CN104642058B - 提高无灌溉梭梭种植区雪融水入渗率的结构及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无灌溉梭梭种植区防护技术领域，是一种提高无灌溉梭梭种植区雪融水入渗率的结构及其使用方法，该提高无灌溉梭梭种植区雪融水入渗率的结构包括具有斜坡的沙丘，具有斜坡的沙丘上包括坡底、坡顶和坡中。本发明所述的提高无灌溉梭梭种植区雪融水入渗率的结构及其使用方法能够提高无灌溉梭梭种植方式中沙丘坡中和坡顶区域内地下沙层深度为30cm至60cm的土层的含水率，满足了梭梭的生长需求，提高了梭梭的成活率，避免了成片梭梭种植区仅仅坡下和平地处的成活率高，为梭梭属植物林的大规模恢复和营建提供了有利的技术支持，确保了固沙植物固沙的效果，拓宽了无灌溉梭梭种植技术的适用区域，具有很好的应用前景。

Description

提高无灌溉梭梭种植区雪融水入渗率的结构及其使用方法

技术领域

本发明涉及无灌溉梭梭种植区防护技术领域，是一种提高无灌溉梭梭种植区雪融水入渗率的结构及其使用方法。

背景技术

目前我国荒漠林地的恢复和重建工作主要采用两种方式。一种是依靠天然自我恢复，但由于自然恢复地区大多生态环境异常恶劣，自然恢复方式非常困难，另一种是采用灌溉和无灌溉方式人工种植梭梭、柽柳和沙柳等植物，采用灌溉方式存在亩投入成本高和耗水量大等瓶颈问题，不易大面积推广，而采用无灌溉方式人工直播苗和移栽苗存在生长缓慢和保存(成活)率很低(≤10%)的瓶颈问题。实地调查和研究表明水分是导致梭梭属植物死亡的根本原因。当地下深度30cm至60cm沙层的含水量大于2%时, 梭梭生长较好；当1%<沙层的含水量<2%时，仅能维持梭梭生存，其生长停滞；当沙层的含水量<1%时，梭梭严重衰亡，梭梭生长所需水分的含量的临界值2%，因此，如何提高梭梭种植区30cm至60cm沙层的含水量是提高梭梭成活率的关键所在。

对于荒漠地区而言，季节性积雪融水和雨水是荒漠林地土壤水分最主要的补给来源，降水量大小、降水形式及时间分配等直接影响水分在土壤中的再分配。通过冬季观察发现，同一地区雪的分布也存在差异，平原地区的差异不大，沙丘沙垄等地差异较大，主要体现在如下方面：1、沙丘沙垄顶部由于风力的聚集作用使得此处积雪较薄，甚至没有；2、沙丘沙垄坡中的向风面积雪厚度低于背风面；3、沙丘沙垄坡下高于坡中坡顶。积雪的厚度决定了水资源的充沛程度，也从侧面反映出坡中和坡顶的水资源相对匮乏，在沙丘坡中和坡顶种植梭梭的成活率远远低于在坡下种植梭梭的成活率。

众所周知，积雪进入春季并达到融雪点时，积雪开始融化，积雪融化过程中，表层土壤存在昼融夜冻现象，入渗期各日中午的土壤表面温度会由-0.5℃至-1.2℃迅速上升至0℃，地表积雪融水入渗期间，雪层中的融水以指状流的形式渗入积雪底部，夜间冻结会在积雪与土壤的界面形成底冰阻水层，次日融雪水下渗到雪层底部时，会滞留在界面形成局部高含水层，随着阻水层的融化才逐渐下渗。融雪水的不断入渗使表层土壤趋于饱和，含水率的增大与夜间冻结作用又会降低表层土壤的有效孔隙度，使入渗率降低而形成阻水层。因此，白天某一时刻的融雪率远大于大于土壤入渗率，导致融雪水会顺坡往下流，冻土条件下融雪水的入渗是极其复杂的过程，也是融雪水对土壤水分补充的关键环节。并且，融雪水进入土壤后，由于夜间温度的下降，该处土壤形成冻结土壤，冻结土壤的相对稳定入渗率约为非冻结土壤的1/10左右，冻土的减渗作用十分显著。冻结条件下，土壤中部分液态水相变成固态冰，固态冰的含量随着温度的降低会逐渐增大，通过占据土壤部分导水孔隙，使入渗水流的过水断面面积减小，因而使土壤的导水率减小。由此可见，自然条件下的融雪过程也是造成沙丘坡顶和坡中含水率低的根源之一。

我们在实践过程中发现：在无灌溉梭梭种植区里，梭梭1年至2年的成活率呈现出沙垄坡下>沙垄坡中>沙垄坡顶的规律，经过实验分析得知在沙垄这个生境里，深度在30cm至60cm沙垄的含水量存在沙垄坡下>沙垄坡中>沙垄坡顶的趋势，尤其是在6月份至8月份水分的快速损耗期，沙垄坡中和沙垄坡顶的土壤含水量下降的更为明显，由此可知水分是影响沙垄坡中和沙垄坡顶梭梭年幼期存活的关键原因。而在融雪季节由于液态水相变和底冰阻水层的影响使得更多沙垄（沙丘）中上部的融雪水流向沙垄坡下，提高了沙垄坡下的土壤含水率，这使的沙垄坡下土壤30cm至60cm的含水量较多，沙垄坡中和沙垄坡顶的含水量较低。并且，随着梭梭树龄的增加，下层根数呈增加趋势。生长1年的梭梭根系主要分布在0cm至20cm土层，占总根数的64%左右；生长2年的根系在20cm至60cm土层居多，占65%左右；生长3年的根系在40 cm以下土层中根系分布高达88%左右。生长1年至3年内的梭梭根系主要集中在30cm至60cm内，由此可知，要提高梭梭在沙垄坡中和坡顶1年至2年的成活率的问题，就转化为如何提高沙垄坡顶和沙垄坡中30cm至60cm深度范围内土壤水分含量的问题。

发明内容

本发明提供了一种提高无灌溉梭梭种植区雪融水入渗率的结构及其使用方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有无灌溉梭梭种植区在沙丘的坡中和坡顶处地下土层的含水率低的问题。解决了沙丘沙垄梭梭成活率较低的关键瓶颈问题，为梭梭属植物林的大规模恢复和营建提供了有利的技术支持，确保了固沙植物固沙的效果，具有很好的应用前景。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种提高无灌溉梭梭种植区雪融水入渗率的结构，包括具有斜坡的沙丘，具有斜坡的沙丘包括坡底、坡顶和坡中，在坡顶有第一种植区，在第一种植区种植有梭梭，在坡中自上而下沿着坡度方向间隔种植有不少于两排的梭梭，在第一种植区外侧的坡顶上植入有第一秸秆墙，在每排梭梭的至少一侧的坡中上植入有坡中秸秆墙，在第一秸秆墙的地面以下埋设有自控温加热装置，在坡中秸秆墙的地面以下埋设有自控温加热装置。

下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：

上述第一秸秆墙的地面以下埋设有滴灌带，坡中秸秆墙的地面以下埋设有滴灌带，滴灌带与供水装置连接在一起，滴灌带的埋设深度为0.3米至0.5米。

上述坡中秸秆墙包括第二秸秆墙和第三秸秆墙，在坡中每一排梭梭上方的坡中植入第二秸秆墙，在坡中每一排梭梭下方的坡中植入第三秸秆墙，在种植有梭梭的两相邻的第二秸秆墙与第三秸秆墙之间的地面以下埋设有自控温加热装置，第二秸秆墙与距离最近的一排梭梭的距离为0.5米至1米，第三秸秆墙与距离最近的一排梭梭的距离为0.5米至1米，第一秸秆墙、第二秸秆墙和第三秸秆墙植入地下的深度均为0.1米至0.2米，第一秸秆墙、第二秸秆墙和第三秸秆墙在地面以上的高度为0.2米至0.5米；或者，在坡中每一棵梭梭的外侧的坡中均植入有坡中秸秆墙，坡中秸秆墙植入地下的深度均为0.1米至0.2米，坡中秸秆墙在地面以上的高度为0.2米至0.5米，坡中秸秆墙与被包围的梭梭之间的距离为0.5米至1米；或/和，第一种植区与第一秸秆墙的距离为0.5米至1米；或/和，自控温加热装置的埋设深度为0.3米至0.5米。

上述第二秸秆墙与距离最近的一排梭梭之间的地面以下埋设有自控温加热装置，自控温加热装置与第二秸秆墙的距离为0.1米至0.2米，第二秸秆墙与距离最近的一排梭梭之间的地面以下埋设有滴灌带，滴灌带与第二秸秆墙的距离为0.1米至0.2米；或/和，第三秸秆墙与距离最近的一排梭梭之间的地面以下埋设有自控温加热装置，自控温加热装置与第三秸秆墙的距离为0.1米至0.2米，在第三秸秆墙与距离最近的一排梭梭之间的地面以下埋设有滴灌带，滴灌带与第三秸秆墙的距离为0.1米至0.2米。

上述第二秸秆墙与距离最近的一排梭梭之间的地面以下埋设有滴灌带，滴灌带与第二秸秆墙的距离为0.1米至0.2米；或/和，第三秸秆墙与距离最近的一排梭梭之间的地面以下埋设有滴灌带，滴灌带与第三秸秆墙的距离为0.1米至0.2米。

上述自控温加热装置包括自控温加热带和无滴漏孔的滴灌管，自控温加热带穿入无滴漏孔的滴灌管内；或/和，位于同一水平线上相邻的梭梭之间植入有秸秆加强墙；或/和，第一秸秆墙为由棉花秸秆、小麦秸秆、芦苇秸秆和水稻秸秆中的一种以上制成的第一秸秆墙，坡中秸秆墙为由棉花秸秆、小麦秸秆、芦苇秸秆和水稻秸秆中的一种以上制成的坡中秸秆墙；或/和，自控温加热装置电连接有供电装置。

上述供电装置为光伏太阳能电池板；或/和，秸秆加强墙为由棉花秸秆、小麦秸秆、芦苇秸秆和水稻秸秆中的一种以上制成的秸秆加强墙；或/和，秸秆加强墙植入地下的深度均为0.1米至0.2米，秸秆加强墙在地面以上的高度为0.2米至0.5米。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种提高无灌溉梭梭种植区雪融水入渗率的结构的使用方法，按下述方法进行：当年将第一秸秆墙、坡中秸秆墙分别植入坡顶和坡中，将自控温加热装置埋入坡顶和坡中的地面以下，然后，当年冬季和次年冬季的降雪落至坡顶和坡中上，落至坡顶和坡中上的落雪由各自对应的第一秸秆墙和坡中秸秆墙分别圈围后形成积雪，进入次年春季后，当次年春季日的温度高于0℃时，每日交替开启和关闭自控温加热装置，当坡顶和坡中上的积雪完全融化时，停止使用自控温加热装置，其中开启的次数为2次至3次，关闭的次数为2次至3次，第一次开启的时间为1小时至1.5小时，第二次至第三次的开启的时间为0.2小时至0.5小时，关闭的时间为2.5小时至3.5小时。

下面是对上述发明技术方案之二的进一步优化或/和改进：

上述当年将滴灌带埋入坡顶和坡中的地面以下，进入次年的夏季后，当坡顶和坡中的积雪融雪和雨水不能满足梭梭的生长需求时，启用滴灌带对坡顶和坡中进行水的补给；或/和，当冬季的风速大于4米每秒时，在相邻两棵梭梭之间设置秸秆加强墙；或/和，当年十月将第一秸秆墙、坡中秸秆墙分别植入坡顶和坡中，将自控温加热装置埋入坡顶和坡中的地面以下。

上述当年十月将滴灌带埋入坡顶和坡中的地面以下。

本发明所述的提高无灌溉梭梭种植区雪融水入渗率的结构及其使用方法能够提高无灌溉梭梭种植方式中沙丘坡中和坡顶区域内地下沙层深度为30cm至60cm的土层的含水率，满足了梭梭的生长需求，提高了梭梭的成活率，避免了成片梭梭种植区仅仅坡下和平地处的成活率高，为梭梭属植物林的大规模恢复和营建提供了有利的技术支持，确保了固沙植物固沙的效果，拓宽了无灌溉梭梭种植技术的适用区域，具有很好的应用前景。

附图说明

附图1为实施例1中在圆形沙丘上安装提高无灌溉梭梭种植区雪融水入渗率的结构的俯视结构示意图。

附图2为在附图1中的第二秸秆墙和第三秸秆墙内埋设有自控温加热装置和滴灌带的剖视结构示意图。

附图3为仅在附图1中的第二秸秆墙内埋设有自控温加热装置和滴灌带的剖视结构示意图。

附图4为在圆形沙丘上的每一棵梭梭的外侧植入坡中秸秆墙的俯视结构示意图。

附图5为在圆形沙丘上植入秸秆加强墙的俯视结构示意图。

附图6为实施例1中在平行沙丘上安装提高无灌溉梭梭种植区雪融水入渗率的结构的俯视结构示意图。

附图7为实施例1中在新月形沙丘上安装提高无灌溉梭梭种植区雪融水入渗率的结构的俯视结构示意图。

附图中的编码分别为：1为坡顶，2为坡中，3为梭梭，4为第一秸秆墙，5为自控温加热装置，6为滴灌带，7为第二秸秆墙，8为第三秸秆墙，9为秸秆加强墙，10为坡中秸秆墙，11为坡底。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在发明中，为了便于描述，在实施例中各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例1：如图1至7所示，提高无灌溉梭梭种植区雪融水入渗率的结构，包括具有斜坡的沙丘，具有斜坡的沙丘包括坡底11、坡顶1和坡中2，在坡顶1有第一种植区，在第一种植区种植有梭梭3，在坡中2自上而下沿着坡度方向间隔种植有不少于两排的梭梭3，在第一种植区外侧的坡顶1上植入有第一秸秆墙4，在每排梭梭3的至少一侧的坡中2上植入有坡中秸秆墙10，在第一秸秆墙4的地面以下埋设有自控温加热装置5，在坡中秸秆墙10的地面以下埋设有自控温加热装置5。第一秸秆墙4和坡中秸秆墙10的设置不仅能够在冬季使雪在第一秸秆墙4和坡中秸秆墙10附近集聚，减少风吹雪造成的雪的流失，增加梭梭植物附近积雪的堆积厚度（积雪厚度），而且在春季化雪时能够阻挠和延缓地表融雪水径流流向沙丘和沙垄坡下，增加地表融雪水径流向地下沙层，提高雪融水的下渗速度和土壤入渗率，增加特定区域的总水量，另外，在梭梭种植初期，由于梭梭苗小，其基本没有固定沙丘的效果，而且很容易被风和沙掩埋或者吹走，造成梭梭3的死亡，第一秸秆墙4和坡中秸秆墙10的设置能够起到固沙的作用，对梭梭幼苗起到保护作用，提高了梭梭幼苗的成活率。自控温加热装置5能够在积雪融化过程中，能够提高积雪的融化速度，增加地表融雪水径流向地下沙层，提高了土壤入渗率，从而提高沙层的含水率，满足了梭梭3的生长需求，提高了梭梭幼苗的成活率。具有斜坡的沙丘可以为圆形沙丘、椭圆形沙丘、金字塔形沙丘、新月形沙丘和平行沙丘（横向沙丘和纵向沙丘）。

下面是对实施例1的进一步优化或/和改进：

如图1至7所示，第一秸秆墙4的地面以下埋设有滴灌带6，坡中秸秆墙10的地面以下埋设有滴灌带6，滴灌带6与供水装置连接在一起，滴灌带6的埋设深度为0.3米至0.5米。当进入夏季6月至8月后，当遭遇恶劣天气或者气候严重干旱时，此时，地表融雪水和雨水不能满足梭梭3的生长需要，可以通过滴灌带6进行水的补给，提高梭梭种植区的梭梭3的成活率，拓宽了无灌溉梭梭种植技术的适用区域，减少了梭梭由于遭遇恶劣天气而造成的死亡。供水装置为现有公知技术。

如图1至7所示，坡中秸秆墙10包括第二秸秆墙7和第三秸秆墙8，在坡中2每一排梭梭3上方的坡中2植入第二秸秆墙7，在坡中2每一排梭梭3下方的坡中2植入第三秸秆墙8，在种植有梭梭3的两相邻的第二秸秆墙7与第三秸秆墙8之间的地面以下埋设有自控温加热装置5，第二秸秆墙7与距离最近的一排梭梭3的距离为0.5米至1米，第三秸秆墙8与距离最近的一排梭梭3的距离为0.5米至1米，第一秸秆墙4、第二秸秆墙7和第三秸秆墙8植入地下的深度均为0.1米至0.2米，第一秸秆墙4、第二秸秆墙7和第三秸秆墙8在地面以上的高度为0.2米至0.5米；或者，在坡中2每一棵梭梭3的外侧的坡中2均植入有坡中秸秆墙10，坡中秸秆墙10植入地下的深度均为0.1米至0.2米，坡中秸秆墙10在地面以上的高度为0.2米至0.5米，坡中秸秆墙10与被包围的梭梭3之间的距离为0.5米至1米；或/和，第一种植区与第一秸秆墙4的距离为0.5米至1米；或/和，自控温加热装置5的埋设深度为0.3米至0.5米。

如图1至7所示，第二秸秆墙7与距离最近的一排梭梭3之间的地面以下埋设有自控温加热装置5，自控温加热装置5与第二秸秆墙7的距离为0.1米至0.2米，第二秸秆墙7与距离最近的一排梭梭3之间的地面以下埋设有滴灌带6，滴灌带6与第二秸秆墙7的距离为0.1米至0.2米；或/和，第三秸秆墙8与距离最近的一排梭梭3之间的地面以下埋设有自控温加热装置5，自控温加热装置5与第三秸秆墙8的距离为0.1米至0.2米，在第三秸秆墙8与距离最近的一排梭梭3之间的地面以下埋设有滴灌带6，滴灌带6与第三秸秆墙8的距离为0.1米至0.2米。

如图1至7所示，第二秸秆墙7与距离最近的一排梭梭3之间的地面以下埋设有滴灌带6，滴灌带6与第二秸秆墙7的距离为0.1米至0.2米；或/和，第三秸秆墙8与距离最近的一排梭梭3之间的地面以下埋设有滴灌带6，滴灌带6与第三秸秆墙8的距离为0.1米至0.2米。

如图1至7所示，自控温加热装置5包括自控温加热带和无滴漏孔的滴灌管，自控温加热带穿入无滴漏孔的滴灌管内；或/和，位于同一水平线上相邻的梭梭3之间植入有秸秆加强墙9；或/和，第一秸秆墙4为由棉花秸秆、小麦秸秆、芦苇秸秆和水稻秸秆中的一种以上制成的第一秸秆墙4，坡中2秸秆墙为由棉花秸秆、小麦秸秆、芦苇秸秆和水稻秸秆中的一种以上制成的坡中秸秆墙10；或/和，自控温加热装置5电连接有供电装置。当风速较大时，秸秆加强墙9与风向相向，有效地起到固沙和保护梭梭3的作用。棉花秸秆、小麦秸秆、芦苇秸秆和水稻秸秆制成的第一秸秆墙4和坡中秸秆墙10能够进一步增加地表径流下渗的速度和土壤入渗率。第一秸秆墙4、坡中秸秆墙10和秸秆加强墙9在使用一定年限后，会慢慢发生腐烂降解，降解后的秸秆能够提高沙层的有机质的含量，进一步提高了梭梭3的成活率。

根据需要，供电装置为光伏太阳能电池板；或/和，秸秆加强墙9为由棉花秸秆、小麦秸秆、芦苇秸秆和水稻秸秆中的一种以上制成的秸秆加强墙9；或/和，秸秆加强墙9植入地下的深度均为0.1米至0.2米，秸秆加强墙9在地面以上的高度为0.2米至0.5米。光伏太阳能电池板能够有效地利用当地的太阳能资源，减少梭梭3的种植成本。

实施例2：如图1至7所示，该提高无灌溉梭梭种植区雪融水入渗率的结构的使用方法，按下述方法进行：当年将第一秸秆墙4、坡中秸秆墙10分别植入坡顶1和坡中2，将自控温加热装置5埋入坡顶1和坡中2的地面以下，然后，当年冬季和次年冬季的降雪落至坡顶1和坡中2上，落至坡顶1和坡中2上的落雪由各自对应的第一秸秆墙4和坡中2秸秆墙分别圈围后形成积雪，进入次年春季后，当次年春季日的温度高于0℃时，每日交替开启和关闭自控温加热装置5，当坡顶1和坡中2上的积雪完全融化时，停止使用自控温加热装置5，其中开启的次数为2次至3次，关闭的次数为2次至3次，第一次开启的时间为1小时至1.5小时，第二次至第三次的开启的时间为0.2小时至0.5小时，关闭的时间为2.5小时至3.5小时。

实施例3：如图1至7所示，与实施例2的不同之处在于，当年将滴灌带6埋入坡顶1和坡中2的地面以下，进入次年的夏季后，当坡顶1和坡中2的积雪融雪和雨水不能满足梭梭3的生长需求时，启用滴灌带6对坡顶1和坡中2进行水的补给；或/和，当冬季的风速大于4米每秒时，在相邻两棵梭梭3之间设置秸秆加强墙9；或/和，当年十月将第一秸秆墙4、坡中秸秆墙10分别植入坡顶1和坡中2，将自控温加热装置5埋入坡顶1和坡中2的地面以下。当进入夏季6月至8月后，滴灌带补给的水能够提高梭梭3种植区的梭梭3成活率。秸秆加强墙9对梭梭3起到保护作用。在当年十月将第一秸秆墙4、坡中秸秆墙10分别植入坡顶1和坡中2以及将自控温加热装置5埋入坡顶1和坡中2的地面以下时，能够对地表至地下深度为0.3米至0.5的土壤产生扰动，使得土壤松动，这部分松动的土壤会进一步的增加土壤的孔隙率，进而提高该区域内土壤的水势梯度，便于雪融水下渗，从而提高水的土壤入渗率。当遭遇恶劣天气或者气候严重干旱时，此时，地表融雪水和雨水不能满足梭梭3的生长需要，可以通过滴灌带6进行水的补给，提高梭梭种植区的梭梭3的成活率，拓宽了无灌溉梭梭种植技术的适用区域，降低了梭梭由于遭遇恶劣天气造成的死亡率。在图5和图7中，箭头表示风向。

实施例4：根据需要，与实施例2和实施例3的不同之处在于，当年十月将滴灌带6埋入坡顶1和坡中2的地面以下。在当年埋入滴灌带6能够对从地表至地下深度为0.3米至0.5米的土壤产生扰动，使得土壤松动，这部分松动的土壤会进一步的增加土壤的孔隙率，进而提高该区域内土壤的水势梯度，便于雪融水下渗，从而提高水的土壤入渗率。

采用本发明所述的提高无灌溉梭梭种植区雪融水入渗率的结构及其使用方法在新疆维吾尔自治区阜康市梧桐沟处的古尔班通古特沙漠进行试验，古尔班通古特沙漠属于我国典型的西北荒漠，该地区夏季沙丘沙垄坡中坡顶地下沙层悬湿水含量（深度30cm 至60cm）相对贫乏（小于2%），在2013年此地附近的平均积雪厚度为17cm，在新疆维吾尔自治区阜康市梧桐沟处的古尔班通古特沙漠中选取具有斜坡的沙丘，以具有斜坡的沙丘作为试验组，以与试验组具有相同/相似地理特征的具有斜坡的沙丘作为对照组，试验组采用本发明所述的提高无灌溉梭梭种植区雪融水入渗率的结构及其使用方法进行试验，在2014年3月10日直至积雪完全融化的过程中启用自控温加热装置，自控温加热装置在以上积雪融化过程中每日开启和关闭（断电）的时间依照表1执行，在试验过程中测量具有斜坡的沙丘的积雪厚度以及在完全融雪后一周内采用中子水分仪对未埋置自控温电热带的具有斜坡的沙丘的地下沙层深度为30cm至60cm的土层的含水率进行测试，并且在完全融雪后一周内采用中子水分仪对埋置自控温电热带的具有斜坡的沙丘的地下沙层深度为30cm至60cm的土层的含水率进行测试，同时，测量对比组的积雪厚度和含水率，试验组具有斜坡的沙丘在坡顶、迎风坡坡中和背风坡坡中处的积雪厚度如表2所示，积雪厚度的单位为厘米（cm）,试验组未埋置自控温电热带的具有斜坡的沙丘在坡顶、迎风坡坡中和背风坡坡中处地下沙层深度为30cm至60cm的土层的含水率用w1 (%)表示，w1如表2所示，试验组埋置自控温电热带的具有斜坡的沙丘在坡顶、迎风坡坡中和背风坡坡中处地下沙层深度为30cm至60cm的土层的含水率用w2 (%)表示，w2如表2所示，对照组具有斜坡的沙丘在坡顶、迎风坡坡中和背风坡坡中处的积雪厚度如表3所示, 对照组具有斜坡的沙丘在坡顶、迎风坡坡中和背风坡坡中处地下沙层深度为30cm至60cm的土层的含水率(%)如表3所示。

表1

时间

9:00-10:30

10:30-13:00

13:00-13:30

13:30-17:00

17:00-17:30

17:30-次日9:00

状态

开启

断电

开启

断电

开启

断电

表2

表3

	坡顶	迎风坡坡中	背风坡坡中
				厚度/cm	5至6	10至12	16至19
含水率/%	1.1至1.5	1.5至1.8	1.8至2.1

由表2和表3中可以看出，试验组在坡顶、迎风坡坡中和背风坡坡中的积雪厚度分别大于对照组在坡顶、迎风坡坡中和背风坡坡中的积雪厚度，说明采用本发明所述的提高无灌溉梭梭种植区雪融水入渗率的结构及其使用方法能够有效地包围积雪，防止积雪的流失，另外，试验组在坡顶、迎风坡坡中和背风坡坡中处地下沙层深度为30cm至60cm的土层的含水率（未埋置自控温电热带和埋置自控温电热带）明显高于对照组在坡顶、迎风坡坡中和背风坡坡中处地下沙层深度为30cm至60cm的土层的含水率，说明采用本发明所述的提高无灌溉梭梭种植区雪融水入渗率的结构及其使用方法能够显著提高坡顶、迎风坡坡中和背风坡坡中处地下沙层深度为30cm至60cm的土层的含水率，即说明采用本发明所述的提高无灌溉梭梭种植区雪融水入渗率的结构及其使用方法能够提高坡顶、迎风坡坡中和背风坡坡中处雪融水的入渗率和下渗深度。

综上所述，根据本发明所述的提高无灌溉梭梭种植区雪融水入渗率的结构及其使用方法能够提高无灌溉梭梭种植方式中沙丘（沙垄）坡中和坡顶区域内地下沙层深度为30cm至60cm的土层的含水率，满足了梭梭的生长需求，提高了梭梭的成活率，避免了成片梭梭种植区仅仅坡下和平地处的成活率高，为梭梭属植物林的大规模恢复和营建提供了有利的技术支持，确保了固沙植物固沙的效果，拓宽了无灌溉梭梭种植技术的适用区域，具有很好的应用前景。

以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (12)

1.一种提高无灌溉梭梭种植区雪融水入渗率的结构，其特征在于包括具有斜坡的沙丘，具有斜坡的沙丘包括坡底、坡顶和坡中，在坡顶有第一种植区，在第一种植区种植有梭梭，在坡中自上而下沿着坡度方向间隔种植有不少于两排的梭梭，在第一种植区外侧的坡顶上植入有第一秸秆墙，在每排梭梭的至少一侧的坡中上植入有坡中秸秆墙，在第一秸秆墙内的地面以下埋设有自控温加热装置，在坡中秸秆墙内的地面以下埋设有自控温加热装置。

2.根据权利要求1所述的提高无灌溉梭梭种植区雪融水入渗率的结构，其特征在于第一秸秆墙内的地面以下埋设有滴灌带，坡中秸秆墙内的地面以下埋设有滴灌带，滴灌带与供水装置连接在一起，滴灌带的埋设深度为0.3米至0.5米。

3.根据权利要求2所述的提高无灌溉梭梭种植区雪融水入渗率的结构，其特征在于坡中秸秆墙包括第二秸秆墙和第三秸秆墙，在坡中每一排梭梭上方的坡中植入第二秸秆墙，在坡中每一排梭梭下方的坡中植入第三秸秆墙，在种植有梭梭的两相邻的第二秸秆墙与第三秸秆墙之间的地面以下埋设有自控温加热装置，第二秸秆墙与距离最近的一排梭梭的距离为0.5米至1米，第三秸秆墙与距离最近的一排梭梭的距离为0.5米至1米，第一秸秆墙、第二秸秆墙和第三秸秆墙植入地下的深度均为0.1米至0.2米，第一秸秆墙、第二秸秆墙和第三秸秆墙在地面以上的高度为0.2米至0.5米；或者，在坡中每一棵梭梭的外侧的坡中均植入有坡中秸秆墙，坡中秸秆墙植入地下的深度均为0.1米至0.2米，坡中秸秆墙在地面以上的高度为0.2米至0.5米，坡中秸秆墙与被包围的梭梭之间的距离为0.5米至1米；或/和，第一种植区与第一秸秆墙的距离为0.5米至1米；或/和，自控温加热装置的埋设深度为0.3米至0.5米。

4.根据权利要求3所述的提高无灌溉梭梭种植区雪融水入渗率的结构，其特征在于第二秸秆墙与距离最近的一排梭梭之间的地面以下埋设有自控温加热装置，自控温加热装置与第二秸秆墙的距离为0.1米至0.2米，第二秸秆墙与距离最近的一排梭梭之间的地面以下埋设有滴灌带，滴灌带与第二秸秆墙的距离为0.1米至0.2米；或/和，第三秸秆墙与距离最近的一排梭梭之间的地面以下埋设有自控温加热装置，自控温加热装置与第三秸秆墙的距离为0.1米至0.2米，在第三秸秆墙与距离最近的一排梭梭之间的地面以下埋设有滴灌带，滴灌带与第三秸秆墙的距离为0.1米至0.2米。

5.根据权利要求3或4所述的提高无灌溉梭梭种植区雪融水入渗率的结构，其特征在于第二秸秆墙与距离最近的一排梭梭之间的地面以下埋设有滴灌带，滴灌带与第二秸秆墙的距离为0.1米至0.2米；或/和，第三秸秆墙与距离最近的一排梭梭之间的地面以下埋设有滴灌带，滴灌带与第三秸秆墙的距离为0.1米至0.2米。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的提高无灌溉梭梭种植区雪融水入渗率的结构，其特征在于自控温加热装置包括自控温加热带和无滴漏孔的滴灌管，自控温加热带穿入无滴漏孔的滴灌管内；或/和，位于同一水平线上相邻的梭梭之间植入有秸秆加强墙；或/和，第一秸秆墙为由棉花秸秆、小麦秸秆、芦苇秸秆和水稻秸秆中的一种以上制成的第一秸秆墙，坡中秸秆墙为由棉花秸秆、小麦秸秆、芦苇秸秆和水稻秸秆中的一种以上制成的坡中秸秆墙；或/和，自控温加热装置电连接有供电装置。

7.根据权利要求5所述的提高无灌溉梭梭种植区雪融水入渗率的结构，其特征在于自控温加热装置包括自控温加热带和无滴漏孔的滴灌管，自控温加热带穿入无滴漏孔的滴灌管内；或/和，位于同一水平线上相邻的梭梭之间植入有秸秆加强墙；或/和，第一秸秆墙为由棉花秸秆、小麦秸秆、芦苇秸秆和水稻秸秆中的一种以上制成的第一秸秆墙，坡中秸秆墙为由棉花秸秆、小麦秸秆、芦苇秸秆和水稻秸秆中的一种以上制成的坡中秸秆墙；或/和，自控温加热装置电连接有供电装置。

8.根据权利要求6所述的提高无灌溉梭梭种植区雪融水入渗率的结构，其特征在于供电装置为光伏太阳能电池板；或/和，秸秆加强墙为由棉花秸秆、小麦秸秆、芦苇秸秆和水稻秸秆中的一种以上制成的秸秆加强墙；或/和，秸秆加强墙植入地下的深度均为0.1米至0.2米，秸秆加强墙在地面以上的高度为0.2米至0.5米。

9.根据权利要求7所述的提高无灌溉梭梭种植区雪融水入渗率的结构，其特征在于供电装置为光伏太阳能电池板；或/和，秸秆加强墙为由棉花秸秆、小麦秸秆、芦苇秸秆和水稻秸秆中的一种以上制成的秸秆加强墙；或/和，秸秆加强墙植入地下的深度均为0.1米至0.2米，秸秆加强墙在地面以上的高度为0.2米至0.5米。

10.一种根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述的提高无灌溉梭梭种植区雪融水入渗率的结构的使用方法，其特征在于按下述方法进行：当年将第一秸秆墙、坡中秸秆墙分别植入坡顶和坡中，将自控温加热装置埋入坡顶和坡中的地面以下，然后，当年冬季和次年冬季的降雪落至坡顶和坡中上，落至坡顶和坡中上的落雪由各自对应的第一秸秆墙和坡中秸秆墙分别圈围后形成积雪，进入次年春季后，当次年春季日的温度高于0℃时，每日交替开启和关闭自控温加热装置，当坡顶和坡中上的积雪完全融化时，停止使用自控温加热装置，其中开启的次数为2次至3次，关闭的次数为2次至3次，第一次开启的时间为1小时至1.5小时，第二次至第三次的开启的时间为0.2小时至0.5小时，关闭的时间为2.5小时至3.5小时。

11.根据权利要求10所述的提高无灌溉梭梭种植区雪融水入渗率的结构的使用方法，其特征在于当年将滴灌带埋入坡顶和坡中的地面以下，进入次年的夏季后，当坡顶和坡中的积雪融雪和雨水不能满足梭梭的生长需求时，启用滴灌带对坡顶和坡中进行水的补给；或/和，当冬季的风速大于4米每秒时，在相邻两棵梭梭之间设置秸秆加强墙；或/和，当年十月将第一秸秆墙、坡中秸秆墙分别植入坡顶和坡中，将自控温加热装置埋入坡顶和坡中的地面以下。

12.根据权利要求11所述的提高无灌溉梭梭种植区雪融水入渗率的结构的使用方法，其特征在于当年十月将滴灌带埋入坡顶和坡中的地面以下。