一种快速固沙、促生·保生、节水的荒漠化地区生态修复方法
【专利摘要】一种快速固沙、促生·保生、节水的荒漠化地区生态修复方法，针对干旱、半干旱地区，尤其是年降水率低于150mm，干燥度小于0.05，风速大于10m/s，日温差大，风沙流动严重的地区，将基于亲水性聚氨酯树脂的化学固沙材料与感温型吸水树脂融合，在沙土表层形成固沙植生层。化学固沙材料将松散的沙粒快速固结，在沙土表层形成固沙植生层，固沙植生层中植入的感温型吸水树脂大大提高其保水性、环境水分自身调控性、利用效率及其抗干旱能力，从而提高植物促生·保生效果，提高植被在干旱环境中的存活率和生长量，化学固沙与生物固沙实现更好的融合。该方法具有成本低、施工简单、快速、高效的特点，适合在偏远的荒漠化地区使用。
【专利说明】一种快速固沙、促生保生、节水的荒漠化地区生态修复方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种荒漠化地区生态修复方法，特别是涉及一种快速固沙、促生保生、有效节水的荒漠化地区生态修复方法，针对日温差大、干旱、风沙流动严重的荒漠化地区，可以快速固定沙土，有效利用周围环境的水分，实现环境水分自我调控，提高保水促生
保生性，为植被生长，尤其是生长初期提供适宜的水分，从而大大改善了植被的生长环境，提高植被的生长效果，加快荒漠化地区生态系统的修复。
【背景技术】
[0002]我国是世界上荒漠化土地面积较大、危害最严重的国家之一，据国家林业总局估计(1997年)，我国荒漠化土地为262.2万平方公里，约占全国土地面积的30 %。荒漠化土地分为:潜在荒漠化土地、正在发展中的荒漠化土地、强烈发展中的荒漠化土地和严重荒漠化土地四种类型。
[0003]我国北部风沙危害频繁。多年来，各级政府对风沙危害的防治给予了较充分的重视，从60年代初至今，先后在一些风沙危害的典型地段、交通干线附近，如宁夏的沙坡头等地，进行了重点的沙害治理，主要采用植物固沙，探索固沙植物的选用及合理配置，扼制了当地风沙危害的蔓延，提出了各种沙害的预防和整治模式，取得了很大的成就。“三北防护林”体系是1978年由国务院批准的一项重大生态环境保护和防沙、治沙工程，目前该工程仍在分阶段进行。“三北防护林”体系的建立，对我国沙漠化的防治、生态环境的改善，都起着非常重要的作用。
[0004]化学固沙是近年来发展较快的固沙方法，始于20世纪30年代中期，由美国和前苏联提出并开始研究，到50年代`有了较大发展，20世纪60年代起，我国出现了化学固沙的研究与试验，至今已有50余年的发展历史，取得一定的效果，但大多数化学固沙材料易对环境造成污染。
[0005]尽管如此，我国荒漠化现状还是呈局部得到有效治理，整体扩大的态势，因而急需开发快速高效的固沙植生新型方法。
[0006]基于亲水性聚氨酯树脂的化学固沙材料以水为固化剂，环境亲和性高，安全性好，在水中可均匀乳化，快速固化，形成抱水性好的弹性凝胶体，在沙的表层形成有较好的透气、保水、保肥和抗风蚀等特性的固沙植生层(中国发明专利ZL200810135883.1、201110263993.8和日本发明专利特许第4824644号)。而且通过复合不同种类和浓度的紫外线稳定剂可控制其降解周期在半年~30年(中国发明专利CN102120933A ;日本发明专利JP2009-27933),从而为植物生长提供适宜稳定的环境。在植物生长初期需要不断补充水分才能维持植物存活和正常生长，但是在干旱、半干旱地区，尤其是降水量低于150_，干燥度小于0.05 (极干旱地区)，风速大于10m/S的荒漠化地区，水分蒸发量较大，将大大降低其化学固沙与生物固沙的综合治理效果。
[0007]因此，在干旱、半干旱地区，植被生长需要补充大量的水分，尤其是在生长初期，对水分依赖性较高，荒漠化地区生态修复中需要提高固沙植生层的保水性、环境水分自身调控性和利用效率及其抗干旱能力，从而提高植物促生保生的成长植被效果，化学固沙与生物固沙实现更好的融合。因此需要在原有固沙-植生方法的基础上开发一种可以充分、有效的利用周围环境有限的水分，提高保水性和植被生长性的新的荒漠化地区生态修复方法。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是在现有的基于有亲水性聚氨酯的化学固沙-植生方法的基础上，通过在固沙植生层中植入感温型吸水树脂将化学固沙与生物固沙更有效的融合，提供一种针对干旱、半干旱地区的快速、有效的荒漠化生态修复的新方法，实现快速固沙，有效利用周围环境的水分，实现环境水分自身调控性，提高植被在干旱环境中的存活率和生长量，加快荒漠化地区生态系统的修复。
[0009]本发明采用如下技术方案:
一种快速固沙、促生保生、节水的荒漠化地区生态修复方法，包括如下步骤:
1)在沙土表层播撒植生用绿化物，适宜翻搅；
2)平整并压实上述播撒植生用绿化物的沙土表层，喷洒适当水分；
3)按比例称量亲水性聚氨酯树脂化学固沙材料、感温型吸水树脂和水，搅拌混合均匀，形成固沙复合液；
4)按一定的喷洒量向沙土表层喷洒固沙复合液，在沙土表层形成固沙植生层。
[0010]所述的亲水性聚氨酯树脂化学固沙材料具有如下结构式:
【权利要求】
1.一种快速固沙、促生保生、节水的荒漠化地区生态修复方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)在沙土表层播撒植生用绿化物，适宜翻搅； 2)平整并压实上述播撒植生用绿化物的沙土表层，喷洒适当水分； 3)按比例称量亲水性聚氨酯树脂化学固化材料、感温型吸水树脂和水，搅拌混合均匀，形成固沙复合液； 4)按一定的喷洒量向沙土表层喷洒固沙复合液，在沙土表层形成固沙植生层。
2.根据权利要求1所述的快速固沙、促生保生、节水的荒漠化地区生态修复方法，其特征在于，所述的亲水性聚氨酯树脂化学固沙材料具有如下结构式:
3.根据权利要求1所述的快速固沙、促生保生、节水的荒漠化地区生态修复方法，其特征在于，所述的感温型吸水树脂是N-异丙基丙烯酰胺、N-异丁基丙烯酰胺、N-甲基-N-乙基丙烯酰胺、N-异丙基-N-乙基丙烯酰胺、N, N- 二乙基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺中一种以上单体的聚合物，分子量为6000-100，000。
4.根据权利要求3所述的快速固沙、促生保生、节水的荒漠化地区生态修复方法，其特征在于，所述的感温型吸水树脂最大吸水量800-1200倍，吸/放水循环周期在1000次以上；感温点在2(T40°C。
5.根据权利要求1、2或3所述的快速固沙、促生保生、节水的荒漠化地区生态修复方法，其特征在于，所述的固沙复合液中，亲水性聚氨酯树脂化学固沙材料的重量百分比浓度为2%~5%，感温型吸水树脂的重量百分比浓度是0.19Tl%。
6.根据权利要求1、2或3所述的快速固沙、促生保生、节水的荒漠化地区生态修复方法，其特征在于，所述的水的pH在 ，盐度为0-3.5%。
7.根据权利要求1、2或3所述的快速固沙、促生保生、节水的荒漠化地区生态修复方法，其特征在于，所述的固沙复合液的喷洒量为2L/nT8L/m2。
8.根据权利要求1、2或3所述的快速固沙、促生保生、节水的荒漠化地区生态修复方法，其特征在于，所述的固沙植生层的厚度在5~50mm，孔隙率在10~25%。
【文档编号】A01G1/00GK103798006SQ201310277736
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年7月4日 优先权日:2013年7月4日
【发明者】高卫民, 吴智仁, 岩下健太郎 申请人:江苏艾特克环境工程设计研究院有限公司, 江苏杰成凯新材料科技有限公司