本发明专利技术公开了一种利用生物结皮防治水蚀荒漠化的方法，其为将生物结皮种源人工接种于水蚀荒漠化区的裸露土表，培育生物结皮，使其覆盖裸露土表。具体包括如下步骤：1)选择发育良好的自然生物结皮，铲取表层10～30mm厚的结皮层备用；2)将采集的生物结皮阴干去除杂物后粉碎，充分搅拌混匀制成生物结皮种源；3)将制备的生物结皮种源与细土以1∶1～2的比例混合后，均匀撒于待接种土表，并覆盖少量细土，完成后充分浇水；4)控制适宜条件促进生物结皮生长，包括浇水、追肥、杀虫以及清除杂草。通过人工接种、培养的方法可在短期内形成高覆盖度的生物结皮，且所形成的生物结皮具有显著的水土保持功能，是治理水蚀荒漠化的一种有效方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于荒漠化防治和生态环境修复领域，特别涉及利用生物结皮防治水蚀荒漠化的方法。
技术介绍
水蚀荒漠化是由水土流失所造成的土地退化，是一种重要的荒漠化形式，它和风蚀荒漠化、石漠化、冻融荒漠化以及盐渍荒漠化共同构成的土地荒漠化问题是我国当前面临的最为严重的生态环境问题。第四次全国荒漠化和沙化监测结果显示，截止2009年底， 我国水蚀荒漠化面积26万平方公里，占荒漠化总面积的10%，主要分布于黄土高原北部、 东北西部以及新疆部分地区，其中黄土高原是我国水蚀荒漠化最为严重的地区。严重的水蚀荒漠化致使地力衰退、灾害频发、河库淤积、水质恶化、水资源短缺，极大制约了资源环境的可持续利用与社会经济的可持续发展，是我国当前亟待解决的重要生态环境问题。干旱少雨、降雨集中以及长期土地不合理利用所导致的植被退化和水土流失是水蚀荒漠化的主要原因，因此通过植树造林恢复地表植被是当前水蚀荒漠化防治的主要手段。然而，多年植树造林的经验表明，由于干旱半干旱地区降水不足、蒸发强烈，该地区土壤水分长期亏缺，因此植树造林的成活率较低，即便成活后也会由于长期水分供给不足而生长不良，最终形成“小老树”。大面积植树造林不仅不能形成有效的植被覆盖，反而会浪费深层土壤水分，形成土壤干层，使土壤水分亏缺和植被退化状况进一步加剧。近年来，相关学者开始认识到这一问题，建议以灌草代替乔木恢复地表植被，并提出了植被承载力(某地区所能承载的最大植被覆盖度)的概念。植被稀疏是制约荒漠化地区生态恢复的关键因素，然而越来越多的研究者发现， 在稀疏植被下或林间空地上，广泛发育着一种由细菌、真菌、苔藓、藻类和地衣等微生物与表层土壤相互复合形成的生物结皮。在黄土高原地区，生物结皮的厚度可达30mm，覆盖度可达70%以上。生物结皮对高温、低温、紫外线以及养分贫瘠、干旱胁迫等逆境有很强的适应性和抵抗能力，普遍存在于干旱和半干旱地区，是荒漠化地区地表植被不可忽略的重要组成部分。生物结皮具有重要的生态功能一方面，生物结皮可以通过固定碳氮、降低土壤 PH、增加土壤微生物及酶活性等作用，提高土壤有机质和部分营养元素的含量与有效性；另一方面，生物结皮还可以改善土壤微结构、增加表层土壤的稳定性和渗透能力，降低土壤随风力和水力的侵蚀。生物结皮优异的适应能力和卓越的生态功能引起了生态学、水文学、水土保持学等相关科学家的关注，他们希望在荒漠化地区通过人工培育生物结皮的方法对裸露地表进行覆盖，为退化裸露土地披上“生物地毯”，从而为荒漠化防治提供一条新方法和新思路。利用生物结皮防治风蚀荒漠化(专利申请号99116583. 7、200510063092. 9、 200510055383. 3)和石漠化(专利申请号 200410098476. X、200410098477. 4)的方法已有描述，但在水蚀荒漠化的防治领域中还未有生物结皮的应用。一方面，水蚀荒漠化与风蚀荒漠化及石漠化是三种截然不同的荒漠化形式，三者在发生区域、形成原因、危害方式以及防治方法等方面均有本质区别。其中水蚀荒漠化主要发生在黄土高原地区，是由水蚀作用造成的荒漠化形式；风蚀荒漠化主要发生在西北干旱地区，是以风沙活动为主要特征的荒漠化形式；而石漠化则主要发生在我国广西、贵州、云南等喀斯特岩溶区，是以大片岩石裸露为主要特征的荒漠化形式。另一方面，生物结皮的种类和特征具有明显的区域性，由于受降雨、光照、气温等气候条件以及土壤、植被等地形地貌特征的影响，不同区域内生物结皮的厚度、颜色等形态特征与微生物成分(藻类、苔藓、地衣等)、生物量等生物特征均差异极大，这直接导致了不同地区生物结皮具有显著不同甚至截然相反的作用与功能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供。本专利技术提供的利用生物结皮防治水蚀荒漠化的方法，其为将生物结皮种源人工接种于水蚀荒漠化区的裸露土表，培育生物结皮，使其覆盖裸露土表。在本专利技术提供的利用生物结皮防治水蚀荒漠化的方法，具体包括如下步骤1)选择自然发育生物结皮，铲取表层10 30mm厚的结皮层备用；2)将采集的生物结皮阴干，去除杂物后粉碎，充分搅拌混勻制成生物结皮种源；3)将制备的生物结皮种源与细土以1 1 2的质量比混合后，均勻撒于待接种土表，并覆盖细土，完成后充分浇水，使土壤含水量保持在田间持水量的70 80% ；4)控制适宜条件促进生物结皮生长，包括浇水、追肥、杀虫以及清除杂草。其中，采集的生物结皮优选用发育良好，覆盖度好的生物结皮。其中，所述的细土优选为过Imm的筛的细土。在本专利技术的一个优选的实施方案中，所述的生物结皮种源选自干旱、半干旱地区自然发育的生物结皮。所述的生物结皮种源采集在雨季且地表较为干燥时进行，采集时应针对不同地形、土壤、植被设多个采集点，分别采集，以保证所采集种源的代表性和适应性。本专利技术中，所述生物结皮种源在接种前控制其含水量为4 6%，优选为5%。本专利技术中，所述生物结皮种源粉碎后的当量直径为1. 0 1. 5mm，优选为1. 2mm。本专利技术的一个实施方案中，所述的生物结皮种源优选与等量的过Imm筛的细土混合后进行撒播接种，接种量为0. 5 1. Okg/m2的生物结皮与细土的混合物。在本专利技术的一个实施方案中，接种生物结皮种源后保持接种地的湿润，在生长期内每日傍晚浇水一次，待生物结皮大部分成活且土表呈浅绿色时停止浇水。在本专利技术的另一个实施方案中，在生长期内，至少追肥一次，施肥量为氮5 Sg/ m2、磷 5 10g/m2、钾 6 13g/m2。在本专利技术的另一个实施方案中，还包括用农药，如敌敌畏对土壤昆虫进行防治。本专利技术在于采集干旱半干旱地区自然发育的生物结皮，以其为种源对水蚀荒漠化地区裸露土地进行人工接种，并创造各种适宜条件促进其生长。这种多点采集的生物结皮种源完全来自于当地自然条件，其中微生物种群结构合理，因此能够完全适应当地的气候和土壤条件。在人工喷水、施肥、禁止干扰等管理措施的配合下，人工接种生物结皮的土表在20天左右即可长出肉眼可见的藻类和苔藓植株，高度可达1 5mm，2个月后土表即可形成斑块状的生物结皮，6 10个月后可形成约Icm厚的生物结皮层。此时，生物结皮的覆盖度可达60%左右，新发育的生物结皮使地表呈明显的深绿色。本专利技术提供的方法适用于年降水量为400mm左右的水蚀荒漠化地区，对该地区裸露土地覆盖、退化植被恢复、水土流失防治等生态环境修复具有重要价值。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和效果(1)以当地自然发育的生物结皮为种源，种源中微生物种群结构合理，因此适应性强、过渡时间短、能迅速增殖，将种源均勻接种入裸露土表后能迅速形成高覆盖度的生物结皮；(2)与传统植树造林相比，该方法成本低廉、简便快捷、管理粗放、效果明显、易于推广，同时生长迅速、见效快；(3)该方法形成的生物结皮对地表的覆盖度高、固土能力强，同时可有效增加雨水入渗，因此能显著减少地表径流和土壤流失，其水土保持效果优于植树造林；(4)该方法形成的生物结皮能增加入渗、降低蒸发，改善土壤水分状况，进而使地表植被向良性方向演替，即缓慢进入“生物结皮”向“生物结皮+草”向“生物结皮+草+灌” 向“生物结皮+草+灌+乔”的演替过程，符合自然植被的演替规律，能从根本上解决水蚀荒漠化地区植被退化的问题。具体实施例方式以下实本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种利用生物结皮防治水蚀荒漠化的方法，其特征在于，将生物结皮种源人工接种于水蚀荒漠化区的裸露土表，培育生物结皮，使其覆盖裸露土表。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：肖波，王庆海，赵允格，
申请(专利权)人：北京市农林科学院，
类型：发明
国别省市：11
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