专利名称：一种提高干旱荒漠区人工恢复胡杨成活率的快速方法
技术领域：
本发明涉及提高干旱荒漠区人工恢复植被成活率的技术，具体涉及提高干旱荒漠区人工恢复胡杨成活率的快速方法。
背景技术：
胡杨是较古老的树种，它对于研究亚非荒漠区气候变化、河流变迁、植物区系的演化以及古代经济、文化的发展都有重要的科学价值。胡杨主要依靠潜水或河流泛滥水维持生命。自然落地的胡杨种子，条件适宜，3天可发芽，长成幼苗，在水分、土壤条件较好的环境中，能形成百年高大乔木；在干旱、瘠薄的土壤中则发育成短命灌木丛，并很容易丧失生长发育的机会。塔里木河流域胡杨林面积为29. 8万hm2，占新疆胡杨林的60% 80%，也是世界上胡杨分布最为集中的地区之一，这在世界干旱荒漠地带中是独一无二的！近50年来，由于塔里木河流域大强度的水资源开发利用，流域水环境与自然生态过程发生了显著变化，特别是下游以胡杨林为主体的荒漠河岸林生态系统格局及结构受到严重影响，生态系统严重退化。为了挽救和逐步恢复下游濒临死亡的天然植被，向下游进行紧急生态输水， 自2001年，塔里木河流域管理局沿中游河道修建输水提防229km长，改变了河道的自然流水过程，自然河道被人工渠化，原河岸的水分条件发生变化，生境也随之变得干旱，胡杨幼苗本身的自然发育生长难以实现。传统的地表漫灌或沿种植沟渠灌溉往往会有水资源利用效率低，蒸散浪费严重的弊端，此外，常规的沿地表灌溉多只能影响到地表下30-80cm的深度，土壤湿润峰主要集中在30-50cm处。由于胡杨根系的向水性，其新发育的根系往往寻水发育而浮于表层。而新疆的干旱和极端干旱区地下水埋深多在3米以下，地下水通过毛管力也最多能影响到地下水位以上2米的土壤层，这就使得在荒漠区人工恢复的胡杨幼苗在撤销人工灌溉辅助及缺乏自然降水的条件下，难以在短期内实现成活定植。考虑到干旱荒漠区人工恢复胡杨的自然条件，并考虑到新技术方法的经济性和技术可行性，利用土壤吸力、植物的蒸腾拉力和毛细作用，使水分沿着渗灌导管进入土壤，被植物根系利用，从而保证在最小蒸发情况下达到根系渗灌的目的。同时，利用胡杨根系发育过程中的向水特性，在垂直方向上，土壤垂直湿润深度随胡杨根系生长不断加深，从而达到阶梯深度诱导胡杨根系发育，使胡杨幼苗根系处于水分诱导状态，加速干旱荒漠区人工恢复胡杨根系垂直向下的发育，以使其根系尽早达到地下水影响的土壤层；在水平方向上，改变水分根系渗灌装置与胡杨根系的距离，加速胡杨根系水平方向的发育，促进胡杨根系占有更多的环境资源，从而达到提高人工恢复胡杨幼苗获取水分和环境资源的能力。此外，通过加入(市售)盐碱土壤改良剂减小高盐碱对胡杨幼苗发育的胁迫和限制作用，促进胡杨幼苗根系的发育，提高水分利用效率，从而达到快速提高胡杨幼苗的成活的目的。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种提高干旱荒漠区人工恢复胡杨成活率的快速方法，
3该方法利用土壤吸力、植物的蒸腾拉力和毛细作用以及胡杨根系发育的向水性能也就是根系水分诱导的反馈机制，最大限度减少水分蒸发浪费，加速胡杨根系垂直向下和水平方向的发育速度，同时增加人工恢复胡杨对水分和环境资源的获取能力，从而达到促进干旱荒漠区人工恢复胡杨幼苗快速成活的目的，以提高在降水量小于100mm，蒸发量大于2000mm， 地下水埋深较大(3-4m)的干旱荒漠区人工恢复胡杨的成活率，避免人为辅助措施撤消后的逆向演替。本发明所述的一种提高干旱荒漠区人工恢复胡杨成活率的快速方法，按下列步骤进行a、将胡杨苗木定植在地表无覆盖的流动沙地上，苗木株距为5-10米，苗木选用 1-2年生健壮的胡杨实生幼苗；b、在胡杨根部边缘30-40cm和80-120cm的附近，用土钻分别在东西两个方向打4 个150cm深的坑，分别安装用于胡杨根系渗灌装置；C、待确定人工恢复胡杨苗木定植后，向胡杨根系渗灌装置中注水，在第一个生长年内向胡杨根部边缘30-40cm的深坑中固定的胡杨根系渗灌装置内注水2-3次，在第二个生长年向胡杨根部边缘80-120cm的深坑中固定的胡杨根系渗灌装置内注水2-3次，使胡杨根系水平方向发育即可。步骤b所述的胡杨根系渗灌装置是由根系渗灌注水软管、PVC管、吸水软材和多功能孔组成，将PVC管⑵的底部密封，在PVC管⑵的顶盖上固定根系渗灌注水软管(1)，在 PVC管(2)的表面上分别开有均等排列的多功能孔(4)，将吸水软材(3)分别通过多功能孔 (4)穿入，预留一半在PVC管(2)外，作为水分渗灌导管即可。步骤b所述的胡杨根系渗灌装置中多功能孔(4)的直径为1cm。步骤b所述的胡杨根系渗灌装置中吸水软材(3)为棉绳或棉条或布条。步骤c的注水中，在水中添加盐碱土壤改良剂4. 5g。本发明所述的一种提高干旱荒漠区人工恢复胡杨成活率的快速方法，该方法是 一、利用土壤吸力、植物的蒸腾拉力和毛细作用，准备胡杨根系渗灌装置；二、针对干旱荒漠区人工恢复常用乔木树种胡杨，于4月将恢复植被的1年生实生苗种植于待恢复区域，为充分利用胡杨发育过程中根系在水平方向上的分布特点，在胡杨幼苗根部边缘30-40cm处与 80-120cm处分别安装用于胡杨根系渗灌装置；三、待人工恢复胡杨定植后，即可向胡杨根系渗灌装置中注水，在第一个生长年内向靠近根部的胡杨根系渗灌装置内注水两到三次， 在第二个生长年向远离根部的胡杨根系渗灌装置内注水两到三次，以促进胡杨根系水平方向的发育；四、为促进胡杨幼苗根系发育，减轻高盐碱土壤对胡杨幼苗生长的生理胁迫，在注水时，在水中添加盐碱土壤改良剂4. 5g;五、为防止注水软管堵塞及水分蒸发，将出露在胡杨根系渗灌装置外的注水软管打结浅埋地中即可。本发明所述的一种提高干旱荒漠区人工恢复胡杨成活率的快速方法，其特点为本发明针对干旱和极度干旱荒漠区人工补植的具有一定抗旱性的乔木胡杨幼苗， 通过充分利用土壤吸力、植物的蒸腾拉力和毛细作用，加速定植的胡杨幼苗根系与地下水影响土壤层的联系时间及人为对根系进行水分诱导，提高恢复胡杨根系获取水分和其他环境资源的能力和地下根系的发育速度，从而提高人工恢复胡杨幼苗在恶劣自然条件下的成活几率。
与现有的干旱荒漠区人工恢复植被常规辅助方法相比，可以在极低降水量、极大蒸发量和地下水埋深较深的自然条件下，用低经济成本，高技术操作性的方法提高干旱荒漠区人工恢复胡杨的成活率的目的，避免人工恢复胡杨后期的逆向演替。本发明所述方法中在注水时，将水中添加盐碱土壤改良剂，该盐碱土壤改良剂的专利号为ZL00105747. 2 一种盐碱土壤改良剂，均为市售产品。
图1为本发明胡杨根系渗灌装置结构示意2为本发明胡杨根系渗灌装置剖视图
具体实施例方式实施例1 将胡杨苗木定植在地表无覆盖的流动沙地上，苗木株距为5米，苗木选用1-2年生健壮的胡杨实生幼苗，保证根长、地径和地上高度(50cm左右)，根系无损伤、劈裂；在胡杨根部边缘30cm和80cm的附近(具体距离可以依据苗木根系长度)，用土钻分别在东西两个方向打4个150cm深的坑，分别安装用于胡杨根系渗灌装置，将胡杨根系渗灌装置分别埋入坑内，装置的顶部与地面齐平，根系渗灌注水软管留在地表面上，该装置是由根系渗灌注水软管、PVC管、吸水软材和多功能孔组成，将PVC管2的底部密封，在PVC管 2的顶盖上固定根系渗灌注水软管1，在PVC管2的表面上分别开有均等排列的直径为Icm 多功能孔4，将吸水软材3为棉绳分别通过多功能孔4穿入，预留一半在PVC管2外，作为水分渗灌导管即可；待确定人工恢复胡杨苗木定植后，向胡杨根系渗灌装置中注水，在第一个生长年内5月，9月通过根系渗灌注水软管1向胡杨根部边缘30cm的深坑中固定的胡杨根系渗灌装置内注水2次，当水注满后将露在地表面上的根系渗灌注水软管1打结浅埋地表中，根系渗灌装置中的水5经多功能孔4穿入的棉绳吸水软材3将水吸入，预留在PVC管2外的吸水软材3棉绳即可将吸入的水5作为水分渗灌导管在垂直方向上的出现阶梯状水分供应， 从而达到诱导胡杨根系向土壤深部发育；在第二个生长年内5月，9月通过根系渗灌注水软管1向胡杨根部边缘80cm的深坑中固定的胡杨根系渗灌装置内注水2次，使胡杨根系水平方向发育，当水注满后将露在地表面上的根系渗灌注水软管1打结浅埋地表中，根系渗灌装置中的水5经多功能孔4穿入的棉绳吸水软材3将水吸入，预留在PVC管2外的吸水软材3棉绳即可将吸入的水5作为水分渗灌导管在垂直方向上的出现阶梯状水分供应，从而达到诱导胡杨根系向土壤深部发育，加速胡杨根系与地下水影响土壤层的联系。在整个生长年中，随着胡杨幼苗的生长发育，为减轻高盐碱对胡杨幼苗根系的胁迫，促进胡杨苗根系生物量的快速生长，在注水时，将水中添加(市售)盐碱土壤改良剂 4. 5g。实施例2 将胡杨苗木定植在地表无覆盖的流动沙地上，苗木株距为8米，苗木选用1-2年生健壮的胡杨实生幼苗，保证根长、地径和地上高度(50cm左右)，根系无损伤、劈裂；在胡杨根部边缘35cm和IOOcm的附近(具体距离可以依据苗木根系长度)，用土钻分别在东西两个方向打4个150cm深的坑，分别安装用于胡杨根系渗灌装置，将胡杨根系渗灌装置分别埋入坑内，装置的顶部与地面齐平，根系渗灌注水软管留在地表面上，该装置是由根系渗灌注水软管、PVC管、吸水软材和多功能孔组成，将PVC管2的底部密封，在PVC 管2的顶盖上固定根系渗灌注水软管1，在PVC管2的表面上分别开有均等排列的直径为 Icm多功能孔4，将吸水软材3为棉条分别通过多功能孔4穿入，预留一半在PVC管2外，作为水分渗灌导管即可；待确定人工恢复胡杨苗木定植后，向胡杨根系渗灌装置中注水，在第一个生长年内5月，9月通过根系渗灌注水软管1向胡杨根部边缘35cm的深坑中固定的胡杨根系渗灌装置内注水3次，当水注满后将露在地表面上的根系渗灌注水软管1打结浅埋地表中，根系渗灌装置中的水5经多功能孔4穿入的棉条吸水软材3将水吸入，预留在PVC管2外的吸水软材3棉条即可将吸入的水5作为水分渗灌导管在垂直方向上的出现阶梯状水分供应， 从而达到诱导胡杨根系向土壤深部发育；在第二个生长年内5月，9月通过根系渗灌注水软管1向胡杨根部边缘IOOcm的深坑中固定的胡杨根系渗灌装置内注水3次，使胡杨根系水平方向发育，当水注满后将露在地表面上的根系渗灌注水软管1打结浅埋地表中，根系渗灌装置中的水5经多功能孔4穿入的棉条吸水软材3将水吸入，预留在PVC管2外的吸水软材3棉条即可将吸入的水5作为水分渗灌导管在垂直方向上的出现阶梯状水分供应，从而达到诱导胡杨根系向土壤深部发育，加速胡杨根系与地下水影响土壤层的联系。在整个生长年中，随着胡杨幼苗的生长发育，为减轻高盐碱对胡杨幼苗根系的胁迫，促进胡杨苗根系生物量的快速生长，在注水时，将水中添加(市售)盐碱土壤改良剂 4. 5g。实施例3:将胡杨苗木定植在地表无覆盖的流动沙地上，苗木株距为10米，苗木选用1-2年生健壮的胡杨实生幼苗，保证根长、地径和地上高度(50cm左右)，根系无损伤、劈裂；在胡杨根部边缘40cm和120cm的附近(具体距离可以依据苗木根系长度)，用土钻分别在东西两个方向打4个150cm深的坑，分别安装用于胡杨根系渗灌装置，将胡杨根系渗灌装置分别埋入坑内，装置的顶部与地面齐平，根系渗灌注水软管留在地表面上，该装置是由根系渗灌注水软管、PVC管、吸水软材和多功能孔组成，将PVC管2的底部密封，在PVC 管2的顶盖上固定根系渗灌注水软管1，在PVC管2的表面上分别开有均等排列的直径为 Icm多功能孔4，将吸水软材3为布条分别通过多功能孔4穿入，预留一半在PVC管2外，作为水分渗灌导管即可；待确定人工恢复胡杨苗木定植后，向胡杨根系渗灌装置中注水，在第一个生长年内5月，9月通过根系渗灌注水软管1向胡杨根部边缘40cm的深坑中固定的胡杨根系渗灌装置内注水3次，当水注满后将露在地表面上的根系渗灌注水软管1打结浅埋地表中，根系渗灌装置中的水5经多功能孔4穿入的布条吸水软材3将水吸入，预留在PVC管2外的吸水软材3布条即可将吸入的水5作为水分渗灌导管在垂直方向上的出现阶梯状水分供应， 从而达到诱导胡杨根系向土壤深部发育；在第二个生长年内5月，9月通过根系渗灌注水软管1向胡杨根部边缘120cm的深坑中固定的胡杨根系渗灌装置内注水3次，使胡杨根系水平方向发育，当水注满后将露在地表面上的根系渗灌注水软管1打结浅埋地表中，根系渗灌装置中的水5经多功能孔4穿入的布条吸水软材3将水吸入，预留在PVC管2外的吸水软材3布条即可将吸入的水5作为水分渗灌导管在垂直方向上的出现阶梯状水分供应，从而达到诱导胡杨根系向土壤深部发育，加速胡杨根系与地下水影响土壤层的联系。
在整个生长年中，随着胡杨幼苗的生长发育，为减轻高盐碱对胡杨幼苗根系的胁迫，促进胡杨苗根系生物量的快速生长，在注水时，将水中添加盐碱土壤改良剂4. 5g。
权利要求
1.一种提高干旱荒漠区人工恢复胡杨成活率的快速方法，其特征在于按下列步骤进行a、将胡杨苗木定植在地表无覆盖的流动沙地上，苗木株距为5-10米，苗木选用1-2年生健壮的胡杨实生幼苗；b、在胡杨根部边缘30-40cm和80-120cm的附近，用土钻分别在东西两个方向打4个 150cm深的坑，分别安装用于胡杨根系渗灌装置；c、待确定人工恢复胡杨苗木定植后，向胡杨根系渗灌装置中注水，在第一个生长年内向胡杨根部边缘30-40cm的深坑中固定的胡杨根系渗灌装置内注水2-3次，在第二个生长年向胡杨根部边缘80-120cm的深坑中固定的胡杨根系渗灌装置内注水2-3次，使胡杨根系水平方向发育即可。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤b所述的胡杨根系渗灌装置是由根系渗灌注水软管、PVC管、吸水软材和多功能孔组成，将PVC管(2)的底部密封，在PVC管⑵ 的顶盖上固定根系渗灌注水软管(1)，在PVC管(2)的表面上分别开有均等排列的多功能孔 (4)，将吸水软材(3)分别通过多功能孔(4)穿入，预留一半在PVC管(2)外，作为水分渗灌导管即可。
3.根据权利要2所述的方法，其特征在于步骤b所述的胡杨根系渗灌装置中多功能孔 (4)的直径为1cm。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于步骤b所述的胡杨根系渗灌装置中吸水软材(3)为棉绳或棉条或布条。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤c的注水中，在水中添加禾康盐碱土壤改良剂4. 5g。
全文摘要
本发明涉及一种提高干旱荒漠区人工恢复胡杨成活率的快速方法，该方法利用土壤吸力、植物的蒸腾拉力和毛细作用以及胡杨根系发育的向水性能也就是根系水分诱导的反馈机制，最大限度减少水分蒸发浪费，加速胡杨根系垂直向下和水平方向的发育速度，同时增加人工恢复胡杨对水分和环境资源的获取能力，从而达到促进干旱荒漠区人工恢复胡杨幼苗快速成活的目的，以提高在降水量小于100mm，蒸发量大于2000mm，地下水埋深较大(3-4m)的干旱荒漠区人工恢复胡杨的成活率，避免人为辅助措施撤消后的逆向演替。
文档编号A01G29/00GK102172191SQ201110025418
公开日2011年9月7日 申请日期2011年1月24日 优先权日2011年1月24日
发明者李卫红, 陈亚宁, 马建新, 黄湘 申请人:中国科学院新疆生态与地理研究所