CN105706888A - 一种沙漠植物培植装置及固沙涵水的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种沙漠植物培植装置及固沙涵水的方法，属于沙漠化治理技术领域，其包括一端具有开口的防渗容器，所述防渗容器采用能够使一定量的空气通过但能防止液体通过的透气防水材料制成，所述防渗容器的开口端设置有用来将防渗容器的开口进行密封的密封体，所述密封体上设置有用来供沙漠植物插入防渗容器中的通孔。本发明的沙漠植物培植装置使水分蒸发降至最低，并可避免渗漏，保证植物根系有充足的空气以进行新陈代谢，本发明的装置的保水性能远远高于现有技术。

Description

一种沙漠植物培植装置及固沙涵水的方法

技术领域

本发明涉及一种沙漠植物培植装置及固沙涵水的方法，属于沙漠化治理技术领域。

背景技术

土壤是地球生命的母亲，土地沙漠化引起的土壤环境的退化，严重破坏了人类赖以生存的绿色家园。目前，地球上受到沙漠化影响的土地面积有3800多万平方公里，而且全世界每年仍有约600万公顷土地发生沙漠化，沙漠化问题涉及的范围之广、影响之深，已引起世界各国的关注。根据中国国家林业局于2006年6月17日公布的数据，中国沙漠化土地已达到了173万9700平方公里，占国土面积的18%以上，影响到了全国30个一级行政区（省、自治区、直辖市），我国的沙化土地，每年还以60平方公里的速度在增长，沙漠化治理刻不容缓。保护和利用好土地，封沙育草，营造防护林，充分发挥植物群体效应是实现退沙还土的有效手段。

目前常用的固沙方法主要有机械式固沙方法、直接植树法、盆栽法、人造树法这几种。

草方格沙障是北方常用的一种机械式固沙方法，其特点是将禾本科植物插入沙层内形成沙障，减小地面风速，积蓄雨水，减少蒸发，有利于固沙植物的存活，但当植物分解后，其作用将逐渐丧失，因此，该方法不具有可持续性，而且该方法只是治沙方法的辅助手段，仅靠此单一方法不能治沙，必须与其他治沙固沙方法结合起来才能具有较好的效果。

公开号为CN1623361A的中国发明专利（公开日为2005年6月8日）公开了一种治沙固沙方法，该方法是采用麦类和谷黍类作物直接种植或采用灌木类插条种植出网格状植物带，在所述网格内种植适合当地环境条件生长的乡土灌木和/或半灌木和/或多年生草本植物。该方法的特点是利用适应当地环境的植物来治理沙漠，但其缺点是由于植物直接种植于沙土中，大风、高温以及较大的渗透系数导致水分极易流失，一方面耗水量较大，另一方面，当沙土中水分消耗完之后，植物又将面临干旱，难以存活，因此，该方法的效果较差。

申请公布号为CN101720644A的中国发明专利（申请公布日为2010年6月9日）公开了一种固沙护木培植树，该固沙护木培植树为人造树，内腔为空心，树上具有一个可以封闭的开口，利用带空腔的人造树代替上述木本类或多年生草本类植物，可以在内部灌水以及防止水分蒸发，该装置一方面可以直接用来固沙，另一方面在昼夜温差作用下表面会聚集冷凝水，增加空气湿度，有助于周围植物的存活，但其缺点是风沙对冷凝水的吸收影响较大，对周围植物提供高水分的作用很有限，且该方法受材料和制造工艺的限制，成本较高，因而其实用价值不高。

为了防止水分流失，现有的技术中也有将植物栽种在花盆中，待其成活后将植物与花盆一同埋置在沙土中，其特点是花盆中存留水分能够维持植物一定时期的生长，但通常情况下花盆中具有不同大小的空隙，而且有些花盆底部镂空，直接导致水分流失，保水性能较差，因此，也难以适应沙漠生存环境。针对上述缺点，申请公布号为CN102763532A的中国发明专利（申请公布日为2012年11月7日）公开了一种固沙种植方法，具体是将固沙植物种植于固沙容器中，并将所述固沙容器插埋于沙土之中，使所述固沙植物形成网格状植物带，实现对沙土的固化治理；固沙容器由防水透气颗粒和憎水性粘结剂粘结而成，容器材料颗粒间的空隙能够使气体分子通过而不能使水分透过，因此，该装置的保水性能较现有技术中的有所提高，但是在沙漠高温下，其中的水很容易以气态形式扩散挥发，在植物生长较长时间后，无法为植物提供充足的水分。另外，由于该装置由多种疏水性物质、憎水性粘结剂与骨料制作而成，其成本会比普通花盆要高得多。

发明内容

本发明的目的在于提供一种一种沙漠植物培植装置及固沙涵水的方法，能够为植物提供充足的水分。

为了实现以上目的，本发明的沙漠植物培植装置的技术方案如下：

一种沙漠植物培植装置，包括一端具有开口的防渗容器，所述防渗容器采用能够使一定量空气通过但能防止液体通过的防水材料制成，所述防渗容器的开口端设置有用来将防渗容器的开口进行密封的密封体，所述密封体上设置有用来供沙漠植物插入防渗容器中的通孔。

本发明的沙漠植物培植装置通过在防渗容器中灌水，使这部分水用来供植物新陈代谢和根系发育，防渗容器的一端具有开口，可以将植物插入防渗容器中并将开口密封，使水分蒸发降至最低，并可避免渗漏；防渗容器采用防水材料制成，同时具有一定的透气性，可以避免水分渗漏的同时，保证植物根系有足够的空气以进行新陈代谢，本发明的装置的保水性能远远超过现有技术中的沙漠植物培植装置。

本发明的沙漠植物培植装置中所述防水材料为玻璃，其氧渗透性在120日中为1×10^-6g~1×10^-4g，防水性能良好，既保证了一定的透气性，使植物存活，又避免沙漠高温条件下水分气化而大量流失，同时具有一定的强度，还不易受环境变化而变形，便于保证植物顺利生长。

为了便于封口，本发明的沙漠植物培植装置中所述防渗容器具有窄口结构。一般的，采用具有小口的瓶状结构，该小口大小只需大于插入防渗容器的植物的外径即可。本发明中防渗容器优选为玻璃瓶。为了便于取材和降低成本，防渗容器可以使用空啤酒瓶，能够变废为宝，节约成本。

本发明的沙漠植物培植装置及其制备方法中所述密封体可以采用液密封材料，也可以采用气密封材料，一般的，密封体优选为石蜡。在本发明的沙漠植物培植装置的制备方法中，先将固体石蜡融化，冷却至石蜡变为半固态时，将其填充在瓶口和枝条之间的间隙中，压实。

所述沙漠植物选择生长茁壮、嫩芽较多的植物剪成长度40~70cm的枝条，将枝条上的大叶除去，只留下少量的小叶，在枝条靠近根部的底端涂抹生长激素，然后将涂抹有生长激素的一端插入防渗容器。

为了便于取用，所述水为井水或者自来水，井水或者自来水需要静置，静置的时间以能够使水的pH和含有的盐分能够满足植物生长需要为准，一般的，静置的时间为24~48h。

一种使用上述的沙漠植物培植装置固沙涵水的方法，包括：

1）在防渗容器中注水，将沙漠植物插入防渗容器的开口中，用密封体将防渗容器的开口与沙漠植物之间的间隙密封，得固沙涵水装置；

2）将步骤1）制得的固沙涵水装置开口端朝上埋置于沙土中的地面坑洞中，使所述沙漠植物形成网格状植物带，实现对沙漠的固化治理。

本发明的固沙涵水的方法，通过将种植有沙漠植物的防渗容器埋置在沙土中，并使植物露出地表一定高度，植物通过吸收容器中的水分生根发芽，由于该装置在密封的基础上并埋在地下，这一特点能最大限度地减少水分蒸发损耗，提高了植物的成活率。将固沙涵水装置埋入沙土中后，瓶口距地面20~40cm，以利于装置的透气。为了利于植物生长，用沙土将固沙涵水装置埋入坑洞中后，使沙漠植物露出地面5~20cm。

为了使所有的沙漠植物培植装置能够形成大面积的治沙固沙带，本发明的固沙涵水的方法中的坑洞为多个，相邻的每两个坑洞之间的间距为50~70cm。为了便于施工，所述坑洞之间等间距。

所述坑洞的深度视植物枝条的高度以及其需要露出地面的长度来确定，一般的，坑洞的深度为50~70cm。坑洞的形状不限，一般的，为了便于施工，坑洞的形状为圆形或者方形。其直径略大于防渗容器的外径即可，一般的，坑洞的直径为8~12cm。

为了便于操作，所述沙漠植物为沙漠植物枝条。该植物枝条的长度可以视植物埋入沙土中的深度和防渗容器的高度来确定，一般的，所述沙漠植物为长度为40~70cm的枝条。该植物枝条插入防渗容器的一端接近防渗容器的底部，另一端露出防渗容器。

沙漠植物选择耐寒旱、抗晒、对沙漠环境适应能力较强的植物，一般的，所述沙漠植物选择成活率较高的植物，如沙柳、沙木蓼、杞柳中的任意一种。

为了促进植物快速生根，所述植物枝条插入防渗容器中的一端涂抹有生长激素。

所述水为pH和所含盐分能够满足植物生长需要的水。为了便于取用，可以选择井水或者自来水，经过24h静置之后即可。

本发明的固沙涵水方法通过在一定范围内大规模使用该沙漠植物培植装置，能够有效改善区域环境，提高固沙能力和水分涵养能力。

本发明的固沙涵水的方法，沙漠植物的成活率均在80%以上，与现有技术相比，节水10%~30%，具有广阔的应用前景。由于沙漠边缘地带水分要高于沙漠中心地带，因此本发明适宜从沙漠边缘地带渐次向沙漠内部推进进行沙漠治理。

附图说明

图1为本发明的沙漠植物培植装置的实施例的结构示意图；

图2为图1中的密封体的结构示意图；

图3为图2的截面示意图；

图4为本发明的固沙涵水的方法的实施例的示意图；

图5为本发明与对比例2中的固沙涵水方法种植的植物生长10天后的效果对比图，其中（a）为本发明的固沙涵水方法种植的植物的效果图；（b）为对比例2的固沙涵水方法种植的植物的效果图；

图6为本发明与对比例2中的固沙涵水方法种植的植物生长75天后的效果对比图，其中（a）和（b）为本发明的固沙涵水方法种植的植物的效果图；（c）和（d）为对比例2的固沙涵水方法种植的植物的效果图。

具体实施方式

实施例1

如图1~4所示，本发明的沙漠植物培植装置包括一端开口的防渗容器2，本实施例中的防渗容器具有窄口结构，其材质为具有一定透气性的防水材料，能够允许一定量的空气通过，但是不能使水通过，防渗装置可为玻璃瓶，如玻璃啤酒瓶，其氧渗透性在120日中为1×10^-6g~1×10^-4g，防水性能良好，既保证了一定的透气性，使植物存活，又避免沙漠高温条件下水分气化而大量流失，瓶中灌满含有植物生长必须的盐分且pH满足植物生长需要的水4，所述水为经过放置的井水或者自来水，玻璃瓶的开口端设置有用来将防渗容器开口进行密封的密封体3，本实施例中密封体为设置在瓶口的石蜡块，石蜡块中心具有通孔，沙漠植物1从该通孔中穿过并插入瓶中接近瓶底的位置；由于石蜡体较软，硬度低，在植物根系生长壮大时，根系可从石蜡处伸出向外生长。

专利CN102763532A公开的固沙容器虽然具有透气防水性，然而由于沙漠中温度较高时液体水分也容易发生气化，造成水分大量流失，使植物无法继续生长；而本发明采用玻璃瓶，虽然其透气性不强，但是在水分中原有氧气及裸露地表的植物的共同作用下，足以保证植物正常生长，尤其是沙柳、沙木蓼或杞柳存活率较高。

防水材料还可为为具有合适孔隙的陶瓷材料，密封体可为密封胶。

本发明的使用上述沙漠植物培植装置固沙涵水的方法，包括如下步骤：

1）将生长茁壮、嫩芽较多的沙漠植物剪成枝条，所述沙漠植物为沙漠生沙棘类或木本类植物，如沙柳、沙木蓼或者杞柳等，本实施例中为沙柳的枝条，其长度约为40~70cm，如60cm，将枝条上的大叶除去，只留下少量的小叶，在枝条靠近根部的底端涂抹生长激素，以促进枝条生根，将枝条插入盛满水的玻璃啤酒瓶中，插入瓶中的一端接近瓶底位置，所述水为井水或者自来水，并放置24h后使其pH和含有的盐分等能够满足植物生长的需要，将固体石蜡融化，冷却至石蜡变为半固态时，将其填充在瓶口和枝条之间的间隙中，压实制得固沙涵水装置；

2）在沙土6中挖出多个直径为8~12cm、深度为50~70cm的坑洞，坑洞的形状可以为任意形状，如圆形，方形等，本实施例中为圆形坑洞，相邻的圆形坑洞之间的间距相等，均为50~100cm，将上述固沙涵水装置瓶口朝上竖直放入圆形坑洞中，使瓶口距地面520~40cm，然后用沙土将固沙涵水装置埋入圆形坑洞中，将沙土压实，使沙土表面恢复自然状态，使植物枝条露出地面5~20cm。

本发明的固沙涵水的方法实施时，在沙土地中埋入较多数量的固沙涵水装置，能够形成大面积的治沙固沙带，相邻的每两个坑洞之间能够固定一定面积的沙土，所有的固沙涵水装置中的沙漠植物连起来构成了较大面积的固沙涵水网格，固沙涵水效果得到大幅度提高。

玻璃啤酒瓶可采用由具有一定透气性的防水材料制成的陶瓷瓶代替。

实施例2

一种沙漠植物培植装置，包括一端具有开口的防渗容器，所述防渗容器为玻璃瓶，氧渗透性在120日中1×10^-5g，开口端灌水插入沙漠植物（沙柳）后，用石蜡将其密封，埋入地面的圆形坑洞中，圆形坑洞的深度为50cm，坑洞之间的间距为60cm，瓶口距地面20cm，枝条露出地面10cm，其他同实施例1。

对比例1

按照申请公布号为CN102763532A的发明专利中的固沙容器及固沙种植方法进行固沙涵水。

对比例2

本对比例中的沙漠植物培植装置采用塑料瓶代替上述沙漠植物培植装置及固沙涵水的方法的实施例2中的玻璃瓶，其他的均与上述实施例中的相同。

按照本发明实施例2和对比例1和对比例2中的固沙涵水方法进行对比实验，结果如下：

1）本发明的固沙涵水的方法种植的100株植物在经过75天后，生长良好，成活率在80%以上。对比例1中植物成活率为20%，对比例2中的植物成活率为0。

2）本发明的固沙涵水的方法与对比例1相比，节水10%~30%。

3）本发明的固沙涵水的方法与对比例2相比：

在10天后，本发明的固沙涵水的方法种植的植物生长良好，如图5（a）所示，植物枝条生长出较多新叶；而对比例2中的植物生长一般，如图5（b）所示，植物枝条上新叶较少，已经出现部分新叶干枯的现象。

在75天后，本发明的固沙涵水的方法种植的植物生长良好，如图6（a）和图6（b）所示，植物枝条高度增长超过30cm，植物枝条上生长出新的枝条和大量新叶；而对比例2中的植物已经死亡，如图6（c）和图6（d）所示，植物枝条和叶全部干枯，大部分根系已经腐烂。

由于沙漠边缘地带水分要高于沙漠中心地带，因此本发明适宜从沙漠边缘地带渐次向沙漠内部推进进行沙漠治理。

Claims (10)

1.一种沙漠植物培植装置，包括一端具有开口的防渗容器，其特征在于，所述防渗容器的开口端设置有用来将防渗容器的开口进行密封的密封体，所述密封体上设置有用来供沙漠植物插入防渗容器中的通孔。

2.如权利要求1所述的沙漠植物培植装置，其特征在于，所述防渗容器为玻璃材料。

3.如权利要求2所述的沙漠植物培植装置，其特征在于，所述玻璃的氧渗透性在120日中1×10^-6g~1×10^-4g。

4.如权利要求1所述的沙漠植物培植装置，其特征在于，所述密封体为石蜡。

5.如权利要求1所述的沙漠植物培植装置，其特征在于，所述防渗容器具有窄口结构。

6.一种使用如权利要求1~5任一项所述的沙漠植物培植装置固沙涵水的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）在防渗容器中注水，将沙漠植物插入防渗容器的开口中，用密封体将防渗容器的开口与沙漠植物之间的间隙密封，得固沙涵水装置；

2）将步骤1）制得的固沙涵水装置开口端朝上埋置于沙土中，使所述沙漠植物形成网格状植物带，实现对沙漠的固化治理。

7.如权利要求6所述的固沙涵水的方法，其特征在于，步骤2）中防渗容器开口端上表面距地面20~40cm，沙漠植物露出地面的高度为5~20cm。

8.如权利要求6所述的固沙涵水的方法，其特征在于，步骤2）中所述防渗容器间距为50~70cm。

9.如权利要求6所述的固沙涵水的方法，其特征在于，所述沙漠植物为沙柳、沙木蓼、杞柳中的任意一种。

10.如权利要求6所述的固沙涵水的方法，其特征在于，所述沙漠植物插入防渗容器中的一端涂抹有生长激素。