一种基于河湖底泥的荒漠化土地植被恢复技术的制作方法

本发明属于荒漠化治理领域，具体涉及一种基于河湖底泥的荒漠化土地植被恢复技术。

背景技术：

1、荒漠化土地是指由于自然因素或人为活动导致土壤退化、植被减少、生物多样性降低、生态功能下降的土地，是全球性的生态环境问题之一。荒漠化土地不仅影响人类的生存和发展，也威胁着地球的生态安全和可持续发展。

2、为了防治荒漠化土地，恢复植被，提高土壤肥力，人们采用了各种技术和方法，如植树造林、覆盖物保护、水肥管理、生物工程等。其中，植树造林是增加森林碳汇的重要途径，也是提高生物多样性和改善生态环境的有效手段。然而，植树造林在荒漠化土地上面临着诸多困难和挑战，如水资源短缺、土壤盐碱化、气候干旱化、病虫害侵害等。因此，如何选择适合荒漠化土地的植物种类和种植方式，如何提高植物苗的成活率和生长质量，如何降低植树造林的成本和风险，是亟待解决的技术问题。

3、目前，已有一些针对荒漠化土地植树造林的技术方案被提出和实施。例如，中国科学院植物研究所编制了《草原生态修复技术导则》，介绍了草原生态修复的基本原理、方法和步骤，并提供了一些具体的案例和评价指标。该导则主要针对我国北方干旱半干旱区的草原退化问题，提出了以恢复草原功能为目标，以恢复草原植被为核心，以恢复草原水文过程为基础，以恢复草原生物多样性为保障的综合修复策略。

4、另外，光明网报道了《植树修复荒漠化土地助力碳达峰碳中和的中国库布其实践》，介绍了中国内蒙古自治区亿利集团在库布其沙漠采用的治沙碳汇林项目。该项目利用微创气流植树、迎风坡造林、甘草平移种植等技术，在沙漠中种植沙柳、杨树、梭梭、柠条等耐旱、耐盐、抗逆性强的植物种类。该项目实现了沙漠绿洲和生态小气候环境的形成。

5、以上技术方案虽然在一定程度上缓解了荒漠化土地的问题，但仍存在一些不足之处。例如，草原生态修复技术导则主要适用于草原生态系统，而不一定适用于其他类型的荒漠化土地，如沙漠、盐碱地等；植树修复荒漠化土地的技术项目需要大量的资金、人力和物力投入，而且需要长期的管理和维护，否则容易造成植物苗的死亡或退化。因此，有必要开发一种新的技术方案，能够适应不同类型的荒漠化土地，能够提高植物苗的成活率和生长质量，能够降低植树造林的成本和风险，能够实现荒漠化土地的植被恢复和生态功能提升。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于河湖底泥的荒漠化土地植被恢复技术，其中的微生态容器是以河湖底泥为主原料，通过物化处理，模压成型，全过程无排放无污染，一个微生态容器苗就是一个微环境，依靠自身携带的水肥就可以完成早期的生长需求，减少周围不良环境干扰，实现抗逆生长。

2、为实现以上目的，本发明采取的技术方案是：

3、一种基于河湖底泥的荒漠化土地植被恢复技术，包括以下步骤：

4、(a)将腐殖酸粉末与3-5cm长的油菜秸秆均匀混合得到混合物，然后将混合物与改良淤泥混合，再加入保水剂、控释尿素、磷酸氢二钾，混匀制得沙漠修复有机物料；

5、(b)将步骤(a)制得的沙漠修复有机物料与沙漠沙子、河湖底泥按照比例混合，放入河湖底泥浇筑而成的花盆中，然后浇透水；

6、(c)在花盆中种植适合荒漠环境的植物苗，并将花盆直接种植在荒漠化土地上；

7、(d)观察和管理植物苗的生长情况，直到花盆降解并与周围土壤融合，形成一个全新的自然生态环境。

8、进一步地，所述步骤(a)中腐殖酸粉末和油菜秸秆的重量比为39：1，混合物与改良淤泥的重量比为3：2。

9、进一步地，所述步骤(a)中保水剂、控释尿素、磷酸氢二钾的含量分别为沙漠修复有机物料总重量的2％、2％、1％。

10、进一步地，所述步骤(b)中沙漠修复有机物料与沙漠沙子、河湖底泥的混合重量比例为：1：2：1。

11、进一步地，所述步骤(b)中花盆的形状为圆柱体、圆锥体、半球体、立方体、长方体、棱柱体、棱锥体中的一种，并且花盆的厚度为2-5mm，花盆的直径为10-20cm，花盆的高度为10-15cm。

12、进一步地，所述步骤(c)中适合荒漠环境的植物苗为仙人掌、龙舌兰、灰白蓬子菊、白刺、胡杨、柽柳、红柳。

13、进一步地，所述步骤(c)中花盆之间的种植间距为0.2-5m，并且按照三角形或菱形的间距进行栽植，其中花盆的降解时间为6-12个月。

14、进一步地，所述步骤(d)中观察和管理植物苗的生长情况包括以下内容：

15、(1)定期测量植物苗的高度、茎粗、叶面积、根系长度生长指标；

16、(2)根据植物苗的生长状况和气象条件，适时补充水分和养分；

17、(3)防治病虫害和杂草的侵害，保持植物苗的健康生长。

18、进一步地，所述生长指标的测量采用无损估测法，即利用遥感技术或图像处理技术对植物苗进行拍照和分析，根据已知的经验公式计算出相应的生长指标，其中所述经验公式为：

19、h＝a1·l+b1

20、d＝a2·l+b2

21、a＝a3·l2+b3·l+c3

22、r＝a4·l3+b4·l2+c4·l+d4

23、其中，h为植物苗的高度，d为植物苗的茎粗，a为植物苗的叶面积，r为植物苗的根系长度，l为植物苗在图像中的像素长度，ai，bi，ci，di(i＝1，2，3，4)为经验系数。

24、进一步地，所述水分和养分的补充采用滴灌法，即利用管道将水源和肥料输送到每个花盆附近，并通过滴头以一定的流量和频率向花盆内滴入水分和养分，其中所述流量和频率由以下公式确定：

25、q＝k·e·a

26、f＝n·p

27、其中，q为滴灌流量，k为滴灌系数，e为蒸发量，a为花盆内土壤表面积；f为滴灌频率，n为滴灌次数，p为滴灌周期。

28、本发明的有益效果是：(1)本发明公开的是一种基于河湖底泥的荒漠化土地植被恢复技术，其中的微生态容器是以河湖底泥为主原料，通过物化处理，模压成型，全过程无排放无污染，一个微生态容器苗就是一个微环境，依靠自身携带的水肥就可以完成早期的生长需求，减少周围不良环境干扰，实现抗逆生长；将若干微生态容器苗按布局栽植，通过相互作用，相互融合，群落共享，和谐共生，改良了土壤结构，形成一个全新的自然生态环境，为荒漠化土地植被恢复提供一条新途径；

29、(2)本发明利用河湖底泥作为原材料，制备出具有吸水保水、循环利用、防冻御寒、即栽即绿、因地制宜等特点的微生态容器苗，吸水量达1：3，节水70％以上，成活率达95％以上，容器可以快速降解，促进根系生长容器苗，可以在-20℃越冬，全年可栽植，不缓苗，排除不良环境影响，健康生长，合理配置物种，形成多样化植物群落；用于荒漠化土地的植被恢复，能够提高植被恢复的成活率和生长速度，降低人力物力投入和成本，提高效率和效果，形成一个全新的自然生态环境；

30、(3)本发明通过确定腐殖酸粉末和油菜秸秆以及混合物与改良淤泥的最佳重量比例，能够提高有机物料中腐殖酸和油菜秸秆对改良淤泥的吸附能力和稳定性，增加有机物料中保水剂、控释尿素和磷酸氢二钾的有效利用率，提高沙漠修复有机物料的质量和效果；采用了物理化学原理，通过实验确定了腐殖酸粉末和油菜秸秆以及混合物与改良淤泥的最佳重量比例，使得有机物料中的各种成分能够达到最佳的相互作用和协同效应，从而提高沙漠修复有机物料的质量和效果；

31、(4)本发明通过确定保水剂、控释尿素、磷酸氢二钾的最佳添加量，能够保证沙漠修复有机物料中有足够的水分和养分供植物苗吸收，同时避免水分和养分的浪费或流失，提高水分和养分的利用效率，促进植物苗的生长发育；采用了农学原理，通过实验确定了保水剂、控释尿素、磷酸氢二钾的最佳添加量，使得沙漠修复有机物料中的水分和养分能够满足植物苗的生理需求，同时保持一定的水分和养分储备，从而促进植物苗的生长发育；

32、(5)本发明通过确定沙漠修复有机物料与沙漠沙子、河湖底泥的最佳混合比例，能够使得土壤具有适宜的质地、透气性、保水性和肥力，既能够保持植物苗的稳定生长，又能够促进容器的降解和土壤的改良，提高土壤的质量和效果；采用了土壤学原理，通过实验确定了沙漠修复有机物料与沙漠沙子、河湖底泥的最佳混合比例，使得土壤中的各种成分能够达到最佳的相互作用和协同效应，从而提高土壤的质量和效果；

33、(6)本发明通过确定容器的形状和尺寸，能够使得容器具有适宜的容积、重量、稳定性和降解性，既能够保持植物苗的生长空间和运输便利，又能够促进容器与土壤的融合和降解，提高容器的质量和效果；

34、(7)本发明通过确定适合荒漠环境的植物种类，能够使得植物苗具有较强的适应性和抵抗力，能够在荒漠化土地上生长发育，提高植被恢复的成功率和效果，增加植被的多样性和稳定性；

35、(8)本发明通过确定花盆之间的种植间距和形状，能够使得微生态容器苗之间具有适宜的光照、通风、排水和互作条件，既能够保持植物苗的生长质量，又能够促进微生态容器苗之间的相互融合和群落共享，提高植被恢复的效率和效果；

36、(9)本发明通过确定容器的降解时间，能够使得容器在植物苗生长发育的过程中逐渐降解并与周围土壤融合，既能够避免容器对土壤和植物苗造成不利影响，又能够增加土壤的有机质和肥力，提高土壤的质量和效果；

37、(10)本发明通过确定观察和管理植物苗的生长情况的具体内容，能够使得植物苗能够在荒漠化土地上获得最佳的生长条件，提高植物苗的生长质量和效果，增加植被恢复的成功率和效果；

38、(11)本发明通过确定生长指标的测量方法和公式，能够使得植物苗的生长指标能够无损地、快速地、准确地被测量和计算，提高测量和计算的效率和精度，便于对植物苗的生长情况进行分析和评估；采用了遥感技术或图像处理技术原理，通过实验确定了生长指标的测量方法和公式，使得植物苗的生长指标能够通过拍照和分析得到，并根据已知的经验公式计算出相应的生长指标，从而提高测量和计算的效率和精度；

39、(12)本发明通过确定水分和养分的补充方法和公式，能够使得水分和养分能够精确地、均匀地、持续地向花盆内输送，提高水分和养分的利用效率和效果，避免水分和养分的浪费或流失，促进植物苗的生长发育；采用了灌溉学原理，通过实验确定了水分和养分的补充方法和公式，使得水分和养分能够根据植物苗的生理需求和气象条件进行调节和控制，从而促进植物苗的生长发育；

40、(13)本发明采用河湖底泥盆钵一体化技术，植物生长培育成型后，运输方便，种植简单，种植不受季节限制；100％的河湖底泥资源化利用率，种植成活率高的同时，生长速率更快；能够根据种植需要合理配置物种，形成多样化植物群落。