CN112534979A

CN112534979A - 一种沙漠固沙改良的碳化绿化处理系统

Info

Publication number: CN112534979A
Application number: CN202010822704.2A
Authority: CN
Inventors: 蔡光华; 徐伟翔; 赵志峰; 邵光辉; 沈嘉毅; 赵曜; 钟煜清; 王俊阁
Original assignee: Nanjing Forestry University
Current assignee: Nanjing Forestry University
Priority date: 2020-08-14
Filing date: 2020-08-14
Publication date: 2021-03-23
Anticipated expiration: 2040-08-14
Also published as: CN112534979B

Abstract

本发明涉及一种沙漠固沙改良的碳化绿化处理系统，属于沙漠治理改良的技术领域。该处理系统包括隔离墙施建和松土系统、多孔管埋设系统、营养基质和种籽喷撒系统、地膜铺设系统、通气碳化和营养液供给系统。本发明通过搅拌头的喷浆搅拌和通气碳化形成高强度隔离墙，将大面积沙漠网格化，有效避免沙丘移动和堆积。将多孔管和地膜一举多用，既实现了二氧化碳对隔离墙的快速碳化，又解决了温度低、干旱贫瘠和多风等恶劣沙漠环境对植物发芽生长的不利影响；该发明提供了一种操作简单、质量可靠、施工高效和低碳环保的沙漠固沙改良的碳化绿化处理系统，在快速固沙的同时，也实现了工业废物的资源化利用和沙漠的植物绿化，有利于沙漠生态环境的改善。

Description

一种沙漠固沙改良的碳化绿化处理系统

所属领域

本发明属于环境岩土工程中沙漠治理改良的技术领域，具体涉及一种沙漠固沙改良的碳化绿化处理系统。

背景技术

在极端干旱、半干旱和部分半湿润地区的沙质条件下，受自然因素或人为不合理活动的影响，生态平衡遭到破坏，并逐步出现了风蚀地貌和土地退化。我国是世界上荒漠化最严重的国家之一，其中以沙漠危害最为严重，沙漠化面积已达80.9万平方公里，且还在继续扩大。土地沙漠化将威胁我国生态安全和社会经济的可持续发展，威胁人类生存和发展，是全国性的重大生态环境问题。为阻止沙漠化扩大，已通过各种方式对沙漠进行治理，并取得了显著效果。但传统治理方式有着较大局限性，治理效率较为低下，难以推广使用。随着我国中西部发展，沙漠治理不仅要将沙土固定稳定、阻止沙漠面积进一步扩大，而且还要提高沙漠地区的植被绿化，将沙漠变为绿洲。

沙漠治理的传统技术包括工程治沙、生物治沙、化学治沙、综合防沙治沙等，其中工程治沙与生物治沙应用最为广泛。这些治沙技术的主要特点是：(1)工程治沙技术是运用各种机械工具来防止沙子移动的固沙措施，应用时间早、使用广泛、耗水少，并且起效迅速。但是工程治沙难以应付风力大的恶劣环境，且随着时间的推移容易失效。(2)生物治沙技术是通过耐旱植物培育和种植，不仅能防风固沙、改善沙漠环境，而且还能生产经济作物或药材，提供饲料或燃料，是一种兼具生态效益和经济效益的治沙技术，也是最有效、最根本的治沙技术。但由于沙漠生态环境恶劣，生物固沙周期长、初期效果差且容易被破坏，需要投入大量人力和财力进行持续维护，长期才能发挥明显作用。如发明专利“植物种植沙漠改良的方法 (CN 101790934 B)”、“一种改良沙漠的植物种植方法(CN 106665020A)”。(3)化学治沙技术往往是在沙漠表面喷洒化学胶结材料，形成沙土固结层，以防止沙土或沙丘移动。化学治沙虽然实施简单、起效快，但只能固定流沙的表层，不能从根本上遏制沙漠扩张；另外，大部分化学固沙剂在生产或应用过程中对环境有不利影响，甚至对环境产生二次破坏，如水泥或其他人工合成粘合剂。如发明专利“固沙抑尘剂及固沙抑尘方法、沙漠改良方法(CN 107794053 A)”、“一种沙漠改良剂及其加工工艺(CN 110669525A)”。(4)微生物固沙技术，是通过一定手段将微生物菌液和营养液添加剂喷洒在沙土表层，但该技术成本高、周期长，对微生物的活性和生存条件要求高，不利于大面积推广。如发明专利“一种复合固沙模型及其制备方法和应用(CN 106947492 B)”、“一种微生物固沙的防风微孔管道喷淋系统及其使用方法(CN 108049389 A)”和“一种微生物固沙抑尘剂及其制备方法(CN 103820123 A)”。此外，现有发明专利“一种治理沙漠的方法(CN 10961854A)”公开了一种利用捕雾棉提高沙土含水量，从而进一步种植植物改造沙漠的方法。但是事实上，中国很多沙漠地区空气湿度不高，很难从空气中收集到足量的水来保障植物的存活；“治理沙漠的方法(CN 105369793 A)” 等利用水泥和水形成的水泥浆，喷涂在沙漠表面，在沙漠表面形成水泥覆盖层，在通过播种孔固定流沙的同时，减少沙漠地区地下水的蒸发量，并留小孔种植植物。这样的方法虽然能够减缓地下水蒸发，但却极易阻止沙漠中的气体交换，使沙漠不适宜植物生长，成为毫无经济价值的“空地”，难以适应现代社会的发展要求，而且这种方法所需的成本高昂，在贫穷落后的地区不可能大面积推广使用。发明专利“一种利用种植砂治理沙漠的方法(CN 107371446 A)”公开了将种植砂浸泡于水中至饱和、铺保水种植砂、喷砂固结材料和表面活性剂混合物的交联剂等，但种植砂成分复杂，直接将种籽混合在种植砂中，不利于种籽生长。

尽管人们已经对沙漠治理的固沙剂研发和治理方法方面进行了大量研究，但是由于现有方法的经济成本高、处理效率低、处理效果不佳等方面而未得到广泛应用。针对沙土颗粒孔隙大、含水率和饱和度低等特点，立足我国西部大开发对沙漠治理和生态保护的战略需求，本发明公开了一种经济实用、可持续和施工高效的沙漠改良的碳化绿化方法，在节约财力、人力及推进生态改善方面有着重要意义。

发明内容

鉴于上述背景技术存在的不足，本发明旨在提出一种经济实用、可持续和施工高效的沙漠改良的碳化绿化方法，以解决现有技术中改良周期长、水分流失严重、改良效果不佳、经济成本高、环境效益和长期稳定性差等所存在的缺陷，同时实现温室气体和废弃物在沙漠治理改良中的资源化利用。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种沙漠固沙改良的碳化绿化处理系统，其特征在于，该处理系统包括：隔离墙施建和松土系统、多孔管埋设系统、营养基质和种籽喷撒系统、地膜铺设系统、通气碳化和营养液供给系统，

所述隔离墙施建和松土系统包括液压泵A、液压泵B、液压杆A、液压杆B、履带车A、旋耕铧犁、搅拌头、中央控制器、固化剂罐和泵送器A，所述履带车A上安设有液压杆A、液压杆B和中央控制器，液压杆A的顶部安设有液压泵A和快接接头A，液压杆B的顶部安设有液压泵B，液压泵A和液压泵B均通过管线连接至中央控制器上；所述搅拌头固定在液压杆A的下端，所述旋耕铧犁固定在液压杆B的下端；所述固化剂罐和泵送器A安设在平板车上，固化剂罐和泵送器A通过管道相连接，泵送器A通过输浆管连接至快接接头A上，液压杆A的内部固设有内管，内管的一端连接在快接接头A上，内管的另一端连接至喷浆口上，喷浆口设置在搅拌头上，所述输浆管上设有控制阀A和流量计A，且所述控制阀A和流量计A均通过导线连至中央控制器上；

所述多孔管埋设系统包括卷轴、多孔管和导引槽，所述卷轴固定在履带车A上，所述导引槽固定在履带车A的后端部，所述的多孔管盘缠在卷轴上，且多孔管位于导引槽的下方；

所述营养基质和种籽喷撒系统包括均混鼓风机、莲蓬头、输料管、种籽罐、营养基质桶和快接接头B，所述均混鼓风机固定在履带车B上，履带车B通过拉杆连接在履带车A的后端，均混鼓风机的下部安设有莲蓬头，均混鼓风机和快接接头B通过输料管连接，种籽罐和快接接头B之间的管道上安设有控制阀B和流量计B，营养基质桶和快接接头B之间的管道上安设有控制阀C和流量计C；

所述地膜铺设系统包括铺膜器、地膜、支撑杆和平铺板，所述铺膜器和支撑杆固定在履带车B上，平铺板安设在履带车B的后端，地膜的卷盘安放在铺膜器上，地膜沿支撑杆顶部并摊铺在平铺板的下部，

所述通气碳化和营养液供给系统包括营养液罐、泵送器B、输液管、CO₂高压罐、通气管、球形接头、气液主管、快接接头C和支管，所述营养液罐、泵送器B和CO₂高压罐安放在平板车上，营养液罐和泵送器B通过管道相连接，泵送器B通过输液管连接至球形接头上，CO₂高压罐通过通气管连接至球形接头上，输液管上设有控制阀D和流量计D，通气管上设有减压阀和压力表，球形接头和快接接头C通过气液主管相连接，快接接头C的另一端通过支管连接至多孔管的端部。

作为本发明的一种改进，所述的两个液压杆A固定在履带车A的前端两侧或后端两侧，液压杆B固定在履带车A的中轴线上，且液压杆B在液压杆A的中后方，液压杆A和液压杆B分别通过液压泵A和液压泵B的作用进行伸长或收缩，所述液压杆A中的内管是有韧性、可伸缩的材料。

作为本发明的一种改进，所述旋耕铧犁的宽度小于或等于两搅拌头的间距，两搅拌头和旋耕铧犁的总宽度小于地膜宽度。

作为本发明的一种改进，所述的中央控制器上安设有发射器，发射器发射履带车A的方位坐标；所述的铺膜器上安设有接收器，铺膜器的方位坐标通过接收器的信息进行控制。

作为本发明的另一种改进，所述的快接接头A和快接接头C为直通快接接头，所述的快接接头B和球形接头为单向的三通快接接头。

为了实现上述目的，本发明还公开了一种沙漠固沙改良的碳化绿化处理系统在沙漠中的应用，根据沙漠砂土层厚度和预选植物类型，所述的导引槽的导引深度可通过导引槽角度进行自动调整；所述的支撑杆为“T”或“口”字形，其顶部为可转动的滚轮杆。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明特设液压杆、附属的搅拌头和旋耕铧犁，可根据预先测试的沙漠土层厚度、土性和预选植物类型，通过中央控制器自动调整搅拌头的搅拌深度，自动调整旋耕铧犁的松土深度，提高了施工效率、节省了处理成本。

(2)本发明特设多孔管埋设系统和导引槽，能根据松土深度、隔离墙深度和预选植物类型，自动调整多孔管的埋设深度；同时多孔管埋设系统紧跟隔离墙均混搅拌系统，实现了一体化施工处理；埋设的多孔管一举多用，既实现二氧化碳气体的高效运移，又作为植物生长的养分供给通道。

(3)履带车A与履带车B上分别设置有发射器与接收器，由中央控制器统一控制，实现了在广袤沙漠中搅拌松土与种籽喷洒的精准协同工作，达到了铺膜整齐和高效碳化的效果。

(4)本系统设有地膜铺设系统，且紧跟管道铺设系统、营养基质和种籽喷撒系统之后，实现了二氧化碳气体的高效碳化，避免了水分的过快蒸发、同时也为植物发芽、生长提供了良好环境和保障。

附图说明

图1为本发明沙漠固沙改良的碳化绿化示意图；

图2为本发明沿机械移动方向的施工剖面图；

图3为采用本发明施工机械沿纵向逐排处理的示意图；

图4为采用本发明施工机械先纵向后横向处理的示意图；

图5为采用本发明施工后待绿化区单根多孔管的剖面图；

图6为采用本发明施工后待绿化区两根多孔管的剖面图；

图中：1、液压泵A，2、液压泵B，3、液压杆A，4、液压杆B，5、履带车A，6、内管，7、旋耕铧犁，8、喷浆口，9、搅拌头，10、中央控制器，11、发射器，12、卷轴，13、多孔管，14、导引槽，15、拉杆，16、均混鼓风机，17、莲蓬头，18、接收器，19、铺膜器， 20、地膜，21、支撑杆，22、平铺板，23、履带车B，24、固化剂罐，25、泵送器A，26、平板车，27、控制阀A，28、流量计A，29、输浆管，30、快接接头A，31、种籽罐，32、控制阀B，33、流量计B，34、营养基质桶，35、控制阀C，36、流量计C，37、快接接头B， 38、输料管，39、营养液罐，40、泵送器B，41、控制阀D，42、输液管，43、流量计D， 44、CO₂高压罐，45、通气管，46、减压阀，47、压力表，48、球形接头，49、气液主管， 50、快接接头C，51、支管，52、未处理土，53、处理土，54、绿化区。

具体实施方式

在本发明的描述中，“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位关系为附图所示的方位关系，仅是为方便本发明的描述，而不是指示或暗示所指的特定方位。实施例中的具体特征是对本技术方案的详细说明，而不是对本申请技术方案的限定。即在不冲突情况下，本实施例中的技术特征可以相互组合。为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达到目的与功效易于明白理解，下面将结合说明书附图及具体实施方式对技术方案进行进一步阐述。

参考如图1，一种沙漠固沙改良的碳化绿化处理系统，其特征在于，该处理系统包括：隔离墙52施建和松土系统、多孔管13埋设系统、营养基质和种籽喷撒系统、地膜20铺设系统、通气碳化和营养液供给系统，

所述隔离墙52施建和松土系统包括：液压泵A1、液压泵B2、液压杆A3、液压杆B4、履带车A5、旋耕铧犁、搅拌头9、中央控制器10、固化剂罐24和泵送器A25，所述履带车 A5上安设有液压杆A3、液压杆B4和中央控制器10，液压杆A3的顶部安设有液压泵A1 和快接接头A30，液压杆B4的顶部安设有液压泵B2，液压泵A1和液压泵B2均通过管线连接至中央控制器10上；所述搅拌头9固定在液压杆A3的下端，所述旋耕铧犁固定在液压杆B4的下端；所述固化剂罐24和泵送器A25安设在平板车26上，固化剂罐24和泵送器A 25通过管道相连接，泵送器A25通过输浆管29连接至快接接头A30上，液压杆A3的内部固设有内管，内管的一端连接在快接接头A30上，内管的另一端连接至喷浆口8上，喷浆口8设置在搅拌头9上，所述输浆管29上设有控制阀A27和流量计A28，且所述控制阀A27 和流量计A28均通过导线连至中央控制器10上；所述的两个液压杆A3固定在履带车A5 的前端两侧或后端两侧，液压杆B4固定在履带车A5的中轴线上，且液压杆B4在液压杆A 3的中后方，液压杆A3和液压杆B4分别通过液压泵A1和液压泵B2的作用进行伸长或收缩，所述液压杆A3中的内管是有韧性、可伸缩的材料；所述旋耕铧犁的宽度小于或等于两搅拌头9的间距(如图2)，两个搅拌头9和旋耕铧犁的总宽度小于地膜20宽度；所述的中央控制器10上安设有发射器11，发射器11发射履带车A5的方位坐标；

所述多孔管13埋设系统包括卷轴12、多孔管13和导引槽14，所述卷轴12固定在履带车A5上，所述导引槽14固定在履带车A5的后端部，所述的多孔管13盘缠在卷轴12上，且多孔管13位于导引槽14的下方；

所述营养基质和种籽喷撒系统包括均混鼓风机16、莲蓬头17、输料管38、种籽罐31、营养基质桶34和快接接头B37，所述均混鼓风机16固定在履带车B23上，履带车B23通过拉杆15连接在履带车A5的后端，均混鼓风机16的下部安设有莲蓬头17，均混鼓风机16 和快接接头B37通过输料管38连接，种籽罐31和快接接头B37之间的管道上安设有控制阀B32和流量计B33，营养基质桶34和快接接头B37之间的管道上安设有控制阀C35和流量计C36；

所述地膜20铺设系统包括铺膜器19、地膜20、支撑杆21和平铺板22，所述铺膜器19和支撑杆21固定在履带车B23上，平铺板22安设在履带车B23的后端，地膜20的卷盘安放在铺膜器19上，地膜20沿支撑杆21顶部并摊铺在平铺板22的下部；所述的铺膜器19上安设有接收器18，铺膜器19的方位坐标通过接收器18的信息进行控制；

所述通气碳化和营养液供给系统包括营养液罐39、泵送器B40、输液管42、CO₂高压罐 44、通气管45、球形接头48、气液主管49、快接接头C50和支管，所述营养液罐39、泵送器B40和CO₂高压罐44安放在平板车26上，营养液罐39和泵送器B40通过管道相连接，泵送器B40通过输液管42连接至球形接头48上，CO₂高压罐44通过通气管45连接至球形接头48上，输液管42上设有控制阀D41和流量计D43，通气管45上设有减压阀46和压力表47，球形接头48和快接接头C50通过气液主管49相连接，快接接头C50的另一端通过支管连接至多孔管13的端部。

作为本发明的另一种改进，所述的快接接头A30和快接接头C50为直通快接接头，所述的快接接头B37和球形接头48为单向的三通快接接头。

为了实现上述目的，本发明还公开了一种沙漠固沙改良的碳化绿化处理系统在沙漠中的应用，根据沙漠砂土层厚度和预选植物类型，所述的导引槽14的导引深度可通过导引槽14 角度进行自动调整；所述的支撑杆21为“T”或“口”字形，其顶部为可转动的滚轮杆。

使用时，利用本发明公开的沙漠固沙改良的碳化绿化处理系统，通过下列步骤实现沙漠固沙改良的碳化固化和绿化：

a.现场勘测与试验：对沙漠现场未处理土53进行钻孔勘测和取样试验，测量沙漠土层的厚度、沙土的土性、颗粒级配、含水率等物理指标，确定固化剂浆液的最优水固比；所述固化剂是由主固化剂和次固化剂按一定比例组成，主固化剂是活性氧化镁等碱性氧化物粉末，次固化剂是矿渣和钢渣等工业废弃物，主固化剂含量为5％～100％，所述固化剂浆液的水固比是水与粉状固化剂的质量比，水固比为0.6～1.2；

b.机械参数设置：根据沙漠现场未处理土53的土体物理性质和预定的植物类型，在中央控制器10操作台上设置搅拌头9的处理深度、旋耕铧犁7的松土深度和绿化网格区宽度，设置履带车A5的移动形式，同时通过发射器11发射搅拌机械的方位信号；所述植物类型是能在沙漠环境条件下生存和生长的耐旱且蓄水能力强的植物，可以是草、灌木或树，如复活草、沙冬草、盐生草、苜蓿草、沙棘、沙拐枣、骆驼刺、胡杨、梭梭等种籽中的一种或两种或两种以上混合物；

c.隔离墙52施建和待绿化区54松土：启动履带车A5上的液压泵A1和液压泵B2，将液压杆A3和液压杆B4分别伸长至预定深度，将输浆管29连接至快接接头A30上，然后打开泵送器A25和控制阀A27，调节控制阀A27并记录流量计A28的读数，泵送器A25 将固化剂罐24中的固化剂浆液泵入输浆管29中，使固化剂浆液通过内管6到达喷浆口8，搅拌头9边喷射固化剂浆液边搅拌移动，同时旋耕铧犁7进行松土，形成隔离墙52及其中间的待绿化区54；所述搅拌头9的处理深度等于或大于旋耕铧犁7的松土深度，所述履带车A5的移动形式可以是纵向逐排移动(如图3)，也可以是先纵向后横向移动(如图4)，形成排状或网格状的待绿化区54；所述待绿化区54宽度与两搅拌头9间的间距相同，待绿化区54宽度是根据沙漠现场的沙土活动性和沙土厚度等确定，待绿化区54宽度随沙土活动性和沙土厚度的增大而变小，待绿化区宽度为0.5～2.0m；所述流量计A28的流量是根据预设的固化剂掺量、履带车A5的前进速度、搅拌头9深度和宽度等进行调节；

d.多孔管13埋设：启动卷轴12和导引槽14，卷轴12的转动线速度与履带车A5的移动速度相同，盘状多孔管13通过卷轴12转动而伸开，多孔管13通过导引槽14压入至待绿化区的预定深度处，多孔管13通过支管51和快接接头C50连接至气液主管49上；所述多孔管13的压埋深度根据松土深度和搅拌头9的处理深度确定，介于松土深度和隔离墙52深度之间；所述多孔管13的数量是根据绿化网格区宽度确定，可以为1根或2根；所述多孔管 13的孔应为网状孔或表面敷设有纱网的单孔，多孔管13的孔应具有防砂粒堵塞功能；

e.营养基质和植物种籽的均混与喷洒：在种籽罐31和营养基质桶34中分别装入指定的植物种籽和营养基质，打开控制阀B32和控制阀C35，按植物种籽和营养基质的设计比例调节控制阀B32和控制阀C35，并记录流量计B33和流量计C36的读数，然后用均混鼓风机16将植物种籽和营养基质通过蓬莲头17喷洒至待绿化区54；所述营养基质是种植土、营养土、草炭土、泥炭土、有机肥等物料中的一种或两种或两种以上的混合物；所述营养基质和植物种籽的喷洒形式是根据植物种籽的喷洒密度确定，如果是喷洒密度较大的草籽和灌木种籽时，可以是先均混后喷洒；如果是喷洒密度小的乔木种籽时，可以选营养基质和植物种籽分别喷洒；

f.地膜20铺设：打开铺膜器19，将地膜20通过平铺板22摊压在隔离墙52和待绿化区 54的表层，并将地膜20两边缘压入至土中，所述地膜20应是不漏气、防砂砾刺穿的可降解膜，地膜20可以在通气碳化后且种籽发芽后回收，也可以继续保留；

g.通气碳化：将多孔管13的一端通过快接接头C50连接至气液主管49上，多孔管13的另一端封闭，关闭控制阀D41，打开并调节减压阀46，对处理土隔离墙52进行通气碳化，形成具有强度高和整体性的碳化固化隔离墙52，所述二氧化碳通气方式可以是连续通气或间断通气，通气压力以不出现地膜20的显著臌胀为宜，累计通气时间为3～6小时；

h.营养液供给：关闭减压阀46，打开并调节控制阀D41，通过泵送器B40将营养液输入至多孔管13中，使营养液通过多孔管13喷滴至待绿化区54中，供给植物种籽的发芽与生长，形成绿化植被区；所述营养液成分和浓度根据植物生长需要配制，喷滴时间根据待绿化区54中土体的平均湿度确定。

下面将结合附图1和具体实施例，对本发明进行较为详细的说明。

实施例1

a.在上述方法步骤说明的基础上，如果沙漠土层厚度大于3.0m，细砂含量85％，含水率小于4％，则选取氧化镁和矿渣的混合物为主要固化剂，氧化镁粉末含量占混合物总重量的 80％；按照水固比为1.2配制成固化剂浆液；

b.预定沙漠现场的种植植物为胡杨，设置搅拌头9的处理深度为50cm，旋耕铧犁7的松土深度为30cm，绿化网格区宽度为2.0m，并设置履带车A5的移动形式为逐排移动(如图3)，设置机械行走的方位信号，并通过发射器11发出；

c.打开泵送器A25和控制阀A27，调节控制阀A27使固化剂在砂土中的含量为10％(固化剂含量是根据搅拌头9宽度、深度、密度来计算)，并记录该固化剂含量下的流量计A28 读数，搅拌机械边行走边搅拌，形成固化剂混合隔离墙52；同时旋耕铧犁7将隔离墙52中间的待绿化区54刨松，刨松深度是30cm；

d.通过导引槽14将表明敷设有纱布的多孔管13埋设压入到疏松土中，多孔管13的压埋深度为25cm，压埋数量为2根(如图6)；

e.将种植土和泥炭土按1∶1混合成营养基质，用均混鼓风机16将胡杨树种籽和营养基质分别通过蓬莲头17喷洒至待绿化区54，营养基质分层喷洒，总厚度为5cm，胡杨树种子的播撒密度为每间隔1～2m播撒一颗树种，即先喷洒一层营养基质，然后播撒树种，最后在喷洒一层营养基质；

f.通气方式为间断通气，通气半小时后停止15分钟继续通气，通气压力为150kPa，累计通气6小时，在二氧化碳碳化作用下，使固化剂浆液均混的隔离墙52强度增高；

g.关闭减压阀46并打开控制阀D41，使营养液通过多孔管13滴灌至中间的待绿化区 54，为植物发芽生长提供水分和养分。

实施例2

a.在上述方法步骤说明的基础上，如果沙漠土层厚度为1.0～3.0m，细砂含量60％，含水率小于4％，则选取氧化镁和矿渣的混合物为主要固化剂，氧化镁粉末含量占混合物总重量的 50％；按照水固比为1.2配制成固化剂浆液；

b.预定沙漠现场的种植植物为骆驼刺，设置搅拌头9的处理深度为30cm，旋耕铧犁7 的松土深度为20cm，绿化网格区宽度为1.5m，并设置履带车A5的移动形式为先纵向后横向移动(如图4)，设置机械行走的方位信号，并通过发射器11发出；

c.打开泵送器A25和控制阀A27，调节控制阀A27使固化剂在砂土中的含量为8％(固化剂含量是根据搅拌头9宽度、深度、密度来计算)，并记录该固化剂含量下的流量计A28 读数，搅拌机械边行走边搅拌，形成固化剂混合隔离墙52；同时旋耕铧犁7将隔离墙52中间的待绿化区54刨松，刨松深度是20cm；

d.通过导引槽14将表明敷设有纱布的多孔管埋设压入到疏松土中，多孔导管的压埋深度为25cm，压埋数量为1根(如图5)；

e.将营养土和草炭土按1∶1混合形成营养基质，并均混有一定比例的骆驼刺种子，用均混鼓风机16将植物种籽和营养基质的混合物通过蓬莲头17喷洒至待绿化区54，喷洒厚度为 5cm；

f.通气方式为间断通气，通气半小时后停止15分钟继续通气，通气压力为100kPa，累计通气3小时，在二氧化碳碳化作用下，使固化剂浆液均混的隔离墙52强度增高；

g.关闭减压阀46并打开控制阀D41，使营养液通过多孔管13滴灌至中间的待绿化区 54，为骆驼刺种籽的发芽生长提供水分和养分。

实施例3

a.在上述方法步骤说明的基础上，如果沙漠土层厚度为1.0m，细砂含量30％，含水率为 5-7％，则选取氧化镁和矿渣的混合物为主要固化剂，氧化镁粉末含量占混合物总重量的30％；按照水固比为1.0配制成固化剂浆液；

b.预定沙漠现场的种植植物为盐生草，设置搅拌头9的处理深度为25cm，旋耕铧犁7 的松土深度为10cm，绿化网格区宽度为1.0m，并设置履带车A5的移动形式为先纵向后横向移动(如图4)，设置机械行走的方位信号，并通过发射器11发出；

c.打开泵送器A25和控制阀A27，调节控制阀A27使固化剂在砂土中的含量为8％(固化剂含量是根据搅拌头宽度、深度、密度来计算)，并记录该固化剂含量下的流量计A读数，搅拌机械边行走边搅拌，形成固化剂混合隔离墙52；同时旋耕铧犁7将隔离墙52中间的待绿化区54刨松，刨松深度是10cm；

d.通过导引槽14将表明敷设有纱布的多孔管13埋设压入到疏松土中，多孔管13的压埋深度为10cm，压埋数量为1根(如图5)；

e.将营养土、草炭土和有机肥按2∶2∶1混合形成营养基质，并均混有一定比例的盐生草种子，用均混鼓风机16将植物种籽和营养基质的混合物通过蓬莲头17喷洒至待绿化区54，喷洒厚度为2cm；

f.通气方式为连续通气，通气压力为50kPa，通气时间3小时，在二氧化碳碳化作用下，使固化剂浆液均混的隔离墙52强度增高；

g.关闭减压阀46并打开控制阀D41，使营养液通过多孔管13滴灌至中间的待绿化区 54，为盐生草种籽的发芽生长提供水分和养分。

实施例4

a.在上述方法步骤说明的基础上，如果沙漠土层厚度为2.0m，细砂含量30％，含水率为 3％，则选取氧化镁和矿渣的混合物为固化剂，氧化镁粉末含量占混合物总重量的50％；按照水固比为0.8配制成固化剂浆液；

b.预定沙漠现场的种植植物为沙棘和苜蓿草，设置搅拌头9的处理深度为20cm，旋耕铧犁7的松土深度为10cm，绿化网格区宽度为0.8m，并设置履带车A5的移动形式为先纵向后横向移动(如图4)，设置机械行走的方位信号，并通过发射器11发出；

c.打开泵送器A25和控制阀A27，调节控制阀A27使固化剂在砂土中的含量为5％(固化剂含量是根据搅拌头9宽度、深度、密度来计算)，并记录该固化剂含量下的流量计A读数，搅拌机械边行走边搅拌，形成固化剂混合隔离墙52；同时旋耕铧犁7将隔离墙52中间的待绿化区54刨松，刨松深度是10cm；

e.将种植土作为营养基质，将苜蓿草和沙棘按一定比例混合，用均混鼓风机16先将营养基质的混合物通过蓬莲头17喷洒至待绿化区54，喷洒厚度为4cm，然后再喷洒植物种籽；

g.关闭减压阀46并打开控制阀D41，使营养液通过多孔管13滴灌至中间的待绿化区 54，为苜蓿草和沙棘种籽的发芽生长提供水分和养分。

实施例5

根据上述几个实施例，可以总结出，固化剂、处理深度、植物类型选择、多孔管13数量和碳化压力和时间等收到沙漠未处理土53厚度、细粒含量、含水率等因素的影响。未处理土 53土层越厚、细粒含量越高、含水率越低，则所选固化剂的氧化镁含量越低、水灰比越高、处理深度越大，通气压力越高，碳化时间相对越长，选择的植物类型以乔木和灌木为主，能更好地避免风沙。反之，可提高氧化镁含量，减小碳化时间，能加快处理速度，以草类植物为主。通过上述方法的处理，可以在短时间(几个小时)内将大面积的荒漠未处理土53隔离成小区域、小面积的待绿化区54；避免了沙丘的大规模移动，同时采用覆膜形式和营养液滴灌方式，有力保障了荒漠地区的植物发芽生长。

经上述步骤处理后，使广袤沙漠地区的沙丘移动和堆积现象大大降低，沙漠中出现了整齐排列的绿色植物和草坪，促进了沙漠环境的极大改善。

上述的具体实施例仅以说明和解释技术方案而不是对本方面的限制，本领域的普通技术员是应当理解的，也可以对本发明的技术方案进行修改或同等替换；在不脱离本发明技术方案的精神实质和范围的条件下，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种沙漠固沙改良的碳化绿化处理系统，其特征在于，该处理系统包括隔离墙施建和松土系统、多孔管埋设系统、营养基质和种籽喷撒系统、地膜铺设系统、通气碳化和营养液供给系统，

所述通气碳化和营养液供给系统包括营养液罐、泵送器B、输液管、CO2高压罐、通气管、球形接头、气液主管、快接接头C和支管，所述营养液罐、泵送器B和CO2高压罐安放在平板车上，营养液罐和泵送器B通过管道相连接，泵送器B通过输液管连接至球形接头上，CO2高压罐通过通气管连接至球形接头上，输液管上设有控制阀D和流量计D，通气管上设有减压阀和压力表，球形接头和快接接头C通过气液主管相连接，快接接头C的另一端通过支管连接至多孔管的端部。

2.根据权利要求1所述的一种沙漠固沙改良的碳化绿化处理系统，其特征在于：所述的两个液压杆A固定在履带车A的前端两侧或后端两侧，液压杆B固定在履带车A的中轴线上，且液压杆B在液压杆A的中后方，液压杆A和液压杆B分别通过液压泵A和液压泵B的作用进行伸长或收缩，所述液压杆A中的内管是有韧性、可伸缩的材料。

3.根据权利要求1所述的一种沙漠固沙改良的碳化绿化处理系统，其特征在于：所述旋耕铧犁的宽度小于或等于两搅拌头的间距，两搅拌头和旋耕铧犁的总宽度小于地膜宽度。

4.根据权利要求1所述的一种沙漠固沙改良的碳化绿化处理系统，其特征在于：所述的中央控制器上安设有发射器，发射器发射履带车A的方位坐标；所述的铺膜器上安设有接收器，铺膜器的方位坐标通过接收器的信息进行控制。

5.根据权利要求1所述的一种沙漠固沙改良的碳化绿化处理系统，其特征在于：所述的快接接头A和快接接头C为直通快接接头，所述的快接接头B和球形接头为单向的三通快接接头。

6.根据权利要求1所述的一种沙漠固沙改良的碳化绿化处理系统，其特征在于：根据沙漠砂土层厚度、土性和预选植物类型，所述的导引槽的导引深度可通过导引槽角度进行自动调整；所述的支撑杆为“T”或“口”字形，其顶部为可转动的滚轮杆。