了新的思路与技术支撑。

技术领域

本发明属于盐碱地治理技术领域，具体为一种利用人工复合生物结皮治理干旱区盐碱地的方法。

背景技术

土壤盐碱化是世界性环境问题，大量土壤资源因土壤盐碱化而荒芜。盐碱土的形成与气候、地形、水文和地质等因素的综合作用有着密切的关系。干旱区盐碱地形成主要是由于水分蒸发使得土壤盐分上升到地面聚集，导致土壤板结、有机质减少、钠盐增加、地表透气性变差和生物多样性及生产力降低。以往治理盐碱地多采取物理和化学措施，取得了一定的治理效果，但多偏重于工程措施，治标不治本，难以使土壤的理化性质得到本质性的改善，效果持续周期短，易反复。而且，利用物理和化学修复措施还带来一些副作用，例如：利用淡水洗盐将Na⁺、Cl^-等盐离子排走的同时，土壤中一些植物必需的矿质元素如P、Fe、Mg和Zn等也被排走；利用化学修复措施，容易引起土壤板结，还会引进新的有毒副作用的物质，对环境和土壤造成污染，而且由于化学反应的可逆性，化学修复亦不能从根本上解决问题。因此，亟需一种绿色、环保、可持续且成本低廉、一劳永逸的新型盐碱地治理技术。

生物结皮是由微细菌、真菌、藻类、地衣、苔藓等隐花植物及其菌丝、分泌物等与土壤颗粒粘结形成的复合物，是干旱半干旱区重要的覆盖类型(覆盖度在40％以上)。生物结皮是干旱区生态系统工程师，它的拓殖与繁衍可以显著改善土壤物理、化学和生物属性。特别是生物结皮可为维管束植物和其他土壤微生物生长繁殖提供有利生境，而维管束植物和微生物的生长又利用了盐碱土中的离子，且在生长及腐蚀过程中能够分泌酸性物质和胞外多糖，从而进一步减低了土壤盐碱性。藻类广泛存在于世界各干旱区，是荒漠植被演替过程中的先锋拓殖生物，藓结皮属于生物结皮发育的高级阶段，对土壤的固定、防止土壤的退化，改善土壤表面的物理化学生物学特性、土壤抗风蚀水蚀、促进盐碱地植被演化具有重要意义。

发明内容

基于上述，本发明的目的旨在提供一种利用人工复合生物结皮治理干旱区盐碱地的方法。该方法通过在盐碱地表接种人工复合生物结皮材料形成生物结皮来改善盐碱地理化属性，绿色、环保、可持续，具有操作简便且新颖，成本低且效果好，减少了大量人力和财力消耗的优点。

本发明的优点是通过以下技术方案实现的；

一种利用人工复合生物结皮治理干旱区盐碱地的方法，其步骤如下：

a.制备结皮种源和培养基质土选取盐碱地周边发育较好的藻结皮和藓结皮，厚度为1cm，在阴凉处晾干，除去杂质，粉碎，过60目筛，制成藻结皮和藓结皮种源，同时从中分离提纯芽孢杆菌作为芽孢杆菌扩繁的种源；分别采集藻结皮和藓结皮层下0-5cm土壤混匀，过1mm筛，分成两份，一份为人工藻和藓结皮培养的基质土，另外一份土壤121℃灭菌40分钟，作为芽孢杆菌培养的基质载体；

b.人工复合生物结皮接种材料的培养将藻、藓结皮和芽孢杆菌在室内各自分别进行培养增繁，采用小托盘底部钻孔并覆有细纱布进行培养，小托盘内放1cm厚度的基质土，以500、100和10g/m²接种量将藻、藓结皮碎片和芽孢杆菌菌剂均匀的撒在基质土上，然后将小托盘放置到大托盘内，大托盘内深大于小托盘沿的高度，每晚定期通过大托盘底浇水渗至小托盘土壤基质土饱和；

c.室内人工复合生物结皮材料培养的条件为：光周期12h，白昼温度25℃，夜间17℃。培养14-20天，停止浇水，晾干，将人工培养的藻结皮、藓结皮和芽孢杆菌菌剂按照21：9：1比例混匀，形成人工复合生物结皮材料；