本发明专利技术公开了一种光伏下沙障固沙的方法，属沙漠治理技术领域，所述方法包括以下步骤：(1)沙障设置：在光伏板下设置沙障，采用农作物的秸秆作为草方格材料，将其扎入沙中，得到边长为2×2m，高25‑30cm的沙障；(2)固沙管理：沙障布置完成后，于沙土表面喷洒一次结皮剂，解决光伏联合沙障进行治沙的情况下结皮形成所需时间较长的问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及沙漠治理，尤其涉及一种光伏下沙障固沙的方法。
技术介绍
1、随着现代技术的发展，荒漠化问题越来越严重，成为威胁人类生存家园及区域生态安全的重要环境问题之一。因此，如何解决荒漠化问题成为当前急需解决的问题。光伏治沙和机械沙障联合作用治沙是通过在沙区建设光伏电站，利用光伏电站的遮挡，减少地表风速，降低土壤水分蒸发,并协同机械沙障，截留凝结水并增加土壤含水量，能够起到快速固定流沙的作用，利于站内植被恢复、土壤改良和局地小气候改善。但是，对于风沙严重的地区，光伏联合沙障进行治沙仍然难以抵抗沙土的流失。
2、土壤结皮誉为“荒漠生态系统工程师”，是通过藻类的分泌物将松散的沙粒进行粘结，并覆盖在沙土表面，达到固沙的作用，一旦形成就能很好地固定沙面、促进生物多样性。但是在自然状态下，沙漠生物土壤结皮形成需要十多年，难以及时作用进行治沙。现如今推出的人工蓝藻结皮治沙技术，能够大幅度缩短土壤结皮的形成时间，但也需要两到三年，因此，如何快速在沙漠上形成结皮是当前急需解决的。
3、因此，本专利技术提供一种光伏下沙障固沙方法，光伏联合沙障治沙的同时促进结皮的形成，从而减弱沙土的流失，提高固沙的效果。
技术实现思路
1、鉴于此，本专利技术的目的是提供一种光伏下沙障固沙的方法，解决光伏联合沙障进行治沙的情况下结皮形成所需时间较长的问题。
2、本专利技术通过以下技术手段解决上述技术问题：
3、一种光伏下沙障固沙的方法，所述方法包括以下步骤：
>4、(1)沙障设置：在光伏板下设置沙障，采用农作物的秸秆作为草方格材料，将材料裁剪成40-50cm长度，采用平头方锹将其扎入沙中，得到边长为2×2m，高25-30cm的沙障；5、(2)固沙管理：沙障布置完成后，于沙土表面喷洒一次结皮剂。
6、设置沙障能够有效减缓风速，减少沙土中水分蒸发，从而减少沙土流失，起到固沙的作用。将结皮剂喷洒于沙障内的沙土表面，凝胶态的结皮剂均匀覆盖的沙土表面，能够进一步减少沙粒的流动性，提高固沙的作用。同时，通过结皮剂在沙土表面形成结皮，能够有效地固定沙粒，减少风蚀。
7、进一步，所述结皮剂使用的量为100-120g/m2。
8、进一步，结皮剂的制备方法如下：
9、s1：采集荒漠地区的苔藓结皮，将其于30-35℃的条件下烘干48-50h，然后粉碎制成苔藓结皮种源；
10、s2：将n-异丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯加入到水中，于50-60℃的条件下搅拌反应1-2h，然后加入n，n-亚甲基丙烯酰胺、过硫酸铵在常温下磁力搅拌20-22h，反应完成后加入海藻酸钠溶液，均匀得到混合溶液，然后将混合溶液滴入3wt％的氯化钙溶液中，得到微球；
11、s3：将磷酸二氢钠、葡萄糖加入到水中搅拌均匀，然后加入结皮种源、黄原胶、以及微球，混合均匀得到混合凝胶，然后加入蓝藻培养液，得到结皮剂。
12、将结皮剂喷洒在沙土表面，凝胶态的结皮剂能覆盖在沙土表面，减少沙土的流失，同时在结皮剂中加入了苔藓结皮种源、蓝藻培养液，随着苔藓以及藻类的的生长，能够形成一层结皮覆盖在沙漠表面，能够固定沙粒，减少沙漠的流动性，从而起到防风固沙的作用。但是，由于沙漠土壤中缺乏养分和水分，并且长期受到强风的影响，导致藻类被吹走或者难以繁殖，造成在沙漠中形成结皮所需的时间较长，因此本专利技术加入的结皮剂除了可以补充苔藓和藻类之外，结皮剂呈凝胶态，能够为苔藓结皮种源、蓝藻培养液在初期生长环境提供湿润的环境，为促进苔藓，藻类的生长提供较为充足的水分，从而促进苔藓、藻类的生长，进而在沙土表面形成结皮。
13、但是凝胶状态的结皮剂的氧气体透气率较低，导致苔藓、藻类在结皮剂中的生长受到一定的抑制作用，因此本专利技术在结皮剂中加入了n-异丙基丙烯酰胺，在白天逐渐升温的情况下，结皮剂表现出疏水性，会逐渐释放水分，凝胶坍塌，导致结皮剂凝胶收缩，出现孔隙，从而增大结皮剂的孔隙率，促进氧气的透过，可以使凝胶内存储氧气此时可以促进苔藓和藻类的生长繁殖；当夜晚温度下降，结皮剂表现出亲水性，会逐渐吸收水分，空气中的水蒸气会凝结成水滴被吸收，同时，且水蒸气在光伏板上凝结水滴后也会下落到结皮剂中被吸附，使得结皮剂发生溶胀提高含水率，以及降低结皮剂的孔隙率，减少氧气的透过率，降低苔藓和藻类的呼吸作用，以减少苔藓、藻类的养分消耗，从而促进苔藓、藻类的养分积累，促进其生长。若仅采用n-异丙基丙烯酰胺作为结皮剂单一成分，会导致温敏效果不明显，因此还加入了甲基丙烯酸羟乙酯对其进行改性。甲基丙烯酸羟乙酯能够与n-异丙基丙烯酰胺反应，增加n-异丙基丙烯酰胺的疏水作用，从而提高结皮剂的温敏效果，降低结皮剂发生温敏变化的温度，使其能够在沙漠白天温度的时候，开始产生收缩，夜间温度下降的时候进行溶胀。此外，将n-异丙基丙烯酰胺反应与海藻酸钠混合制备成微球，然后将微球分散在结皮剂中，可以通过结皮剂中的微球孔隙变化而提高结皮剂的透氧率，避免结皮剂在白天整体失水而影响苔藓、藻类的生长。
14、同时，结皮剂中还加入了一定量的磷酸二氢钠、葡萄糖，为苔藓、藻类的生长提供营养物质，促进苔藓、藻类的初期成活，促进沙土表面结皮的形成，减少结皮所需的时间。因此，结皮剂能够为苔藓、藻类初期的生长提供良好的环境，从而提高苔藓、藻类初期的生长速率；随着苔藓、藻类的生长，随着结皮剂逐渐分解，苔藓、藻类此时已经成为优势种群，能够继续生长形成结皮，进而起到固沙的作用。
15、进一步，所述步骤s2中n-异丙基丙烯酰胺、n，n一亚甲基丙烯酰胺、过硫酸铵、甲基丙烯酸羟乙酯、海藻酸钠的质量比为(2-2.4)：(0.2-0.24)：(0.2-0.22)：(0.8-1)：(1-1.2)。
16、进一步，所述步骤s3中磷酸二氢钠、葡萄糖、结皮种源、黄原胶、以及微球的质量比为(2-3)：(1.5-2)：(5-6)：(2-3)：(5-8)。
17、进一步，所述步骤s3中蓝藻培养液与混合凝胶的质量比为(2-2.2)：(10-12)。
18、进一步，所述蓝藻培养液的制备方法为：将蓝藻接种于bg-11液体培养基中，置于光照强度为2500-3000lx，温度25-30℃的条件下进行培养7-10d，获得蓝藻培养液。
19、进一步，所述蓝藻培养液中藻干重为0.006-0.0065g/ml。
20、有益效果：
21、本专利技术在光伏下设置沙障，并使用结皮剂，喷洒后能够均匀覆盖在沙土表面，减少沙粒的流动性，从而减少沙土流失，并且能够在沙土表面形成结皮，进一步促进固定流沙的作用。因此，本专利技术可以有效防止风蚀和积沙危害，促进沙地土壤改良及植被恢复。且专利技术操作简单，易于实施，且不会对环境造成影响。
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【技术保护点】
1.一种光伏下沙障固沙的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种光伏下沙障固沙的方法，其特征在于，所述结皮剂使用的量为100-120g/m2。
3.根据权利要求2所述的一种光伏下沙障固沙的方法，其特征在于，结皮剂的制备方法如下：
4.根据权利要求3所述的一种光伏下沙障固沙的方法，其特征在于，所述步骤S2中N-异丙基丙烯酰胺、N，N一亚甲基丙烯酰胺、过硫酸铵、甲基丙烯酸羟乙酯、海藻酸钠的质量比为(2-2.4)：(0.2-0.24)：(0.2-0.22)：(0.8-1)：(1-1.2)。
5.根据权利要求4所述的一种光伏下沙障固沙的方法，其特征在于，所述步骤S3中磷酸二氢钠、葡萄糖、结皮种源、黄原胶、以及微球的质量比为(2-3)：(1.5-2)：(5-6)：(2-3)：(5-8)。
6.根据权利要求5所述的一种光伏下沙障固沙的方法，其特征在于，所述步骤S3中蓝藻培养液与混合凝胶的质量比为(2-2.2)：(10-12)。
7.根据权利要求6所述的一种光伏下沙障固沙的方法，其特征在于，所述蓝藻培养液的制备方法为：将蓝藻接种于BG-11液体培养基中，置于光照强度在2500-3000lx，温度25-30℃的条件下进行培养7-10d，获得蓝藻培养液。
8.根据权利要求7所述的一种光伏下沙障固沙的方法，其特征在于，所述蓝藻培养液中藻干重为0.006-0.0065g/mL。
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【技术特征摘要】
1.一种光伏下沙障固沙的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种光伏下沙障固沙的方法，其特征在于，所述结皮剂使用的量为100-120g/m2。
3.根据权利要求2所述的一种光伏下沙障固沙的方法，其特征在于，结皮剂的制备方法如下：
4.根据权利要求3所述的一种光伏下沙障固沙的方法，其特征在于，所述步骤s2中n-异丙基丙烯酰胺、n，n一亚甲基丙烯酰胺、过硫酸铵、甲基丙烯酸羟乙酯、海藻酸钠的质量比为(2-2.4)：(0.2-0.24)：(0.2-0.22)：(0.8-1)：(1-1.2)。
5.根据权利要求4所述的一种光伏下沙障固沙的方法，其特征在于，所述步骤s3中...
【专利技术属性】
技术研发人员：石长春，马雅莉，石孟迪，张晨晨，刘喜东，高东治，齐昆，冯娜，赵斐，张麦芳，张瑞丽，郝新忠，曹庆喜，刘晓莉，
申请(专利权)人：陕西省林业科学院，
类型：发明
国别省市：
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