CN113853863A - 一种沙漠化土壤治理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土壤治理技术领域，具体涉及一种沙漠化土壤治理方法；包括数据收集、环境测量、土层修复、巡检维护和过程分析；由于现有的沙漠化土壤治理的方式较为单一，同时进行简单累加的综合治理方式，其治理效果仍有所局限；故此，本发明通过在巡检维护中的喷洒补水措施，确保治理初期生物土壤结皮的生存条件，配合铺设的遮阳网及沙障，辅助羧甲基纤维素钠对土层改性的作用，恢复土层的部分固结及储水性能，进而将工程固沙和化学固沙方法结合起来，增加生物治沙的成功率，在沙漠化土壤中形成持续覆盖的植被，并配以巡检维护中的补水和治理过程中的记录分析，调配最佳的治理措施，从而稳定了沙漠化土壤治理方法的应用效果。

Description

一种沙漠化土壤治理方法

技术领域

本发明涉及土壤治理技术领域，具体涉及一种沙漠化土壤治理方法。

背景技术

沙漠化土壤被定义为包括气候变异和人类活动在内的种种因素造成的干旱、半干旱和亚湿润干旱地区的土地退化；广义的荒漠化实际上包括风蚀荒漠化、水蚀荒漠化、盐渍化、冻融荒漠化等不同类型；其中我国绝大多数的荒漠化类型都属于风蚀荒漠化，近几年大概由于雾霾天气肆虐加剧，人们眼中的关注大多为PM2.5，沙尘暴、扬沙浮尘等天气似乎越去越远，而实际上在对沙漠化土壤的治理上，持续投入了大量资源，包括有自然修复措施，如封地育林育草等，力图最大程度排除人为活动对生态系统中土地和植被的干扰，并同时搭配人工促进措施，如固沙沙障、人工造林种草、减轻人类活动等治理方式。

现有的工程治沙技术是采用各类机械手段来防止风沙移动的固沙措施，虽然工程治沙的技术优点是起效迅速且耗水量较少，但是其在风沙较大的区域难以达到固沙效果，且随着时间的推移容易失效，只是一种临时的辅助性固沙措施，生物治沙技术需要较长的治沙周期，且其存活率与维护过程中的耗费巨大，采用化学技术进行固沙，仅能作用到地表流沙，不能改变土层的性质以遏制沙漠化土壤的扩张。

如申请号为CN201810121115.4的一项中国专利公开了一种利用废弃物为土壤改良剂治理沙漠化土壤的方法，该方法中的土壤改良剂是由沙粒或沙土，油脂副产物油泥和油脚，酒渣，污泥，粉煤灰，风化煤按比例混合均匀制成，然后将土壤改良剂铺覆于沙漠或沙地的表面，进行洒水或滴灌浇水，再被治理沙地块上种植耐旱植物或农作物，可以很好的生长，同时土壤改良剂的铺覆还可以在沙漠层上形成土壤皮的作用，对沙漠或沙土有半固化的作用；该技术方案中将废弃物再次合理利用，符合再循环利用经济理念，并且也解决了废弃物对环境污染的问题。采用这些工农业生产的废弃物为原料进行沙漠、沙土治理，复合节能减排，循环经济的理念和自然法则；但是该技术方案中采用改良剂作为治理方式，其对沙漠化土壤的治理方式单一，生效时间较长且在种植作物时需支付额外的人工。

鉴于此，本发明提出了一种沙漠化土壤治理方法，解决了上述技术问题。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提出了一种沙漠化土壤治理方法，通过在巡检维护中的喷洒补水措施，确保治理初期生物土壤结皮的生存条件，配合铺设的遮阳网及沙障，辅助羧甲基纤维素钠对土层改性的作用，恢复土层的部分固结及储水性能，进而将工程固沙和化学固沙方法结合起来，增加生物治沙的成功率，在沙漠化土壤中形成持续覆盖的植被，并配以巡检维护中的补水和治理过程中的记录分析，调配最佳的治理措施，从而稳定了沙漠化土壤治理方法的应用效果。

本发明所述的一种沙漠化土壤治理方法，包括以下步骤：

S1、数据收集：根据沙漠化土壤的地理位置，检索当地历史年份中的降水量、风力强度、光照量的气象数据，将沙漠化成因的气象条件因素按缺水干旱，风力侵蚀区分开来，进而针对不同的土壤沙漠化成因采取合适的治理方式；

S2、环境测量：在S1中的气象数据检索完成后，前往沙漠化土壤的实地位置，测量其水文数据及沙漠化土壤颗粒的理化性质，并同时根据记录的地貌信息构建沙漠化土壤的三维地理模型；

S3、土层修复：根据S1和S2中获取的气象地理数据，判断沙漠化的成因并选择相应的治理措施，首先将羧甲基纤维素钠投放到沙漠化土层中进行改性，然后在干旱区域中改性的土层表面铺设遮阳网，在风蚀沙漠化区域的改性土层中埋设固沙沙障，并将生物土壤结皮投放到遮阳网和沙障间的改性土层中；

S4、巡检维护：在S3中的治理措施完成后，根据治沙区域的交通条件，在治理最初的一个月内以5-8天为周期，对治沙区域进行图像拍摄巡检，并依据巡检中反映的治沙状况，采用飞行器和车辆在日落后进行喷洒补水，使治沙区域土层的降水量达到2-5mm，然后在一个月后将巡检维护的周期延长至24-32天；

S5、过程分析：当S4中进行巡检维护的持续时间达到半年后，结合历次巡检中拍摄图像反映的治沙状况，以及巡检过程中补水的间隔时长，在采取不同的补水措施状态下，记录每次巡检中植被生长状况的变化程度，以分析进行适宜的治理措施；

现有技术中，工程治沙技术是采用各类机械手段来防止风沙移动的固沙措施，虽然工程治沙的技术优点是起效迅速且耗水量较少，但是其在风沙较大的区域难以达到固沙效果，且随着时间的推移容易失效，只是一种临时的辅助性固沙措施，生物治沙技术需要较长的治沙周期，且其存活率与维护过程中的耗费巨大，采用化学技术进行固沙，仅能作用到地表流沙，不能改变土层的性质以遏制沙漠化土壤的扩张；

因此，本发明通过使用羧甲基纤维素钠的化学材料首先对沙漠化土壤的表层进行改性，形成固结层，降低风力吹蚀并增强土壤的储水性能，同时构建的三维地理模型，为实地环境下，固结的土壤表层，便于遮阳网及沙障的安装，降低了沙障的埋深及遮阳网的固定要求，进而分别针对不同沙漠化土壤的成因，进行针对性的治理，同时铺设的遮阳网还削弱了土层中的水汽蒸腾作用，为投放的生物土壤结皮提供适宜的生长环境，促进对沙漠化土壤的治理效率；本发明利用在巡检维护中的喷洒补水措施，确保治理初期生物土壤结皮的生存条件，配合铺设的遮阳网及沙障，辅助羧甲基纤维素钠对土层改性的作用，恢复土层的部分固结及储水性能，进而将工程固沙和化学固沙方法结合起来，增加生物治沙的成功率，在沙漠化土壤中形成持续覆盖的植被，并配以巡检维护中的补水和治理过程中的记录分析，调配最佳的治理措施，从而稳定了沙漠化土壤治理方法的应用效果。

优选的，所述羧甲基纤维素钠在土层表面呈圆形的点状分布，羧甲基纤维素钠覆盖在土层上的圆形直径在0.2-0.5m；所述沙障埋设成1.2-2.5m长度的方格状，并环绕在土层表面覆盖的羧甲基纤维素钠的周向上；在沙漠化土壤的治理过程中，采用化学治沙的胶结材料及工程治沙中埋设的沙障，在广袤的土层面积中耗量巨大，而埋设沙障的寿命也有所局限；通过使羧甲基纤维素钠的胶结材料在治理土层的表面呈点状分布，并配合埋设在其周向的沙障方格，降低了化学胶结材料用量的同时增大了沙障方格的面积，并利用化学胶结材料对沙漠化土层的固结作用，减少方格中心远离沙障的土层受风蚀影响，从而提升了沙漠化土壤治理方法的应用效果。

优选的，所述沙障埋设形成的方格边缘作为投放生物土壤结皮的区域；通过将生物土壤结皮投放在沙障围成的方格边缘处，使生物土壤结皮处于治理措施中最佳的抗风蚀区域，并利用投放化学胶结材料所处的方格中心部位，在沙障中部形成的固结土层，作为接收降水的储水区，并通过固结土层中的水分蒸发过程，使部分蒸发的水分被截留在遮阳网的底面上，利用日落后进行的喷洒补水，使夜晚较低的温度环境降低水分的蒸腾耗散量，并在昼夜交替的温差变化下形成露珠，继而沿着覆盖的遮阳网落向四周的土层中，进而被生物土壤结皮所吸收，同时经羧甲基纤维素钠改性团结的土块，相对沙障埋设位置松散的土层，团结土块中存储的水分受相接触的松散土层颗粒间的毛细作用，在土层中形成水分较高的区域，引导投放生物土壤结皮的生长趋向，且沙障区域尚未改性的松散土层，为生长过程中的生物土壤结皮提供了透气性，促进其将沙障围成方格区域整体覆盖的速度，从而提升了沙漠化土壤治理方法的应用效果。

优选的，所述遮阳网的经丝截面呈倒置的“V”形，遮阳网的纬丝密度在4-8针；通过选择倒V形截面的遮阳网经丝，使蒸腾的水汽汇聚在经丝形成的V形槽中，以稳定遮阳网对蒸腾水汽的截流效应，并在昼夜交替过程中，便于环境中水汽凝结在遮阳网外侧的倾斜表面流向地面，增强对环境中水分的收集效果，且选择纬丝密度在4-8针的遮阳网，在为生物土壤结皮起到基础防晒作用的同时，还进一步增强了遮阳网自身的强度，延长了遮阳网在风蚀环境下的使用寿命，稳定遮阳网对生物土壤结皮的防晒保护作用，从而提升了沙漠化土壤治理方法的应用效果。

优选的，所述遮阳网中还掺杂有淀粉基的降解地膜，降解地膜绞制连接在遮阳网中的纬丝上；通过掺杂在遮阳网中的降解地膜，增加了遮阳网对土层的覆盖面，继而提升对覆盖土层中蒸腾水分的截流效应，同时淀粉基原料制备的降解地膜，使降解地膜在使用较长时间过程中产生的降解释放出其中包含的淀粉基成分，继而作为土层中生物结皮生长的养分，同时绞制在遮阳网纬丝上的降解地膜，在降解地膜受风蚀破损成碎片状时，被固定在绞制的纬丝上，减少降解地膜随风蚀过程吹散至环境各处的情况，稳定降解地膜中淀粉基材料作为生物结皮生长养分的作用，从而维持了沙漠化土壤治理方法的应用效果。

优选的，所述土层修复中使用的遮阳网，其制备方法包括以下步骤：

A1：选择聚乙烯作为遮阳网的编织材料，并利用聚丙烯的热塑性对遮阳网的经丝进行热塑弯折，形成“V”形截面，同时在遮阳网的纬丝上绕制间歇排布的线环，完成对遮阳网经纬丝的预处理；

A2：将A1中预处理完成的经纬丝，采用热粘合的方式制成遮阳网，并使用线框对卷绕收拢的遮阳网进行定型；通过热粘合制成经纬丝差异化形状的遮阳网，且利用线框进行收拢，使遮阳网在运输过程中的造型受到保护；

A3：把待铺设的遮阳网收拢成间歇隆起的波纹状，并使遮阳网的波谷位于固沙的沙障处，使埋设的沙障对遮阳网进行固定，同时控制遮阳网的波峰区域笼罩在沙障围成的方格区域上，然后在沙障方格的中心将锚杆插入土层中。

本发明的有益效果如下：

1.本发明通过在巡检维护中的喷洒补水措施，确保治理初期生物土壤结皮的生存条件，配合铺设的遮阳网及沙障，辅助羧甲基纤维素钠对土层改性的作用，恢复土层的部分固结及储水性能，进而将工程固沙和化学固沙方法结合起来，并配以巡检维护中的补水和治理过程中的记录分析，调配最佳的治理措施。

2.本发明通过使羧甲基纤维素钠的胶结材料在治理土层的表面呈点状分布，并配合埋设在其周向的沙障方格，降低了化学胶结材料用量的同时增大了沙障方格的面积，并利用化学胶结材料对沙漠化土层的固结作用，减少方格中心远离沙障的土层受风蚀影响。

3.本发明通过投放化学胶结材料所处的方格中心部位，在沙障中部形成的固结土层，作为接收降水的储水区，并通过固结土层中的水分蒸发过程，使部分蒸发的水分被截留在遮阳网的底面上，利用日落后进行的喷洒补水，使夜晚较低的温度环境降低水分的蒸腾耗散量，并在昼夜交替的温差变化下形成露珠，继而沿着覆盖的遮阳网落向四周的土层中，进而被生物土壤结皮所吸收，促进生物结皮在沙障围成方格区域整体覆盖的速度。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。

图1是本发明中沙漠化土壤治理方法的流程图；

图2是本发明中土层修复步骤中使用遮阳网的流程图；

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图2所示，本发明所述的一种沙漠化土壤治理方法，包括以下步骤：

S1、数据收集：根据沙漠化土壤的地理位置，检索当地历史年份中的降水量、风力强度、光照量的气象数据，将沙漠化成因的气象条件因素按缺水干旱，风力侵蚀区分开来，进而针对不同的土壤沙漠化成因采取合适的治理方式；

S2、环境测量：在S1中的气象数据检索完成后，前往沙漠化土壤的实地位置，测量其水文数据及沙漠化土壤颗粒的理化性质，并同时根据记录的地貌信息构建沙漠化土壤的三维地理模型；

S3、土层修复：根据S1和S2中获取的气象地理数据，判断沙漠化的成因并选择相应的治理措施，首先将羧甲基纤维素钠投放到沙漠化土层中进行改性，然后在干旱区域中改性的土层表面铺设遮阳网，在风蚀沙漠化区域的改性土层中埋设固沙沙障，并将生物土壤结皮投放到遮阳网和沙障间的改性土层中；

S4、巡检维护：在S3中的治理措施完成后，根据治沙区域的交通条件，在治理最初的一个月内以5-8天为周期，对治沙区域进行图像拍摄巡检，并依据巡检中反映的治沙状况，采用飞行器和车辆在日落后进行喷洒补水，使治沙区域土层的降水量达到2-5mm，然后在一个月后将巡检维护的周期延长至24-32天；

S5、过程分析：当S4中进行巡检维护的持续时间达到半年后，结合历次巡检中拍摄图像反映的治沙状况，以及巡检过程中补水的间隔时长，在采取不同的补水措施状态下，记录每次巡检中植被生长状况的变化程度，以分析进行适宜的治理措施；

现有技术中，工程治沙技术是采用各类机械手段来防止风沙移动的固沙措施，虽然工程治沙的技术优点是起效迅速且耗水量较少，但是其在风沙较大的区域难以达到固沙效果，且随着时间的推移容易失效，只是一种临时的辅助性固沙措施，生物治沙技术需要较长的治沙周期，且其存活率与维护过程中的耗费巨大，采用化学技术进行固沙，仅能作用到地表流沙，不能改变土层的性质以遏制沙漠化土壤的扩张；

因此，本发明通过使用羧甲基纤维素钠的化学材料首先对沙漠化土壤的表层进行改性，形成固结层，降低风力吹蚀并增强土壤的储水性能，同时构建的三维地理模型，为实地环境下，固结的土壤表层，便于遮阳网及沙障的安装，降低了沙障的埋深及遮阳网的固定要求，进而分别针对不同沙漠化土壤的成因，进行针对性的治理，同时铺设的遮阳网还削弱了土层中的水汽蒸腾作用，为投放的生物土壤结皮提供适宜的生长环境，促进对沙漠化土壤的治理效率；本发明利用在巡检维护中的喷洒补水措施，确保治理初期生物土壤结皮的生存条件，配合铺设的遮阳网及沙障，辅助羧甲基纤维素钠对土层改性的作用，恢复土层的部分固结及储水性能，进而将工程固沙和化学固沙方法结合起来，增加生物治沙的成功率，在沙漠化土壤中形成持续覆盖的植被，并配以巡检维护中的补水和治理过程中的记录分析，调配最佳的治理措施，从而稳定了沙漠化土壤治理方法的应用效果。

作为本发明的一种实施方式，所述羧甲基纤维素钠在土层表面呈圆形的点状分布，羧甲基纤维素钠覆盖在土层上的圆形直径在0.2-0.5m；所述沙障埋设成1.2-2.5m长度的方格状，并环绕在土层表面覆盖的羧甲基纤维素钠的周向上；在沙漠化土壤的治理过程中，采用化学治沙的胶结材料及工程治沙中埋设的沙障，在广袤的土层面积中耗量巨大，而埋设沙障的寿命也有所局限；通过使羧甲基纤维素钠的胶结材料在治理土层的表面呈点状分布，并配合埋设在其周向的沙障方格，降低了化学胶结材料用量的同时增大了沙障方格的面积，并利用化学胶结材料对沙漠化土层的固结作用，减少方格中心远离沙障的土层受风蚀影响，从而提升了沙漠化土壤治理方法的应用效果。

作为本发明的一种实施方式，所述沙障埋设形成的方格边缘作为投放生物土壤结皮的区域；通过将生物土壤结皮投放在沙障围成的方格边缘处，使生物土壤结皮处于治理措施中最佳的抗风蚀区域，并利用投放化学胶结材料所处的方格中心部位，在沙障中部形成的固结土层，作为接收降水的储水区，并通过固结土层中的水分蒸发过程，使部分蒸发的水分被截留在遮阳网的底面上，利用日落后进行的喷洒补水，使夜晚较低的温度环境降低水分的蒸腾耗散量，并在昼夜交替的温差变化下形成露珠，继而沿着覆盖的遮阳网落向四周的土层中，进而被生物土壤结皮所吸收，同时经羧甲基纤维素钠改性团结的土块，相对沙障埋设位置松散的土层，团结土块中存储的水分受相接触的松散土层颗粒间的毛细作用，在土层中形成水分较高的区域，引导投放生物土壤结皮的生长趋向，且沙障区域尚未改性的松散土层，为生长过程中的生物土壤结皮提供了透气性，促进其将沙障围成方格区域整体覆盖的速度，从而提升了沙漠化土壤治理方法的应用效果。

作为本发明的一种实施方式，所述遮阳网的经丝截面呈倒置的“V”形，遮阳网的纬丝密度在4-8针；通过选择倒V形截面的遮阳网经丝，使蒸腾的水汽汇聚在经丝形成的V形槽中，以稳定遮阳网对蒸腾水汽的截流效应，并在昼夜交替过程中，便于环境中水汽凝结在遮阳网外侧的倾斜表面流向地面，增强对环境中水分的收集效果，且选择纬丝密度在4-8针的遮阳网，在为生物土壤结皮起到基础防晒作用的同时，还进一步增强了遮阳网自身的强度，延长了遮阳网在风蚀环境下的使用寿命，稳定遮阳网对生物土壤结皮的防晒保护作用，从而提升了沙漠化土壤治理方法的应用效果。

作为本发明的一种实施方式，所述遮阳网中还掺杂有淀粉基的降解地膜，降解地膜绞制连接在遮阳网中的纬丝上；通过掺杂在遮阳网中的降解地膜，增加了遮阳网对土层的覆盖面，继而提升对覆盖土层中蒸腾水分的截流效应，同时淀粉基原料制备的降解地膜，使降解地膜在使用较长时间过程中产生的降解释放出其中包含的淀粉基成分，继而作为土层中生物结皮生长的养分，同时绞制在遮阳网纬丝上的降解地膜，在降解地膜受风蚀破损成碎片状时，被固定在绞制的纬丝上，减少降解地膜随风蚀过程吹散至环境各处的情况，稳定降解地膜中淀粉基材料作为生物结皮生长养分的作用，从而维持了沙漠化土壤治理方法的应用效果。

作为本发明的一种实施方式，所述土层修复中使用的遮阳网，其制备方法包括以下步骤：

A1：选择聚乙烯作为遮阳网的编织材料，并利用聚丙烯的热塑性对遮阳网的经丝进行热塑弯折，形成“V”形截面，同时在遮阳网的纬丝上绕制间歇排布的线环，完成对遮阳网经纬丝的预处理；

A2：将A1中预处理完成的经纬丝，采用热粘合的方式制成遮阳网，并使用线框对卷绕收拢的遮阳网进行定型；通过热粘合制成经纬丝差异化形状的遮阳网，且利用线框进行收拢，使遮阳网在运输过程中的造型受到保护；

A3：把待铺设的遮阳网收拢成间歇隆起的波纹状，并使遮阳网的波谷位于固沙的沙障处，使埋设的沙障对遮阳网进行固定，同时控制遮阳网的波峰区域笼罩在沙障围成的方格区域上，然后在沙障方格的中心将锚杆插入土层中。

具体工作流程如下：

通过使用羧甲基纤维素钠的化学材料首先对沙漠化土壤的表层进行改性，形成固结层，降低风力吹蚀并增强土壤的储水性能，同时构建的三维地理模型，为实地环境下，固结的土壤表层，便于遮阳网及沙障的安装，降低了沙障的埋深及遮阳网的固定要求，进而分别针对不同沙漠化土壤的成因，进行针对性的治理，同时铺设的遮阳网还削弱了土层中的水汽蒸腾作用，为投放的生物土壤结皮提供适宜的生长环境，促进对沙漠化土壤的治理效率；采用化学治沙的胶结材料及工程治沙中埋设的沙障，在广袤的土层面积中耗量巨大，而埋设沙障的寿命也有所局限；通过使羧甲基纤维素钠的胶结材料在治理土层的表面呈点状分布，并配合埋设在其周向的沙障方格，降低了化学胶结材料用量的同时增大了沙障方格的面积，并利用化学胶结材料对沙漠化土层的固结作用，减少方格中心远离沙障的土层受风蚀影响；将生物土壤结皮投放在沙障围成的方格边缘处，使生物土壤结皮处于治理措施中最佳的抗风蚀区域，并利用投放化学胶结材料所处的方格中心部位，在沙障中部形成的固结土层，作为接收降水的储水区，并通过固结土层中的水分蒸发过程，使部分蒸发的水分被截留在遮阳网的底面上，利用日落后进行的喷洒补水，使夜晚较低的温度环境降低水分的蒸腾耗散量，并在昼夜交替的温差变化下形成露珠，继而沿着覆盖的遮阳网落向四周的土层中，进而被生物土壤结皮所吸收，同时经羧甲基纤维素钠改性团结的土块，相对沙障埋设位置松散的土层，团结土块中存储的水分受相接触的松散土层颗粒间的毛细作用，在土层中形成水分较高的区域，引导投放生物土壤结皮的生长趋向，且沙障区域尚未改性的松散土层，为生长过程中的生物土壤结皮提供了透气性，促进其将沙障围成方格区域整体覆盖的速度；选择倒V形截面的遮阳网经丝，使蒸腾的水汽汇聚在经丝形成的V形槽中，以稳定遮阳网对蒸腾水汽的截流效应，并在昼夜交替过程中，便于环境中水汽凝结在遮阳网外侧的倾斜表面流向地面，增强对环境中水分的收集效果，且选择纬丝密度在4-8针的遮阳网，在为生物土壤结皮起到基础防晒作用的同时，还进一步增强了遮阳网自身的强度，延长了遮阳网在风蚀环境下的使用寿命，稳定遮阳网对生物土壤结皮的防晒保护作用；掺杂在遮阳网中的降解地膜，增加了遮阳网对土层的覆盖面，继而提升对覆盖土层中蒸腾水分的截流效应，同时淀粉基原料制备的降解地膜，使降解地膜在使用较长时间过程中产生的降解释放出其中包含的淀粉基成分，继而作为土层中生物结皮生长的养分，同时绞制在遮阳网纬丝上的降解地膜，在降解地膜受风蚀破损成碎片状时，被固定在绞制的纬丝上，减少降解地膜随风蚀过程吹散至环境各处的情况，稳定降解地膜中淀粉基材料作为生物结皮生长养分的作用。

为验证本发明的实际应用效果，作出下列分组实验以进行沙漠化土壤治理的测试：

实验组1中，采用本发明中的沙漠化土壤治理方法；

实验组2中，采用本发明中的沙漠化土壤治理方法，且去除了对遮阳网经丝进行的热塑弯折；

实验组3中，采用本发明中的沙漠化土壤治理方法，且去除了绞制在遮阳网中的降解地膜；

实验组4-6中，分别采用现有的工程沙障、种植梭梭等耐沙漠化植物的生物治沙以及添加土壤改良剂材料的化学治沙方式；

采用多通道温湿度与热流测试仪和土壤养分测试仪，以土壤治理措施完成后，每周午后进行实地检测，分别对各实验组中的荒漠化土壤的改良效果进行检测；在各实验组治理方式的地域中随机选择3*3m的面积作为取样地块，取样点选择不同土层深度位置，各实验组记录的数据如下表；

实验组1：

实验组2：

实验组3：

实验组4：

实验组5：

实验组6：

由上述实验组可知，不同的沙漠化土壤治理方法，对土壤的改良效果的检测数据中有所差异；

实验组1中使用本发明中的沙漠化土壤治理方法，随着时间的推移，结合观察到土层表面生物结皮的生长状况，可以发现检测到的土壤养分数据逐渐恢复；

实验组2与实验组1进行对比，使用本发明中的沙漠化土壤治理方法且去除了对遮阳网经丝的热塑弯折，再比较四周内的检测数据，可以发现土壤中的温湿度参数受到了影响，同时土壤中养分含量的增长速度也有所降低，分析是由于遮阳网经丝形成的“V”对土壤中水分蒸腾的截流作用，进而促进了生物结皮的生长效果而影响到土壤中养分的累积；

实验组3与实验组1进行对比，使用本发明中的沙漠化土壤治理方法且去除了绞制的降解地膜，再比较四周内的检测数据，可以发现土壤中的温湿度参数受到了削弱，尤其是土壤养分中有机质含量的增长受到明显削弱，分析是降解地膜中的淀粉基成分，对改良沙漠化土壤中的有机质有显著作用，进而提升生物结皮的生长效果而改良对土层的治理作用；

实验组4-6中，分别采取埋设沙障、种植耐候性生物与投放土壤改良剂，可以发现单独埋设的沙障，其对土层养分含量的调节作用十分缓慢，而种植耐候性的梭梭等植物，虽然其对土壤的温湿度调节及养分涵养的效果优于实验组1的数据，但种植耐候性植物如梭梭等，对荒漠化土壤具体的荒漠化原因有筛选要求，且梭梭的成活率对治理效果的影响十分关键，同时在种植梭梭树苗的初始阶段，需要耗费较多的人力资源进行维护，土壤改良剂的治理方式，仅使松散的沙地恢复了对水分的吸收作用，而土壤的进一步恢复还需要依靠外部生物的作用；

综上所述，能够发现本发明中的沙漠化土壤治理方法，虽然其对土壤的改良效果中的单项数据参数并不是最佳的，但是该方法在基于实验地块间的不同治理方式综合比较后，在对土壤温湿度的改良以及养分涵养过程具有相应优势。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种沙漠化土壤治理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、数据收集：根据沙漠化土壤的地理位置，检索当地历史年份中的降水量、风力强度、光照量的气象数据，将沙漠化成因的气象条件因素按缺水干旱，风力侵蚀区分开来，进而针对不同的土壤沙漠化成因采取合适的治理方式；

S2、环境测量：在S1中的气象数据检索完成后，前往沙漠化土壤的实地位置，测量其水文数据及沙漠化土壤颗粒的理化性质，并同时根据记录的地貌信息构建沙漠化土壤的三维地理模型；

S3、土层修复：根据S1和S2中获取的气象地理数据，判断沙漠化的成因并选择相应的治理措施，首先将羧甲基纤维素钠投放到沙漠化土层中进行改性，然后在干旱区域中改性的土层表面铺设遮阳网，在风蚀沙漠化区域的改性土层中埋设固沙沙障，并将生物土壤结皮投放到遮阳网和沙障间的改性土层中；

S4、巡检维护：在S3中的治理措施完成后，根据治沙区域的交通条件，在治理最初的一个月内以5-8天为周期，对治沙区域进行图像拍摄巡检，并依据巡检中反映的治沙状况，采用飞行器和车辆在日落后进行喷洒补水，使治沙区域土层的降水量达到2-5mm，然后在一个月后将巡检维护的周期延长至24-32天；

S5、过程分析：当S4中进行巡检维护的持续时间达到半年后，结合历次巡检中拍摄图像反映的治沙状况，以及巡检过程中补水的间隔时长，在采取不同的补水措施状态下，记录每次巡检中植被生长状况的变化程度，以分析进行适宜的治理措施。

2.根据权利要求1所述的一种沙漠化土壤治理方法，其特征在于：所述羧甲基纤维素钠在土层表面呈圆形的点状分布，羧甲基纤维素钠覆盖在土层上的圆形直径在0.2-0.5m；所述沙障埋设成1.2-2.5m长度的方格状，并环绕在土层表面覆盖的羧甲基纤维素钠的周向上。

3.根据权利要求2所述的一种沙漠化土壤治理方法，其特征在于：所述沙障埋设形成的方格边缘作为投放生物土壤结皮的区域。

4.根据权利要求1所述的一种沙漠化土壤治理方法，其特征在于：所述遮阳网的经丝截面呈倒置的“V”形，遮阳网的纬丝密度在4-8针。

5.根据权利要求4所述的一种沙漠化土壤治理方法，其特征在于：所述遮阳网中还掺杂有淀粉基的降解地膜，降解地膜绞制连接在遮阳网中的纬丝上。

6.根据权利要求5所述的一种沙漠化土壤治理方法，其特征在于：所述土层修复中使用的遮阳网，其制备方法包括以下步骤：

A1：选择聚乙烯作为遮阳网的编织材料，并利用聚丙烯的热塑性对遮阳网的经丝进行热塑弯折，形成“V”形截面，同时在遮阳网的纬丝上绕制间歇排布的线环，完成对遮阳网经纬丝的预处理；

A2：将A1中预处理完成的经纬丝，采用热粘合的方式制成遮阳网，并使用线框对卷绕收拢的遮阳网进行定型；

A3：把待铺设的遮阳网收拢成间歇隆起的波纹状，并使遮阳网的波谷位于固沙的沙障处，使埋设的沙障对遮阳网进行固定，同时控制遮阳网的波峰区域笼罩在沙障围成的方格区域上，然后在沙障方格的中心将锚杆插入土层中。

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