本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種光伏下沙障固沙的方法，屬沙漠治理技術(shù)領(lǐng)域，所述方法包括以下步驟：(1)沙障設(shè)置：在光伏板下設(shè)置沙障，采用農(nóng)作物的秸稈作為草方格材料，將其扎入沙中，得到邊長為2×2m，高25?30cm的沙障；(2)固沙管理：沙障布置完成后，于沙土表面噴灑一次結(jié)皮劑，解決光伏聯(lián)合沙障進行治沙的情況下結(jié)皮形成所需時間較長的問題。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及沙漠治理，尤其涉及一種光伏下沙障固沙的方法。
技術(shù)介紹
1、隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，荒漠化問題越來越嚴重，成為威脅人類生存家園及區(qū)域生態(tài)安全的重要環(huán)境問題之一。因此，如何解決荒漠化問題成為當前急需解決的問題。光伏治沙和機械沙障聯(lián)合作用治沙是通過在沙區(qū)建設(shè)光伏電站，利用光伏電站的遮擋，減少地表風速，降低土壤水分蒸發(fā),并協(xié)同機械沙障，截留凝結(jié)水并增加土壤含水量，能夠起到快速固定流沙的作用，利于站內(nèi)植被恢復(fù)、土壤改良和局地小氣候改善。但是，對于風沙嚴重的地區(qū)，光伏聯(lián)合沙障進行治沙仍然難以抵抗沙土的流失。
2、土壤結(jié)皮譽為“荒漠生態(tài)系統(tǒng)工程師”，是通過藻類的分泌物將松散的沙粒進行粘結(jié)，并覆蓋在沙土表面，達到固沙的作用，一旦形成就能很好地固定沙面、促進生物多樣性。但是在自然狀態(tài)下，沙漠生物土壤結(jié)皮形成需要十多年，難以及時作用進行治沙。現(xiàn)如今推出的人工藍藻結(jié)皮治沙技術(shù)，能夠大幅度縮短土壤結(jié)皮的形成時間，但也需要兩到三年，因此，如何快速在沙漠上形成結(jié)皮是當前急需解決的。
3、因此，本專利技術(shù)提供一種光伏下沙障固沙方法，光伏聯(lián)合沙障治沙的同時促進結(jié)皮的形成，從而減弱沙土的流失，提高固沙的效果。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、鑒于此，本專利技術(shù)的目的是提供一種光伏下沙障固沙的方法，解決光伏聯(lián)合沙障進行治沙的情況下結(jié)皮形成所需時間較長的問題。
2、本專利技術(shù)通過以下技術(shù)手段解決上述技術(shù)問題：
3、一種光伏下沙障固沙的方法，所述方法包括以下步驟：
>4、(1)沙障設(shè)置：在光伏板下設(shè)置沙障，采用農(nóng)作物的秸稈作為草方格材料，將材料裁剪成40-50cm長度，采用平頭方鍬將其扎入沙中，得到邊長為2×2m，高25-30cm的沙障；5、(2)固沙管理：沙障布置完成后，于沙土表面噴灑一次結(jié)皮劑。
6、設(shè)置沙障能夠有效減緩風速，減少沙土中水分蒸發(fā)，從而減少沙土流失，起到固沙的作用。將結(jié)皮劑噴灑于沙障內(nèi)的沙土表面，凝膠態(tài)的結(jié)皮劑均勻覆蓋的沙土表面，能夠進一步減少沙粒的流動性，提高固沙的作用。同時，通過結(jié)皮劑在沙土表面形成結(jié)皮，能夠有效地固定沙粒，減少風蝕。
7、進一步，所述結(jié)皮劑使用的量為100-120g/m2。
8、進一步，結(jié)皮劑的制備方法如下：
9、s1：采集荒漠地區(qū)的苔蘚結(jié)皮，將其于30-35℃的條件下烘干48-50h，然后粉碎制成苔蘚結(jié)皮種源；
10、s2：將n-異丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸羥乙酯加入到水中，于50-60℃的條件下攪拌反應(yīng)1-2h，然后加入n，n-亞甲基丙烯酰胺、過硫酸銨在常溫下磁力攪拌20-22h，反應(yīng)完成后加入海藻酸鈉溶液，均勻得到混合溶液，然后將混合溶液滴入3wt％的氯化鈣溶液中，得到微球；
11、s3：將磷酸二氫鈉、葡萄糖加入到水中攪拌均勻，然后加入結(jié)皮種源、黃原膠、以及微球，混合均勻得到混合凝膠，然后加入藍藻培養(yǎng)液，得到結(jié)皮劑。
12、將結(jié)皮劑噴灑在沙土表面，凝膠態(tài)的結(jié)皮劑能覆蓋在沙土表面，減少沙土的流失，同時在結(jié)皮劑中加入了苔蘚結(jié)皮種源、藍藻培養(yǎng)液，隨著苔蘚以及藻類的的生長，能夠形成一層結(jié)皮覆蓋在沙漠表面，能夠固定沙粒，減少沙漠的流動性，從而起到防風固沙的作用。但是，由于沙漠土壤中缺乏養(yǎng)分和水分，并且長期受到強風的影響，導(dǎo)致藻類被吹走或者難以繁殖，造成在沙漠中形成結(jié)皮所需的時間較長，因此本專利技術(shù)加入的結(jié)皮劑除了可以補充苔蘚和藻類之外，結(jié)皮劑呈凝膠態(tài)，能夠為苔蘚結(jié)皮種源、藍藻培養(yǎng)液在初期生長環(huán)境提供濕潤的環(huán)境，為促進苔蘚，藻類的生長提供較為充足的水分，從而促進苔蘚、藻類的生長，進而在沙土表面形成結(jié)皮。
13、但是凝膠狀態(tài)的結(jié)皮劑的氧氣體透氣率較低，導(dǎo)致苔蘚、藻類在結(jié)皮劑中的生長受到一定的抑制作用，因此本專利技術(shù)在結(jié)皮劑中加入了n-異丙基丙烯酰胺，在白天逐漸升溫的情況下，結(jié)皮劑表現(xiàn)出疏水性，會逐漸釋放水分，凝膠坍塌，導(dǎo)致結(jié)皮劑凝膠收縮，出現(xiàn)孔隙，從而增大結(jié)皮劑的孔隙率，促進氧氣的透過，可以使凝膠內(nèi)存儲氧氣此時可以促進苔蘚和藻類的生長繁殖；當夜晚溫度下降，結(jié)皮劑表現(xiàn)出親水性，會逐漸吸收水分，空氣中的水蒸氣會凝結(jié)成水滴被吸收，同時，且水蒸氣在光伏板上凝結(jié)水滴后也會下落到結(jié)皮劑中被吸附，使得結(jié)皮劑發(fā)生溶脹提高含水率，以及降低結(jié)皮劑的孔隙率，減少氧氣的透過率，降低苔蘚和藻類的呼吸作用，以減少苔蘚、藻類的養(yǎng)分消耗，從而促進苔蘚、藻類的養(yǎng)分積累，促進其生長。若僅采用n-異丙基丙烯酰胺作為結(jié)皮劑單一成分，會導(dǎo)致溫敏效果不明顯，因此還加入了甲基丙烯酸羥乙酯對其進行改性。甲基丙烯酸羥乙酯能夠與n-異丙基丙烯酰胺反應(yīng)，增加n-異丙基丙烯酰胺的疏水作用，從而提高結(jié)皮劑的溫敏效果，降低結(jié)皮劑發(fā)生溫敏變化的溫度，使其能夠在沙漠白天溫度的時候，開始產(chǎn)生收縮，夜間溫度下降的時候進行溶脹。此外，將n-異丙基丙烯酰胺反應(yīng)與海藻酸鈉混合制備成微球，然后將微球分散在結(jié)皮劑中，可以通過結(jié)皮劑中的微球孔隙變化而提高結(jié)皮劑的透氧率，避免結(jié)皮劑在白天整體失水而影響苔蘚、藻類的生長。
14、同時，結(jié)皮劑中還加入了一定量的磷酸二氫鈉、葡萄糖，為苔蘚、藻類的生長提供營養(yǎng)物質(zhì)，促進苔蘚、藻類的初期成活，促進沙土表面結(jié)皮的形成，減少結(jié)皮所需的時間。因此，結(jié)皮劑能夠為苔蘚、藻類初期的生長提供良好的環(huán)境，從而提高苔蘚、藻類初期的生長速率；隨著苔蘚、藻類的生長，隨著結(jié)皮劑逐漸分解，苔蘚、藻類此時已經(jīng)成為優(yōu)勢種群，能夠繼續(xù)生長形成結(jié)皮，進而起到固沙的作用。
15、進一步，所述步驟s2中n-異丙基丙烯酰胺、n，n一亞甲基丙烯酰胺、過硫酸銨、甲基丙烯酸羥乙酯、海藻酸鈉的質(zhì)量比為(2-2.4)：(0.2-0.24)：(0.2-0.22)：(0.8-1)：(1-1.2)。
16、進一步，所述步驟s3中磷酸二氫鈉、葡萄糖、結(jié)皮種源、黃原膠、以及微球的質(zhì)量比為(2-3)：(1.5-2)：(5-6)：(2-3)：(5-8)。
17、進一步，所述步驟s3中藍藻培養(yǎng)液與混合凝膠的質(zhì)量比為(2-2.2)：(10-12)。
18、進一步，所述藍藻培養(yǎng)液的制備方法為：將藍藻接種于bg-11液體培養(yǎng)基中，置于光照強度為2500-3000lx，溫度25-30℃的條件下進行培養(yǎng)7-10d，獲得藍藻培養(yǎng)液。
19、進一步，所述藍藻培養(yǎng)液中藻干重為0.006-0.0065g/ml。
20、有益效果：
21、本專利技術(shù)在光伏下設(shè)置沙障，并使用結(jié)皮劑，噴灑后能夠均勻覆蓋在沙土表面，減少沙粒的流動性，從而減少沙土流失，并且能夠在沙土表面形成結(jié)皮，進一步促進固定流沙的作用。因此，本專利技術(shù)可以有效防止風蝕和積沙危害，促進沙地土壤改良及植被恢復(fù)。且專利技術(shù)操作簡單，易于實施，且不會對環(huán)境造成影響。
本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種光伏下沙障固沙的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏下沙障固沙的方法，其特征在于，所述結(jié)皮劑使用的量為100-120g/m2。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光伏下沙障固沙的方法，其特征在于，結(jié)皮劑的制備方法如下：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種光伏下沙障固沙的方法，其特征在于，所述步驟S2中N-異丙基丙烯酰胺、N，N一亞甲基丙烯酰胺、過硫酸銨、甲基丙烯酸羥乙酯、海藻酸鈉的質(zhì)量比為(2-2.4)：(0.2-0.24)：(0.2-0.22)：(0.8-1)：(1-1.2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種光伏下沙障固沙的方法，其特征在于，所述步驟S3中磷酸二氫鈉、葡萄糖、結(jié)皮種源、黃原膠、以及微球的質(zhì)量比為(2-3)：(1.5-2)：(5-6)：(2-3)：(5-8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種光伏下沙障固沙的方法，其特征在于，所述步驟S3中藍藻培養(yǎng)液與混合凝膠的質(zhì)量比為(2-2.2)：(10-12)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種光伏下沙障固沙的方法，其特征在于，所述藍藻培養(yǎng)液的制備方法為：將藍藻接種于BG-11液體培養(yǎng)基中，置于光照強度在2500-3000lx，溫度25-30℃的條件下進行培養(yǎng)7-10d，獲得藍藻培養(yǎng)液。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種光伏下沙障固沙的方法，其特征在于，所述藍藻培養(yǎng)液中藻干重為0.006-0.0065g/mL。
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【技術(shù)特征摘要】
1.一種光伏下沙障固沙的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏下沙障固沙的方法，其特征在于，所述結(jié)皮劑使用的量為100-120g/m2。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光伏下沙障固沙的方法，其特征在于，結(jié)皮劑的制備方法如下：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種光伏下沙障固沙的方法，其特征在于，所述步驟s2中n-異丙基丙烯酰胺、n，n一亞甲基丙烯酰胺、過硫酸銨、甲基丙烯酸羥乙酯、海藻酸鈉的質(zhì)量比為(2-2.4)：(0.2-0.24)：(0.2-0.22)：(0.8-1)：(1-1.2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種光伏下沙障固沙的方法，其特征在于，所述步驟s3中...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：石長春，馬雅莉，石孟迪，張晨晨，劉喜東，高東治，齊昆，馮娜，趙斐，張麥芳，張瑞麗，郝新忠，曹慶喜，劉曉莉，
申請(專利權(quán))人：陜西省林業(yè)科學院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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