專利名稱：荒漠藻對流沙的固定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種荒漠藻對流沙的固定方法，適用于荒漠地區(qū)流沙的快速、長期固定。
隨著荒漠化形勢的日益嚴峻，各國政府、各學科專家都在為尋求更好的治理措施費盡心血，不論機械的、化學的、還是生物的多種方法已被采用，但機械固沙工程量繁重、效果欠佳；化學固定存在固定劑老化、土地無法再利用等問題；結(jié)合生物學的綜合治理本是最有希望從根本上治理沙漠、改變環(huán)境的途徑，但目前這一領(lǐng)域僅限于高等耐早植物的引種馴化、優(yōu)化選擇和合理配置防護林等方面。而且植物幼苗需要數(shù)年甚至十幾年才能真正起到防風固定的作用，因此，盡管有小灌木生長，但沙面在相當一段時間內(nèi)仍然是流動的。實際沙漠真正固定的首要標志是沙面上形成藻結(jié)皮，這種結(jié)構(gòu)的存在可使土壤侵蝕量降低到零。因此，世界范圍內(nèi)荒漠藻的研究非?；钴S，許多藻類學家先后從荒漠藻的分類學、生態(tài)學、生理學、生物化學、分子生物學等多方面多層次進行了廣泛深入的研究和嘗試，但抗侵蝕性研究仍集中在雨蝕對土壤團聚體數(shù)量、穩(wěn)定性的影響方面，關(guān)于荒漠藻、荒漠藻結(jié)皮抗風蝕方面的研究，繼Booth(1941)后，Loope&Gifford(1972)，董光榮、李長治等(1987)，胡孟春、劉玉章等(1991)都作了進一步研究，但都局限于藻結(jié)皮的有無、破壞程度、含水量高低、風力狀況及植被覆蓋度等外部條件的影響，沒有從藻結(jié)皮形成的最關(guān)鍵生物-荒漠藻入手，因而無法作到人工培養(yǎng)和調(diào)控。
利用荒漠藻培肥固土方面至今沒有專利文獻。
本發(fā)明的目的是提供了一種荒漠藻對流沙的固定方法，固定藻種，方法易行，能快速、高效、持久的固定。
為了實現(xiàn)上述目的，其主要技術(shù)方案是從當?shù)鼗哪h(huán)境中分離、純化、篩選出較好的固沙藻種，并進行批量培養(yǎng)，選擇實際可用的配套措施，進行野外流沙接種。其步驟如下1、藻種的分離。將干旱、半干旱地區(qū)荒漠土表結(jié)皮研磨，無菌水浸泡一定時間后，接入固體培養(yǎng)基一定時間后，挑出藻體，顯微鏡下觀察、鑒定、單獨培養(yǎng)。
2、藻種的純化。將單獨培養(yǎng)的藻種，或完成藻種鑒定后的培養(yǎng)皿，置雙目體式顯微鏡下觀察，用無菌接種棒、解剖針、毛細管及眼科手術(shù)小鑷子將所需藻種挑出，在無菌載玻片下，逐次數(shù)滴滅菌Chu′s10溶液中洗過，然后接入新的瓊脂平板培養(yǎng)皿，直至獲得單藻培養(yǎng)。
3、藻種的培養(yǎng)。將分離、純化的藻類如顫藻、微鞘藻、席藻接入HGZ，BG11或HB-D1液體培養(yǎng)基，固氮藍藻如單岐藻。偽枝藻、念珠藻等于BG110液體培養(yǎng)基，通氣培養(yǎng)后，將綠藻如原球藻小球藻等接入BBM，HB-D1或朱氏液體培養(yǎng)基，在一定條件下通氣培養(yǎng)。
4、藻種的篩選。將批量培養(yǎng)藻種接入室內(nèi)及室外流沙，測定生長速度和抗風蝕強度，選擇生長速度快、抗風蝕能力強的藻種和藻種搭配。
5、藻種的保存。將所篩選藻種批量培養(yǎng)后，離心或過濾收集，均勻涂抹于絲娟之上，陰干、稱重、粉碎、過篩，干燥保藏，藍藻也可冷凍保藏。
6、野外接種。
1)在接種場地，架設(shè)移動式噴灌或其它短期供水裝置。
2)地膜覆蓋，分隔流沙，有效地接入適量固沙藻種，每天早晨揭膜，下午壓膜；每周施農(nóng)用復(fù)合肥一次，一定時間后，停水，拆除供水設(shè)備，該方法可在春、夏、秋三季采用。
3)裸地扎設(shè)草方格，適量接種，澆水，每周施農(nóng)用復(fù)合肥一次，一定時間后，停水，拆除供水設(shè)備。適合于春、夏、秋三季。
4)草方格或大塊流沙中直接接入所選藻種，不用澆灌，雨天施農(nóng)用復(fù)合肥，適合于夏季，特別是5，6，7月份。
得到的結(jié)果1)分離并純化了15個藻種，即魚腥藻、鞘絲藻、顫藻、一種微鞘藻，裂絲藻，發(fā)菜，一種念珠藻，席藻，單岐藻，偽枝藻，集胞藻，小球藻，綠球藻，集球藻，原球藻。
2)批量培養(yǎng)了其中12種，即鞘絲藻，單岐藻，顫藻，裂絲藻，一種微鞘藻，發(fā)菜，念珠藻，席藻，偽枝藻，小球藻，綠球藻，原球藻。
3)篩選到一種微鞘藻，單岐藻，偽枝藻三單種和微鞘藻占60％，偽枝藻，念珠藻，單岐藻，席藻，原球藻各占8％的最佳藻種組合。
4)得到藻種干燥或冷凍保藏的方法。
5)20-40天后得到沙暴級藻結(jié)皮。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和效果方法易行，能快速、高效、持久的固沙，該方法適合于整個荒漠環(huán)境中流沙的固定、荒漠環(huán)境的逐步改善、土壤結(jié)構(gòu)改良和營養(yǎng)水平的提高，并且對干旱、半干旱地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展人民生活的改善都有良好的應(yīng)用價值，其主要優(yōu)點有1)荒漠藻能以最快的速度將沙面真正固定，而且在沙漠的早期固定和藻結(jié)皮強度的維持中無可替代的起著最重要的作用。
2)荒漠藻作為拓殖生物，對環(huán)境條件的要求低，生殖周期短，種的遺傳選擇和改良快且容易。
3)荒漠藻對荒漠環(huán)境的貧瘠、長期干旱、高輻射、多風沙及快速的干-濕、凍-溶變化在生理生化和生態(tài)位方面都有一系列適應(yīng)策略。
4)沙暴級藻結(jié)皮的短期形成和強度的實現(xiàn)，證實了藻類固定有很大的可行性。
5)荒漠藻在土壤改良和抗侵蝕方面有長久有效的作用，因此一次投入，永久受益。
6)不少荒藻經(jīng)濟藻種(如發(fā)菜等)的生長和發(fā)育，說明微藻固定及種植技術(shù)不僅可以固定流沙，還可幫助貧困地區(qū)脫貧致富，因此這項技術(shù)有著非常誘人的應(yīng)用前景。
實施例1、藻種的分離。將沙坡頭荒漠土結(jié)皮研磨過0．01mm土壤篩，無菌水浸泡24h后，接入朱氏10號，BBM，BG11和BG110固體培養(yǎng)基(1．2-1．5％瓊脂)，一半置60-70μE m-2s-1、19-21℃下培養(yǎng)，另一半置70-100μE m-2s-1、29-31℃條件下培養(yǎng)，第14-16和第29-31天，挑出藻體，顯微鏡下觀察、鑒定、單獨培養(yǎng)。
2、藻種的純化。將單獨培養(yǎng)的藻種，或完成藻種鑒定后的培養(yǎng)皿，置雙目體式顯微鏡下觀察，用無菌接種棒、解剖針、毛細管及眼科手術(shù)小鑷子將所需藻種挑出，在無菌載玻片上逐次于數(shù)滴滅菌Chu′s10溶液中洗過，然后接入瓊脂平板培養(yǎng)皿，如此分離、移接，直至獲得單藻培養(yǎng)。
3、藻種的培養(yǎng)。將純藻種顫藻，微鞘藻和鞘絲藻接入BG11或HB-D1液體培養(yǎng)基，單岐藻，一種念珠藻，魚腥藻于BG110液體培養(yǎng)基，置60-70μE m-2s-1，29-31℃下通氣培養(yǎng)，綠球藻和小球藻在BBM或BG11液體培養(yǎng)基，于70-100μEm-2s-1，19-21℃條件下通氣培養(yǎng)。
4、藻種篩選。將批量培養(yǎng)藻種以0．003mg／cm2量接入室內(nèi)及室外流沙，通過生長速度和抗風蝕強度的測定，選擇出生長速度快、抗風蝕能力強的藻種和藻種搭配，即微鞘藻，席藻，偽枝藻和微鞘藻占60％，席藻占8％，偽枝藻占8％，念珠藻占8％，原球藻占8％的組合。
5、藻種的保存。將篩選藻種批量培養(yǎng)后，離心(1000轉(zhuǎn)，5min)，或過濾收集，均勻涂抹于絲娟之上，陰干、稱重、粉碎、過篩(0．01mm)，干燥保藏。
6、野外接種。
1)在接種場地，架設(shè)移動式噴灌或其它短期供水裝置。
2)地膜覆蓋，分隔流沙，經(jīng)濟、有效地接入適量固沙能力藻種，每天早晨800-900揭膜，下午1730-1800壓膜；1000-1200，1430-1630澆水，單位時間耗水0．00198ml／cm2min，每周施農(nóng)用復(fù)合肥一次，每次15．68g／m2，30天后，停水，拆除供水設(shè)備。該方法可在春、夏、秋三季采用。
3)裸地扎設(shè)草方格(1．5×15m2)，適宜接種，1000-1200，1430-1630澆水，單位時間耗水0．00198ml／cm2min，每周施農(nóng)用復(fù)合肥一次，每次1568g／m2，30天后，停水，拆除供水設(shè)備。該方法可在春、夏、秋三季采用。
4)草方格或大塊流沙中直接接入所選藻種，不用澆灌，雨天施農(nóng)用復(fù)合肥，每次24．66g／m2。該方法適用于夏季，特別是5，6，7月份。
權(quán)利要求
1.一種荒漠藻對流沙的固定方法，其特征是A、藻種分離，將干旱、半干旱荒漠土表結(jié)皮研磨，無菌水浸泡后，培養(yǎng)；B、藻種純化，將培養(yǎng)的藻種，用無菌接種棒、解剖針、將藻種挑出，在無菌Chu’s1o溶液洗過，接人瓊脂平板培養(yǎng)皿培養(yǎng)；C、藻種培養(yǎng)，將分離、純化的藻類接入液體培養(yǎng)基，在一定條件下通氣培養(yǎng)；D、藻種篩選，將培養(yǎng)藻種接入室內(nèi)及室外流沙，選擇速度快，抗風蝕強的藻種和藻種搭配；E、藻種保存，將所篩選藻種培養(yǎng)后，離心或過濾收集，涂抹于絲娟之上，陰干、粉碎、過篩、干燥保藏；F、野外接種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種荒漠藻對流沙的固定方法，其特征地野外接種步驟如下a、在接種場地，架設(shè)移動式噴灌；b、地膜覆蓋，分隔流沙，接入固沙藻種，每天早晨揭膜，下午壓膜，每周施農(nóng)用復(fù)合肥一次，一定時間后停水；c、裸地扎設(shè)草方格，接種、澆水，每周施農(nóng)用復(fù)合肥一次，一定時間后停水；d、草方格中直接接入所選藻種，不用澆灌，施農(nóng)用復(fù)合肥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種荒漠藻對流沙的固定方法,首先是藻種分離,將干旱、半干旱荒漠土表結(jié)皮研磨,無菌水浸泡后培養(yǎng);其次是藻種純化,將培養(yǎng)的藻種,用無菌接種棒、解剖針將藻種挑出,在無菌載玻片上滅菌,接入瓊脂平板培養(yǎng)皿;第三是藻種培養(yǎng),將分離,純化的藻類接入液體培養(yǎng)基,在一定條件下,通氣培養(yǎng);第四是藻種篩選,將培養(yǎng)藻種接入室內(nèi)及室外流沙,選擇速度快、抗風蝕強的藻種與藻種搭配;第五是藻種保存,將所篩選的藻種培養(yǎng)后,離心收集,涂抹于絲絹之上,陰干、粉碎、過篩、干燥保存;第六是野外接種。本發(fā)明方法易行,能快速、高效、持久的固沙。
文檔編號A01H4/00GK1282511SQ9911658
公開日2001年2月7日 申請日期1999年8月3日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月3日
發(fā)明者胡春香, 劉永定, 宋立榮, 黃澤波, 李敦海, 陳蘭洲 申請人:中國科學院水生生物研究所