專利名稱：一種提高干旱荒漠區(qū)人工恢復胡楊成活率的快速方法
技術領域：
本發(fā)明涉及提高干旱荒漠區(qū)人工恢復植被成活率的技術，具體涉及提高干旱荒漠區(qū)人工恢復胡楊成活率的快速方法。
背景技術：
胡楊是較古老的樹種，它對于研究亞非荒漠區(qū)氣候變化、河流變遷、植物區(qū)系的演化以及古代經濟、文化的發(fā)展都有重要的科學價值。胡楊主要依靠潛水或河流泛濫水維持生命。自然落地的胡楊種子，條件適宜，3天可發(fā)芽，長成幼苗，在水分、土壤條件較好的環(huán)境中，能形成百年高大喬木；在干旱、瘠薄的土壤中則發(fā)育成短命灌木叢，并很容易喪失生長發(fā)育的機會。塔里木河流域胡楊林面積為29. 8萬hm2，占新疆胡楊林的60% 80%，也是世界上胡楊分布最為集中的地區(qū)之一，這在世界干旱荒漠地帶中是獨一無二的！近50年來，由于塔里木河流域大強度的水資源開發(fā)利用，流域水環(huán)境與自然生態(tài)過程發(fā)生了顯著變化，特別是下游以胡楊林為主體的荒漠河岸林生態(tài)系統(tǒng)格局及結構受到嚴重影響，生態(tài)系統(tǒng)嚴重退化。為了挽救和逐步恢復下游瀕臨死亡的天然植被，向下游進行緊急生態(tài)輸水， 自2001年，塔里木河流域管理局沿中游河道修建輸水提防229km長，改變了河道的自然流水過程，自然河道被人工渠化，原河岸的水分條件發(fā)生變化，生境也隨之變得干旱，胡楊幼苗本身的自然發(fā)育生長難以實現(xiàn)。傳統(tǒng)的地表漫灌或沿種植溝渠灌溉往往會有水資源利用效率低，蒸散浪費嚴重的弊端，此外，常規(guī)的沿地表灌溉多只能影響到地表下30-80cm的深度，土壤濕潤峰主要集中在30-50cm處。由于胡楊根系的向水性，其新發(fā)育的根系往往尋水發(fā)育而浮于表層。而新疆的干旱和極端干旱區(qū)地下水埋深多在3米以下，地下水通過毛管力也最多能影響到地下水位以上2米的土壤層，這就使得在荒漠區(qū)人工恢復的胡楊幼苗在撤銷人工灌溉輔助及缺乏自然降水的條件下，難以在短期內實現(xiàn)成活定植?？紤]到干旱荒漠區(qū)人工恢復胡楊的自然條件，并考慮到新技術方法的經濟性和技術可行性，利用土壤吸力、植物的蒸騰拉力和毛細作用，使水分沿著滲灌導管進入土壤，被植物根系利用，從而保證在最小蒸發(fā)情況下達到根系滲灌的目的。同時，利用胡楊根系發(fā)育過程中的向水特性，在垂直方向上，土壤垂直濕潤深度隨胡楊根系生長不斷加深，從而達到階梯深度誘導胡楊根系發(fā)育，使胡楊幼苗根系處于水分誘導狀態(tài)，加速干旱荒漠區(qū)人工恢復胡楊根系垂直向下的發(fā)育，以使其根系盡早達到地下水影響的土壤層；在水平方向上，改變水分根系滲灌裝置與胡楊根系的距離，加速胡楊根系水平方向的發(fā)育，促進胡楊根系占有更多的環(huán)境資源，從而達到提高人工恢復胡楊幼苗獲取水分和環(huán)境資源的能力。此外，通過加入(市售)鹽堿土壤改良劑減小高鹽堿對胡楊幼苗發(fā)育的脅迫和限制作用，促進胡楊幼苗根系的發(fā)育，提高水分利用效率，從而達到快速提高胡楊幼苗的成活的目的。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，提供一種提高干旱荒漠區(qū)人工恢復胡楊成活率的快速方法，
3該方法利用土壤吸力、植物的蒸騰拉力和毛細作用以及胡楊根系發(fā)育的向水性能也就是根系水分誘導的反饋機制，最大限度減少水分蒸發(fā)浪費，加速胡楊根系垂直向下和水平方向的發(fā)育速度，同時增加人工恢復胡楊對水分和環(huán)境資源的獲取能力，從而達到促進干旱荒漠區(qū)人工恢復胡楊幼苗快速成活的目的，以提高在降水量小于100mm，蒸發(fā)量大于2000mm， 地下水埋深較大(3-4m)的干旱荒漠區(qū)人工恢復胡楊的成活率，避免人為輔助措施撤消后的逆向演替。本發(fā)明所述的一種提高干旱荒漠區(qū)人工恢復胡楊成活率的快速方法，按下列步驟進行a、將胡楊苗木定植在地表無覆蓋的流動沙地上，苗木株距為5-10米，苗木選用 1-2年生健壯的胡楊實生幼苗；b、在胡楊根部邊緣30-40cm和80-120cm的附近，用土鉆分別在東西兩個方向打4 個150cm深的坑，分別安裝用于胡楊根系滲灌裝置；C、待確定人工恢復胡楊苗木定植后，向胡楊根系滲灌裝置中注水，在第一個生長年內向胡楊根部邊緣30-40cm的深坑中固定的胡楊根系滲灌裝置內注水2-3次，在第二個生長年向胡楊根部邊緣80-120cm的深坑中固定的胡楊根系滲灌裝置內注水2-3次，使胡楊根系水平方向發(fā)育即可。步驟b所述的胡楊根系滲灌裝置是由根系滲灌注水軟管、PVC管、吸水軟材和多功能孔組成，將PVC管⑵的底部密封，在PVC管⑵的頂蓋上固定根系滲灌注水軟管(1)，在 PVC管(2)的表面上分別開有均等排列的多功能孔(4)，將吸水軟材(3)分別通過多功能孔 (4)穿入，預留一半在PVC管(2)外，作為水分滲灌導管即可。步驟b所述的胡楊根系滲灌裝置中多功能孔(4)的直徑為1cm。步驟b所述的胡楊根系滲灌裝置中吸水軟材(3)為棉繩或棉條或布條。步驟c的注水中，在水中添加鹽堿土壤改良劑4. 5g。本發(fā)明所述的一種提高干旱荒漠區(qū)人工恢復胡楊成活率的快速方法，該方法是 一、利用土壤吸力、植物的蒸騰拉力和毛細作用，準備胡楊根系滲灌裝置；二、針對干旱荒漠區(qū)人工恢復常用喬木樹種胡楊，于4月將恢復植被的1年生實生苗種植于待恢復區(qū)域，為充分利用胡楊發(fā)育過程中根系在水平方向上的分布特點，在胡楊幼苗根部邊緣30-40cm處與 80-120cm處分別安裝用于胡楊根系滲灌裝置；三、待人工恢復胡楊定植后，即可向胡楊根系滲灌裝置中注水，在第一個生長年內向靠近根部的胡楊根系滲灌裝置內注水兩到三次， 在第二個生長年向遠離根部的胡楊根系滲灌裝置內注水兩到三次，以促進胡楊根系水平方向的發(fā)育；四、為促進胡楊幼苗根系發(fā)育，減輕高鹽堿土壤對胡楊幼苗生長的生理脅迫，在注水時，在水中添加鹽堿土壤改良劑4. 5g;五、為防止注水軟管堵塞及水分蒸發(fā)，將出露在胡楊根系滲灌裝置外的注水軟管打結淺埋地中即可。本發(fā)明所述的一種提高干旱荒漠區(qū)人工恢復胡楊成活率的快速方法，其特點為本發(fā)明針對干旱和極度干旱荒漠區(qū)人工補植的具有一定抗旱性的喬木胡楊幼苗， 通過充分利用土壤吸力、植物的蒸騰拉力和毛細作用，加速定植的胡楊幼苗根系與地下水影響土壤層的聯(lián)系時間及人為對根系進行水分誘導，提高恢復胡楊根系獲取水分和其他環(huán)境資源的能力和地下根系的發(fā)育速度，從而提高人工恢復胡楊幼苗在惡劣自然條件下的成活幾率。
與現(xiàn)有的干旱荒漠區(qū)人工恢復植被常規(guī)輔助方法相比，可以在極低降水量、極大蒸發(fā)量和地下水埋深較深的自然條件下，用低經濟成本，高技術操作性的方法提高干旱荒漠區(qū)人工恢復胡楊的成活率的目的，避免人工恢復胡楊后期的逆向演替。本發(fā)明所述方法中在注水時，將水中添加鹽堿土壤改良劑，該鹽堿土壤改良劑的專利號為ZL00105747. 2 一種鹽堿土壤改良劑，均為市售產品。


圖1為本發(fā)明胡楊根系滲灌裝置結構示意2為本發(fā)明胡楊根系滲灌裝置剖視圖
具體實施例方式實施例1 將胡楊苗木定植在地表無覆蓋的流動沙地上，苗木株距為5米，苗木選用1-2年生健壯的胡楊實生幼苗，保證根長、地徑和地上高度(50cm左右)，根系無損傷、劈裂；在胡楊根部邊緣30cm和80cm的附近(具體距離可以依據苗木根系長度)，用土鉆分別在東西兩個方向打4個150cm深的坑，分別安裝用于胡楊根系滲灌裝置，將胡楊根系滲灌裝置分別埋入坑內，裝置的頂部與地面齊平，根系滲灌注水軟管留在地表面上，該裝置是由根系滲灌注水軟管、PVC管、吸水軟材和多功能孔組成，將PVC管2的底部密封，在PVC管 2的頂蓋上固定根系滲灌注水軟管1，在PVC管2的表面上分別開有均等排列的直徑為Icm 多功能孔4，將吸水軟材3為棉繩分別通過多功能孔4穿入，預留一半在PVC管2外，作為水分滲灌導管即可；待確定人工恢復胡楊苗木定植后，向胡楊根系滲灌裝置中注水，在第一個生長年內5月，9月通過根系滲灌注水軟管1向胡楊根部邊緣30cm的深坑中固定的胡楊根系滲灌裝置內注水2次，當水注滿后將露在地表面上的根系滲灌注水軟管1打結淺埋地表中，根系滲灌裝置中的水5經多功能孔4穿入的棉繩吸水軟材3將水吸入，預留在PVC管2外的吸水軟材3棉繩即可將吸入的水5作為水分滲灌導管在垂直方向上的出現(xiàn)階梯狀水分供應， 從而達到誘導胡楊根系向土壤深部發(fā)育；在第二個生長年內5月，9月通過根系滲灌注水軟管1向胡楊根部邊緣80cm的深坑中固定的胡楊根系滲灌裝置內注水2次，使胡楊根系水平方向發(fā)育，當水注滿后將露在地表面上的根系滲灌注水軟管1打結淺埋地表中，根系滲灌裝置中的水5經多功能孔4穿入的棉繩吸水軟材3將水吸入，預留在PVC管2外的吸水軟材3棉繩即可將吸入的水5作為水分滲灌導管在垂直方向上的出現(xiàn)階梯狀水分供應，從而達到誘導胡楊根系向土壤深部發(fā)育，加速胡楊根系與地下水影響土壤層的聯(lián)系。在整個生長年中，隨著胡楊幼苗的生長發(fā)育，為減輕高鹽堿對胡楊幼苗根系的脅迫，促進胡楊苗根系生物量的快速生長，在注水時，將水中添加(市售)鹽堿土壤改良劑 4. 5g。實施例2 將胡楊苗木定植在地表無覆蓋的流動沙地上，苗木株距為8米，苗木選用1-2年生健壯的胡楊實生幼苗，保證根長、地徑和地上高度(50cm左右)，根系無損傷、劈裂；在胡楊根部邊緣35cm和IOOcm的附近(具體距離可以依據苗木根系長度)，用土鉆分別在東西兩個方向打4個150cm深的坑，分別安裝用于胡楊根系滲灌裝置，將胡楊根系滲灌裝置分別埋入坑內，裝置的頂部與地面齊平，根系滲灌注水軟管留在地表面上，該裝置是由根系滲灌注水軟管、PVC管、吸水軟材和多功能孔組成，將PVC管2的底部密封，在PVC 管2的頂蓋上固定根系滲灌注水軟管1，在PVC管2的表面上分別開有均等排列的直徑為 Icm多功能孔4，將吸水軟材3為棉條分別通過多功能孔4穿入，預留一半在PVC管2外，作為水分滲灌導管即可；待確定人工恢復胡楊苗木定植后，向胡楊根系滲灌裝置中注水，在第一個生長年內5月，9月通過根系滲灌注水軟管1向胡楊根部邊緣35cm的深坑中固定的胡楊根系滲灌裝置內注水3次，當水注滿后將露在地表面上的根系滲灌注水軟管1打結淺埋地表中，根系滲灌裝置中的水5經多功能孔4穿入的棉條吸水軟材3將水吸入，預留在PVC管2外的吸水軟材3棉條即可將吸入的水5作為水分滲灌導管在垂直方向上的出現(xiàn)階梯狀水分供應， 從而達到誘導胡楊根系向土壤深部發(fā)育；在第二個生長年內5月，9月通過根系滲灌注水軟管1向胡楊根部邊緣IOOcm的深坑中固定的胡楊根系滲灌裝置內注水3次，使胡楊根系水平方向發(fā)育，當水注滿后將露在地表面上的根系滲灌注水軟管1打結淺埋地表中，根系滲灌裝置中的水5經多功能孔4穿入的棉條吸水軟材3將水吸入，預留在PVC管2外的吸水軟材3棉條即可將吸入的水5作為水分滲灌導管在垂直方向上的出現(xiàn)階梯狀水分供應，從而達到誘導胡楊根系向土壤深部發(fā)育，加速胡楊根系與地下水影響土壤層的聯(lián)系。在整個生長年中，隨著胡楊幼苗的生長發(fā)育，為減輕高鹽堿對胡楊幼苗根系的脅迫，促進胡楊苗根系生物量的快速生長，在注水時，將水中添加(市售)鹽堿土壤改良劑 4. 5g。實施例3:將胡楊苗木定植在地表無覆蓋的流動沙地上，苗木株距為10米，苗木選用1-2年生健壯的胡楊實生幼苗，保證根長、地徑和地上高度(50cm左右)，根系無損傷、劈裂；在胡楊根部邊緣40cm和120cm的附近(具體距離可以依據苗木根系長度)，用土鉆分別在東西兩個方向打4個150cm深的坑，分別安裝用于胡楊根系滲灌裝置，將胡楊根系滲灌裝置分別埋入坑內，裝置的頂部與地面齊平，根系滲灌注水軟管留在地表面上，該裝置是由根系滲灌注水軟管、PVC管、吸水軟材和多功能孔組成，將PVC管2的底部密封，在PVC 管2的頂蓋上固定根系滲灌注水軟管1，在PVC管2的表面上分別開有均等排列的直徑為 Icm多功能孔4，將吸水軟材3為布條分別通過多功能孔4穿入，預留一半在PVC管2外，作為水分滲灌導管即可；待確定人工恢復胡楊苗木定植后，向胡楊根系滲灌裝置中注水，在第一個生長年內5月，9月通過根系滲灌注水軟管1向胡楊根部邊緣40cm的深坑中固定的胡楊根系滲灌裝置內注水3次，當水注滿后將露在地表面上的根系滲灌注水軟管1打結淺埋地表中，根系滲灌裝置中的水5經多功能孔4穿入的布條吸水軟材3將水吸入，預留在PVC管2外的吸水軟材3布條即可將吸入的水5作為水分滲灌導管在垂直方向上的出現(xiàn)階梯狀水分供應， 從而達到誘導胡楊根系向土壤深部發(fā)育；在第二個生長年內5月，9月通過根系滲灌注水軟管1向胡楊根部邊緣120cm的深坑中固定的胡楊根系滲灌裝置內注水3次，使胡楊根系水平方向發(fā)育，當水注滿后將露在地表面上的根系滲灌注水軟管1打結淺埋地表中，根系滲灌裝置中的水5經多功能孔4穿入的布條吸水軟材3將水吸入，預留在PVC管2外的吸水軟材3布條即可將吸入的水5作為水分滲灌導管在垂直方向上的出現(xiàn)階梯狀水分供應，從而達到誘導胡楊根系向土壤深部發(fā)育，加速胡楊根系與地下水影響土壤層的聯(lián)系。
在整個生長年中，隨著胡楊幼苗的生長發(fā)育，為減輕高鹽堿對胡楊幼苗根系的脅迫，促進胡楊苗根系生物量的快速生長，在注水時，將水中添加鹽堿土壤改良劑4. 5g。
權利要求
1.一種提高干旱荒漠區(qū)人工恢復胡楊成活率的快速方法，其特征在于按下列步驟進行a、將胡楊苗木定植在地表無覆蓋的流動沙地上，苗木株距為5-10米，苗木選用1-2年生健壯的胡楊實生幼苗；b、在胡楊根部邊緣30-40cm和80-120cm的附近，用土鉆分別在東西兩個方向打4個 150cm深的坑，分別安裝用于胡楊根系滲灌裝置；c、待確定人工恢復胡楊苗木定植后，向胡楊根系滲灌裝置中注水，在第一個生長年內向胡楊根部邊緣30-40cm的深坑中固定的胡楊根系滲灌裝置內注水2-3次，在第二個生長年向胡楊根部邊緣80-120cm的深坑中固定的胡楊根系滲灌裝置內注水2-3次，使胡楊根系水平方向發(fā)育即可。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟b所述的胡楊根系滲灌裝置是由根系滲灌注水軟管、PVC管、吸水軟材和多功能孔組成，將PVC管(2)的底部密封，在PVC管⑵ 的頂蓋上固定根系滲灌注水軟管(1)，在PVC管(2)的表面上分別開有均等排列的多功能孔 (4)，將吸水軟材(3)分別通過多功能孔(4)穿入，預留一半在PVC管(2)外，作為水分滲灌導管即可。
3.根據權利要2所述的方法，其特征在于步驟b所述的胡楊根系滲灌裝置中多功能孔 (4)的直徑為1cm。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于步驟b所述的胡楊根系滲灌裝置中吸水軟材(3)為棉繩或棉條或布條。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟c的注水中，在水中添加禾康鹽堿土壤改良劑4. 5g。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種提高干旱荒漠區(qū)人工恢復胡楊成活率的快速方法，該方法利用土壤吸力、植物的蒸騰拉力和毛細作用以及胡楊根系發(fā)育的向水性能也就是根系水分誘導的反饋機制，最大限度減少水分蒸發(fā)浪費，加速胡楊根系垂直向下和水平方向的發(fā)育速度，同時增加人工恢復胡楊對水分和環(huán)境資源的獲取能力，從而達到促進干旱荒漠區(qū)人工恢復胡楊幼苗快速成活的目的，以提高在降水量小于100mm，蒸發(fā)量大于2000mm，地下水埋深較大(3-4m)的干旱荒漠區(qū)人工恢復胡楊的成活率，避免人為輔助措施撤消后的逆向演替。
文檔編號A01G29/00GK102172191SQ201110025418
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月24日 優(yōu)先權日2011年1月24日
發(fā)明者李衛(wèi)紅, 陳亞寧, 馬建新, 黃湘 申請人:中國科學院新疆生態(tài)與地理研究所