专利名称：干旱、半干旱地区植树和挽救退化树木的方法及树穴的制作方法
技术领域：
本发明属于植物栽种和植被恢复方法，尤其涉及一种在干旱、半干旱地区进行植树和挽救退化树木的方法及树穴。
背景技术：
干旱、半干旱地区是指降水量小于蒸发量的地区，我国干旱、半干旱地区地域辽阔，自然条件差，经济欠发达，生态环境极为脆弱。长期以来，这类地区的绿化问题是我国国土绿化的重点，也是国土绿化的难点。随着气候的变化、降水量的减少、干旱周期的加长，干旱、半干旱地区地下水的大量蒸发，导致干旱、半干旱地区易出现土地退化。由于土地缺少水分和养分，植物无法正常生长；在缺乏植被保护的情况下，裸露的地面极易遭受风沙侵蚀和水土流失，从而使土壤中水分和养分进一步流失，最终发生土地退化，形成如同荒漠般的景观，所以，在干旱、半干旱地区进行植树造林和挽救退化树木，对防止土地荒漠化具有积极的作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有雨水集流和减少地下水的蒸发量，防止沙土移动，缓释水分效果的干旱、半干旱地区植树和挽救退化树木的方法。本发明的另一目的在于提供一种具有雨水集流和减少地下水的蒸发量，防止沙土移动，缓释水分效果的干旱、半干旱地区植树和挽救退化树木的树穴。为实现第一个目的，本发明采取的技术方案是
一种干旱、半干旱地区植树和挽救退化树木的方法，包括以下步骤
①在需要植树的区域或退化树木的区域，测量地下水的含量；
②在需要植树的区域或退化树木的区域对应地设置树穴；当地下水含量为2.0 5. 0%，树穴外圆周半径为2. 5 3. 5m ；当地下水含量为5. 0 8. 0%，树穴外圆周半径为 1. 5 2. 5m ；
③在所述树穴的中部设置保水区，所述保水区包括根系区和根系区上方的沙土掩埋
区；
植树时按照现有技术在所述树穴的中部栽入树木，将保水剂或保水剂与沙土按1 3 5拌合后，均勻撒在所述树木的根部周围形成根系区，在所述根系区的上方用沙土覆盖全部根系形成沙土掩埋区；在干旱、半干旱的地区植树后浇一次水，以后无需浇水；假如一直不下雨，需进行人工补水，每半个月或一个月为一个周期；
挽救退化树木时移动退化树木根部周围的沙土，尽量露出所述退化树木的根部，防止过多的根系被铲断，将保水剂或保水剂与沙土按1 :3 5拌合后，均勻撒在所述退化树木的根部周围形成根系区，在所述根系区的上方用沙土覆盖埋住全部根系形成沙土掩埋区；挽救措施实施后浇一次水，以后无需浇水，靠自然降雨；
④沿所述保水区外围区域设置圆弧环形凹面，并拍平压实，所述圆弧环形凹面的凹面最低点的切线和切点与树穴外圆周上一点的连线所形成的倾角为10 20° ；所述保水区位于所述圆弧环形凹面的底部；
⑤将固沙剂均勻喷洒在所述圆弧环形凹面的表面，所述固沙剂完全渗透到沙土中形成具有一定强度的固结层；
⑥将疏水剂均勻喷洒在所述固结层的表面，形成疏水层。步骤③中所述沙土掩埋区是距树干外表为2. 0 5. Ocm的圆环状区域。步骤③中所述保水剂的使用量与地下水含量成正比，地下水含量为2. 0 5. 0% 时，保水剂用量为30 80g ；地下水含量为5. 0 8. 0%时，保水剂用量为80 150g。步骤⑤中所述固沙剂的使用量为固体含量30 120g/m2，将所述固沙剂用水稀释至质量百分比浓度为0. 8 2.洲进行喷洒。步骤⑥中所述疏水剂的使用量为固体含量10 50g/m2，将所述疏水剂用水稀释至质量百分比浓度为1. 2 2. 0%进行喷洒。步骤⑥中所述疏水层的厚度为0. 4 1. 0mm。步骤③中所述保水剂是具有吸收和缓释功能的农林保水剂、固沙种草剂或保墒剂。步骤⑤中所述固沙剂包括无机化学固沙剂或有机化学固沙剂；所述无机化学固沙剂包括水泥、氯化碱土金属、水玻璃、硅胶或粘土 ；所述有机化学固沙剂包括硅胶、乳化浙青、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇或丁苯橡胶合成高分子材料，还包括硅胶、黄原胶、腐殖酸、秸秆、 锯末或木质素磺酸钠天然高分子材料。步骤⑥中所述疏水剂包括硅丙乳液、氟碳乳液、水性涂料用树脂或硅油。为实现第二个目的，本发明采取的技术方案是
一种干旱、半干旱地区植树和挽救退化树木的树穴，包括树穴中部的树木，所述树木的外围设有保水区，所述保水区包括由保水剂或保水剂与沙土拌合后均勻撒在所述树木的根部所形成的根系区和根系区上方的沙土掩埋区；沿所述保水区外围区域设有圆弧环形凹面，所述保水区位于所述圆弧环形凹面的底部；沿所述圆弧环形凹面由下至上依次设有固结层、疏水层°所述树穴外圆周半径为1. 5 3. 5m,所述沙土掩埋区是距树干外表为2. 0 5. Ocm的圆环状区域，所述圆弧环形凹面的凹面最低点的切线和切点与树穴外圆周上一点的连线所形成的倾角为10 20°。本发明提供的干旱、半干旱地区植树和挽救退化树木的方法及树穴，通过设置的疏水层将雨水集流供给树木根部且减少地下水的蒸发量，通过设置的固沙层有效防止树木周围沙土的移动，通过设置的保水区缓释水分的挥发，不仅可以提高干旱、半干旱地区植树的成活率，还可以挽救因水分短缺造成的现有树木退化现象，是一种综合节水种植技术，具有很大的推广利用价值。
图1是本发明用于植树的树穴结构示意图。图2是本发明用于挽救退化树木的树穴结构示意图。图中1 -疏水层，2-固结层，3-保水区，4-树木，4 ’ -退化树木，5_沙土，6-圆弧环形凹面，R-树穴外圆周半径，a-倾角。
具体实施例方式下面结合具体实施例及其附图对本发明作进一步说明。如图1和图2所示，本发明提供的一种干旱、半干旱地区植树和挽救退化树木的树穴，包括树穴中部的树木4、4’，树穴外圆周半径R为1. 5 3. 5m。树木4、4’的外围设有保水区3，保水区3包括由保水剂(图1、图2中的白色圆圈)或保水剂与沙土拌合后均勻撒在树木4、4’的根部所形成的根系区和根系区上方的沙土掩埋区，沙土掩埋区是距树干4、 4’外表为2. 0 5. Ocm的圆环状区域。沿保水区3外围区域用工具将凹面上的沙土拍平压实形成圆弧环形凹面6，圆弧环形凹面6的凹面最低点的切线和切点与树穴外圆周上一点的连线所形成的倾角a为10 20°，保水区3位于圆弧环形凹面6的底部。沿圆弧环形凹面6由下至上依次设有固结层2、疏水层1。固结层2由固沙剂均勻喷洒在圆弧环形凹面6 的表面形成，疏水层1由疏水剂均勻喷洒在固结层2的表面形成。实施例一干旱、半干旱地区植树的方法
如图1所示，干旱、半干旱地区植树的方法，其具体步骤如下 ①在需要植树的区域，用中子土壤水分测量仪测得该区域的地下水含量为1。当地下水含量大，树穴可建造小一点；当地下水含量少，树穴可适当建造大一点。②根据所测得的地下水含量，在需要植树的区域采用人工或机械的办法移动沙土，形成一个外圆周半径R为3. 5m的树穴。③在树穴的中部，按照现有技术栽入树木4。将30g的B99-1型固沙种草剂与90g 沙土拌合，均勻撒在树木4的根部周围形成根系区，在根系区的上方用沙土覆盖树木4的根部形成沙土掩埋区，完成植树工作。根系区和沙土掩埋区构成保水区3，沙土掩埋区是距树干4外表为2. 5cm的圆环状区域。保水剂的使用量与测量的地下水含量一般成正比，依据保水剂的吸水倍率，吸水倍率高的保水剂可适当减少使用量，吸水倍率低的保水剂可适当增加使用量。在干旱、半干旱的地区植树后浇一次水，以后无需浇水。假如一直不下雨，需进行人工补水，每半个月或一个月为一个周期。④沿保水区3的外围区域，尽量用工具将树穴内凹面的沙土拍平压实形成圆弧环形凹面6，圆弧环形凹面6凹面最低点的切线和切点与树穴外圆周上一点的连线所形成的倾角a为10°，保水区3位于圆弧环形凹面6的底部。⑤按照120 g/m2固体加量，加水配制成质量百分比浓度为1%的聚乙烯醇，沿圆弧环形凹面6的表面均勻喷洒，聚乙烯醇固沙剂完全渗透到沙土中形成固结层2，固结层2的抗压强度为2. 2MPii，粘均力为350KPa。固结层2可以防止树木4附近的沙土移动，给树木 4的生长创造一个比较稳定的环境。⑥按固体加量50g/m2，加水配制成质量百分比浓度为1. 5%的氟碳乳液，沿固结层 2的表面均勻喷洒，在固结层2的表面形成一层致密的疏水层1，疏水层1的厚度为1. Omm0 借助疏水层1的疏水作用，当下雨时疏水层1将雨水集流到树穴中部的保水区3，并流到树木4的根系区；另外，疏水层1还可以阻隔地下水的蒸发，保水区3内的B99-1型固沙种草剂吸收储存渗透下来的雨水和地下蒸发上来的水分，并随着B99-1型固沙种草剂的缓释功
6能释放水分供给树木4，这样可以充分利用干旱、半干旱地区的水资源，提高树木的成活率。实施例二 干旱、半干旱地区植树的方法
如图1所示，干旱、半干旱地区植树的方法，其具体步骤如下
①在需要植树的区域，用中子土壤水分测量仪测得该区域的地下水含量为5%。②根据所测得的地下水含量，在需要植树的区域采用人工或机械的办法移动沙土，形成一个外圆周半径R为2. 5m的树穴。③在树穴的中部，按照现有技术栽入树木4，将75g的农林保水剂与300g沙土拌合，均勻撒在树木4的根部周围形成根系区，在根系区的上方用沙土覆盖树木4的根部形成沙土掩埋区，完成植树工作。根系区和沙土掩埋区构成保水区3，沙土掩埋区是距树干4外表为3. 5cm的圆环状区域。④沿保水区3外围区域，尽量用工具将树穴内凹面的沙土拍平压实形成圆弧环形凹面6，圆弧环形凹面6的凹面最低点的切线和切点与树穴外圆周上一点的连线所形成的倾角a为15°。保水区3位于圆弧环形凹面6的底部。⑤按照75g/m2固体加量，加水配制成质量百分比浓度为1. 0%的聚丙烯酰胺，沿圆弧环形凹面6的凹面均勻喷洒，聚丙烯酰胺固沙剂完全渗透到沙土中形成固结层2，固结层 2的抗压强度为1. 6MPii，粘均力为300KPa。固结层2可以防止树木4附近的沙土移动，给树木4的生长创造一个比较稳定的环境。⑥按固体加量30g/m2，加水配制成质量百分比浓度为1. 5%的纯丙乳液，沿固结层 2的表面均勻喷洒，在固结层2的表面形成一层致密的疏水层1，疏水层1的厚度为0. 7mm。 借助疏水层1的疏水作用，当下雨时疏水层1将雨水集流到树穴中部的保水区3，并流到树木4的根系区；另外，疏水层1还可以阻隔地下水的蒸发，保水区3内的农林保水剂吸收储存渗透下来的雨水和地下蒸发上来的水分，并随着农林保水剂的缓释功能释放水分供给树木4，这样可以充分利用干旱、半干旱地区的水资源，提高树木的成活率。实施例三干旱、半干旱地区植树的方法
如图1所示，干旱、半干旱地区植树的方法，其具体步骤如下
①在需要植树的区域，用中子土壤水分测量仪测得该区域的地下水含量为7%。②根据所测得的地下水含量，在需要植树的区域采用人工或机械的办法移动沙土，形成一个外圆周半径R为1.5m的树穴。③在树穴的中部，按照现有技术栽入树木4，将120g的农林保水剂与600g沙土拌合，均勻撒在树木4的根部周围形成根系区，在根系区的上方用沙土覆盖树木4的根部形成沙土掩埋区，完成植树工作。根系区和沙土掩埋区构成保水区3，沙土掩埋区是距树干4外表为4. 5cm的圆环状区域。④沿保水区3的外围区域，尽量用工具将树穴内凹面的沙土拍平压实形成圆弧环形凹面6，、圆弧环形凹面6的凹面最低点的切线和切点与树穴外圆周上一点的连线所形成的倾角a为20°。保水区3位于圆弧环形凹面6的底部。⑤按照30g/m2固体加量，加水配制成质量百分比浓度为21的水玻璃溶液，沿圆弧环形凹面6的凹面均勻喷洒，聚丙烯酰胺固沙剂完全渗透到沙土中形成固结层2，固结层2 的抗压强度为1. 25MPii，粘均力为沈0亚&固结层2可以防止树木4附近的沙土移动，给树木4的生长创造一个比较稳定的环境。
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⑥按固体加量10g/m2，加水配制成质量百分比浓度为1%的硅油，沿固结层2的表面均勻，在固结层2的表面形成一层致密的疏水层1，疏水层1的厚度为0. 4mm。借助疏水层1的疏水作用，当下雨时疏水层1将雨水集流到树穴中部的保水区3，并流到树木4的根系区；另外，疏水层1还可以阻隔地下水的蒸发，保水区3内的农林保水剂吸收储存渗透下来的雨水和地下蒸发上来的水分，并随着农林保水剂的缓释功能释放水分供给树木4，这样可以充分利用干旱、半干旱地区的水资源，提高树木的成活率。采用本发明提供的方法，在民勤青土湖建立了两亩地的梭梭试验林，经过六个月的考察，树木长势良好，成活率达到85%，比照原来高度，平均增长20cm。实施例四干旱、半干旱地区挽救退化树木的方法
如图2所示，当干旱、半干旱地区的树木因水分短缺出现退化现象，为了挽救干旱、半干旱沙漠退化树木如梭梭林，可以采取以下步骤
①在退化树木梭梭4’的区域，用中子土壤水分测量仪测得该区域的地下水含量为2%。②根据所测得的地下水含量，在退化树木梭梭的区域形成一个外圆周半径R为 3. Om的树穴。③在树穴的中部，用人工方式移动梭梭根部4 ’根部外围的沙土，尽量露出树木4 ’ 的根部，但要防止过多的梭梭根系被铲断，将75g的B99-1型固沙种草剂与300g沙土拌合， 均勻撒在退化树木4’的根部周围形成根系区，在根系区的上方用沙土将根系全部覆盖，形成沙土掩埋区，完成植树工作。根系区和沙土掩埋区构成保水区3，沙土掩埋区是距树干4 外表为3. 5cm的圆环状区域。④在树穴内，沿保水区3外围区域，尽量用工具将树穴内凹面的沙土拍平压实形成圆弧环形凹面6，圆弧环形凹面6的凹面最低点的切线和切点与树穴外圆周上一点的连线所形成的倾角a为10°。保水区3位于圆弧环形凹面6的底部。⑤按照100g/m2固体添加量，加水配制成质量百分比浓度为1%的聚乙烯醇，沿圆弧环形凹面6的凹面均勻喷洒，聚乙烯醇固沙剂完全渗透到沙土中形成固结层2，固结层2 的抗压强度为2. OMPii,粘均力为330KPa。固结层2可以防止退化梭梭4’附近的沙土移动， 给退化梭梭4’的生长创造一个比较稳定的环境。⑥按固体加量50g/m2，加水配制成质量百分比浓度为1. 5%的氟碳乳液，沿固结层 2的表面均勻喷洒，在固结层2的表面形成一层致密的疏水层1，疏水层1的厚度为1. Omm0 借助疏水层1的疏水作用，当下雨时疏水层1将雨水集流到树穴中部的保水区3，并流到退化梭梭4’的根系区；另外，疏水层1还可以阻隔地下水的蒸发，保水区3内的B99-1型固沙种草剂吸收储存渗透下来的雨水和地下蒸发上来的水分，并随着B99-1型固沙种草剂的缓释功能释放水分供给退化梭梭4’，这样可以充分利用干旱、半干旱地区的水资源，挽救退化梭梭，使其良好成长。在民勤梭梭林选定了 80株濒临退化的梭梭，采用本发明提供的方法进行挽救后， 经过了 6个月的追踪考察，发现挽救的梭梭比处在同等自然环境下的其他梭梭长势好，挽救后成活率达80% ；而没有处理的梭梭死亡率较大，尤其是风沙掏蚀了梭梭根部后梭梭大量的根系裸露在外面，被风吹倒后死亡的居多。
权利要求
1.一种干旱、半干旱地区植树和挽救退化树木的方法，其特征在于包括以下步骤①在需要植树的区域或退化树木的区域，测量地下水的含量；②在需要植树的区域或退化树木的区域对应地设置树穴；当地下水含量为2.0 5. 0%，树穴外圆周半径(R)为2. 5 3. 5m ；当地下水含量为5. 0 8. 0%，树穴外圆周半径(R) 为 1. 5 2. 5m ；③在所述树穴的中部设置保水区(3)，所述保水区(3)包括根系区和根系区上方的沙土掩埋区；植树时按照现有技术在所述树穴的中部栽入树木(4)，将保水剂或保水剂与沙土按 1 :3 5拌合后，均勻撒在所述树木(4)的根部周围形成根系区，在所述根系区的上方用沙土覆盖全部根系形成沙土掩埋区；在干旱、半干旱的地区植树后浇一次水，以后无需浇水； 假如一直不下雨，需进行人工补水，每半个月或一个月为一个周期；挽救退化树木时移动退化树木(4 ’)根部周围的沙土，尽量露出所述退化树木(4 ’)的根部，防止过多的根系被铲断，将保水剂或保水剂与沙土按1 :3 5拌合后，均勻撒在所述退化树木(4’)的根部周围形成根系区，在所述根系区的上方用沙土覆盖埋住全部根系形成沙土掩埋区；挽救措施实施后浇一次水，以后无需浇水，靠自然降雨；④沿所述保水区(3)外围区域设置圆弧环形凹面(6)，并拍平压实；所述圆弧环形凹面(6)的凹面最低点的切线和切点与树穴外圆周上一点的连线所形成的倾角(a)为10 20° ；所述保水区(3)位于所述圆弧环形凹面(6)的底部；⑤将固沙剂均勻喷洒在所述圆弧环形凹面(6)的表面，所述固沙剂完全渗透到沙土中形成具有一定强度的固结层(2)；⑥将疏水剂均勻喷洒在所述固结层(2)的表面，形成疏水层(1)。
2.根据权利要求1所述干旱、半干旱地区植树和挽救退化树木的方法，其特征在于步骤③中所述沙土掩埋区是距树干(4，4’ )外表为2. 0 5. Ocm的圆环状区域。
3.根据权利要求1所述干旱、半干旱地区植树和挽救退化树木的方法，其特征在于步骤③中所述保水剂的使用量与地下水含量成正比，地下水含量为2. 0 5. 0%时，保水剂用量为30 80g ；地下水含量为5. 0 8. 0%时，保水剂用量为80 150g。
4.根据权利要求1所述干旱、半干旱地区植树和挽救退化树木的方法，其特征在于步骤⑤中所述固沙剂的使用量为固体含量30 120g/m2，将所述固沙剂用水稀释至质量百分比浓度为0. 8 2. 2%进行喷洒。
5.根据权利要求1所述干旱、半干旱地区植树和挽救退化树木的方法，其特征在于步骤⑥中所述疏水剂的使用量为固体含量10 50g/m2，将所述疏水剂用水稀释至质量百分比浓度为1.2 2. 0%进行喷洒。
6.根据权利要求1所述干旱、半干旱地区植树和挽救退化树木的方法，其特征在于步骤⑥中所述疏水层(1)的厚度为0. 4 1. 0mm。
7.根据权利要求1所述干旱、半干旱地区植树和挽救退化树木的方法，其特征在于步骤③中所述保水剂是具有吸收和缓释功能的农林保水剂、固沙种草剂或保墒剂。
8.根据权利要求1所述干旱、半干旱地区植树和挽救退化树木的方法，其特征在于 步骤⑤中所述固沙剂包括无机化学固沙剂或有机化学固沙剂；所述无机化学固沙剂包括水泥、氯化碱土金属、水玻璃、硅胶或粘土 ；所述有机化学固沙剂包括硅胶、乳化浙青、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇或丁苯橡胶合成高分子材料，还包括硅胶、黄原胶、腐殖酸、秸秆、锯末或木质素磺酸钠天然高分子材料。
9.根据权利要求1所述干旱、半干旱地区植树和挽救退化树木的方法，其特征在于步骤⑥中所述疏水剂包括硅丙乳液、氟碳乳液、水性涂料用树脂或硅油。
10.一种干旱、半干旱地区植树和挽救退化树木的树穴，包括树穴中部的树木(4，4’)， 其特征在于所述树木(4，4’)的外围设有保水区(3)，所述保水区(3)包括由保水剂或保水剂与沙土拌合后均勻撒在所述树木(4，4’)的根部所形成的根系区和根系区上方的沙土掩埋区；沿所述保水区(3)外围区域设有圆弧环形凹面(6)，所述保水区(3)位于所述圆弧环形凹面(6)的底部；沿所述圆弧环形凹面(6)由下至上依次设有固结层(2)、疏水层(1)。
11.根据权利要求10所述干旱、半干旱地区植树和挽救退化树木的树穴，其特征在于 所述树穴外圆周半径(R)为1. 5 3. 5m。
12.根据权利要求10所述干旱、半干旱地区植树和挽救退化树木的树穴，其特征在于 所述沙土掩埋区是距树干(4，4’ )外表为2. 0 5. Ocm的圆环状区域。
13.根据权利要求10所述干旱、半干旱地区植树和挽救退化树木的树穴，其特征在于 所述圆弧环形凹面(6)的凹面最低点的切线和切点与树穴外圆周上一点的连线所形成的倾角(a)为10 20°。
全文摘要
本发明公开了一种干旱、半干旱地区植树和挽救退化树木的方法，包括以下步骤①在需要植树的区域或退化树木的区域，测量地下水的含量；②在需要植树的区域或退化树木的区域对应地设置树穴；③在树穴中部设置保水区；④沿保水区外围区域设置圆弧环形凹面；⑤将固沙剂均匀喷洒在圆弧环形凹面的表面形成固结层；⑥将疏水剂均匀喷洒在固结层的表面形成疏水层。本发明还公开了一种干旱、半干旱地区植树和挽救退化树木的树穴。本发明可以将雨水集流供给树木根部且减少地下水的蒸发量，有效防止树木周围沙土的移动，缓释水分的挥发，不仅提高干旱、半干旱地区植树的成活率，还可挽救因水分短缺造成的现有树木退化现象，具有很大的推广利用价值。
文档编号A01B79/02GK102388694SQ20111021764
公开日2012年3月28日 申请日期2011年8月1日 优先权日2011年8月1日
发明者张先宏, 张安杰, 张海银, 徐先英, 杨万泰, 罗志河, 赵明, 陈丽丽, 马育红 申请人:北京化工大学, 西北永新集团集团有限公司