专利名称：一种荒漠化固沙或水土保持综合生态系统的构建方法
技术领域：
本发明涉及生态环境的综合治理，具体地说是一种荒漠化固沙或水土保持综合生态系统的构建方法。
背景技术：
菊芋俗称洋姜、鬼子姜。菊科(compositac)，向日葵属植物，学名Helianthus tubeious L.菊芋地下块茎含丰富菊糖，系果糖多聚物。它是一种多年生草本植物。总生物量可达4-6吨/亩。其中地上部分产粮为2.4-4吨/亩，地下部分为1.5-3吨/亩。植株一般2-4米高，并有多个分枝。自然生长的菊芋在通常情况下，长成为灌木样簇丛。菊芋的生长对气候条件要求不高，性喜稍凉而干燥，耐寒，耐旱，抗病虫害，繁殖能力强。菊芋的块茎在5℃左右萌动发芽。8℃-10℃出苗，幼苗能耐零下1℃-2℃低温。18℃-20℃有利于形成块茎，块茎在零下20℃的冻土层内能安全越冬。菊芋对土壤的适应性较强，能从难溶的硅酸盐土层中吸收养分，能在除强酸性和沼泽地外的多种土壤生长，也能在盐碱地生长。菊芋的根系发达，生长一年的根深可达2米以上，能从土壤深层吸收水份，所以在年降水量200-300mm的地方也能生长。国家分布的资料表明，我国已成为荒漠化危害最严重的国家之一，生态环境日益恶化，尤其是广大西北干旱地区，年降水量少于400mm，不能大面积植树造林，荒漠化治理有很大难度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种荒漠化固沙或水土保持综合生态系统的构建方法，采用现代生物技术的多种手段，对菊芋的种植和加工利用进行综合开发，建立绿色生态系统。内容包括种植菊芋、高效养殖、能源建设、高活性生物饲料生产和黄土高原水土保持、荒漠化固沙管理。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种荒漠化固沙或水土保持综合生态系统的构建方法，它包括下列步骤，1)地面植物种植在荒漠化沙地或高原坡地上种植菊芋；2)动物养殖以菊芋茎和叶青饲料圈养羊；3)种植植物的深加工以菊芋为原料生产高活性生物饲料；4)废弃物的再利用构建沼气池，以羊粪、菊芋秸杆及生活垃圾为原料进行沼气生产；
5)沼渣利用以沼渣为原料生产有机生物肥；将上述系统在空间上组合、可形成完整的向外提供绿色资源的体系。
当所述的荒漠化沙地或高原坡地为黄土高原或荒漠化地区时，其种植菊芋可用于保持水土和固沙防沙；当所述的荒漠化沙地或高原坡地为坡地时，其种种植坡度为5-20度，株距30-60厘米，行距60-80厘米，种植时需深翻土壤，翻土深度为20-30厘米。
本发明具有如下优点1.可改善生态环境。本发明可用种植菊芋治理荒漠化固沙和黄土高原水土保持。菊芋根深叶茂，固土能力强，可以防风固沙，防止水土流失，改善生态环境。研究表明，黄土高原地区20℃的坡地种植菊芋比相同坡度的耕地减少径流量88.4％，减少冲刷量97.4％，因此在黄土高坡种植菊芋对于水土保持有重要作用。
2.经济效益显著。菊芋地上部分含有大量粗蛋白、粗脂肪、纤维素、糖分，是优良的饲料资源。本发明将菊芋全株经特殊处理加工高活性生物饲料养羊，利用养殖废弃物生产清洁能源沼气；除生态效应外，还可通过养羊获得显著地经济效益。
3.意义深远。本发明利用菊芋耐寒、耐旱、抗病虫害、繁殖能力强的特点，建立治荒、养殖、能源生态系统，符合社会可持续发展的要求。
具体实施例方式
以下各步骤中所采用的技术，均可按现有技术中通常使用的常规技术措施进行操作。
一种荒漠化固沙或水土保持综合生态系统的构建方法，它包括下列步骤，1)地面植物种植在荒漠化沙地或高原坡地上(如黄土高原或荒漠化地区)种植菊芋；A.选育菊芋良种，种块重量50-150克；B.菊芋育苗种植，种植深度4-10厘米，1800-3500株/亩；C.进行常规的田间管理、病虫害防治、收获与储藏，菊芋茎、叶采用青贮，块茎储存在低温-5至3℃；2)动物养殖以菊芋茎和叶青饲料圈养羊，按常规技术进行羊种选择、圈养羊、菊芋养羊饲料研究、疫病防治；3)种植植物的深加工以菊芋为原料生产高活性生物饲料；A.菊芋块茎5-25℃榨汁，块茎40-80℃烘干制备菊粉；B.选取酶活性150-280U/ml的酶，按常规技术将菊芋酶解制低聚糖；C.以菊芋干重含量5-30％，其余为粮食，配制成高活性生物饲料、进行养羊实验及产品评价；
4)废弃物的再利用构建沼气池，以羊粪、菊芋秸杆及生活垃圾为原料进行沼气生产；按常规技术进行羊粪成分分析、产气原料配制、设计与构建沼气池、沼气发酵(发酵池温度8-55℃，PH＝6.8-7.8)、产沼气工程的运行管理；其原料的产气率为0.3-0.35m3/公斤；5)沼渣利用以沼渣为原料生产有机生物肥；按常规技术进行沼渣成分分析、筛选生产用菌种、配制生物肥、生物肥制造，按肥料干重计，生产的生物肥有机质为36-52％、全N 0.8-1.8％、全P 0.4-1.0％、全K 0.6-1.6％、腐殖酸12-28％；将上述系统在空间上组合、可形成完整的向外提供绿色资源的体系。
权利要求
1.一种荒漠化固沙或水土保持综合生态系统的构建方法，其特征在于它包括下列步骤，1)地面植物种植在荒漠化沙地或高原坡地上种植菊芋；2)动物养殖以菊芋茎和叶青饲料圈养羊；3)种植植物的深加工以菊芋为原料生产高活性生物饲料；4)废弃物的再利用构建沼气池，以羊粪、菊芋秸杆及生活垃圾为原料进行沼气生产；5)沼渣利用以沼渣为原料生产有机生物肥；将上述系统在空间上组合、可形成完整的向外提供绿色资源的体系。
2.按照权利要求1所述综合生态系统的构建方法，其特征在于当所述的荒漠化沙地或高原坡地为黄土高原或荒漠化地区时，其种植菊芋可用于保持水土和固沙防沙。
3.按照权利要求1或2所述综合生态系统的构建方法，其特征在于当所述的荒漠化沙地或高原坡地为坡地时，其种种植坡度为5-20度，株距30-60厘米，行距60-80厘米，种植时需深翻土壤，翻土深度为20-30厘米。
全文摘要
本发明涉及生态环境的综合治理，具体地说是一种荒漠化固沙或水土保持综合生态系统的构建方法，它包括下列步骤，1)地面植物种植在荒漠化沙地或高原坡地上种植菊芋；2)动物养殖以菊芋茎和叶青饲料圈养羊；3)种植植物的深加工以菊芋为原料生产高活性生物饲料；4)废弃物的再利用构建沼气池，以羊粪、菊芋秸秆及生活垃圾为原料进行沼气生产；5)沼渣利用以沼渣为原料生产有机生物肥；将上述系统在空间上组合、可形成完整的向外提供绿色资源的体系。本发明可改善生态环境、经济效益显著、利用菊芋耐寒、耐旱、抗病虫害、繁殖能力强的特点，建立治荒、养殖、能源生态系统，符合社会可持续发展的要求。
文档编号A01G15/00GK101038657SQ20061004609
公开日2007年9月19日 申请日期2006年3月17日 优先权日2006年3月17日
发明者杜昱光, 孟令玗, 徐俊光, 白雪芳 申请人:中国科学院大连化学物理研究所