[發明專利]一種增加干旱荒漠區土壤固碳能力的快速方法

無效

• 申請號: 201210043476.4
• 申請日: 2012-02-24
• 公開（公告）號: CN102550162A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 黃湘;馬建新;陳亞寧;李衛紅
• 申請（專利權）人: 中國科學院新疆生態與地理研究所
• 主分類號: A01B79/02
• 分類號: A01B79/02
• 代理公司: 烏魯木齊中科新興專利事務所 65106
• 代理人: 張莉

技術領域

本發明涉及提高干旱荒漠區土壤固碳能力的方法，具體涉及提高干旱荒漠區胡楊林下土壤固碳能力的快速方法。

背景技術

目前，全世界干旱、半干旱地區的面積已超過地球陸地總表面積的1/3。由于嚴酷的氣候條件和不斷增加的人口壓力，這些地區荒漠化等問題越來越嚴重。土地荒漠化影響著全球約36億hm的土地。我國荒漠化土地約占國土面積的27.2％，是世界上受荒漠化影響最嚴重的國家之一。干旱荒漠區特殊的生態條件和自然環境致使土壤有機質普遍含量較低，缺磷少氮，土壤含鹽量較高，土壤形成具有原始性。隨著土地退化，作為植被生長的基質土壤也開始發生變化，首先是土壤表層裸露，容易遭到風、水的侵蝕，破壞了表層土壤的正常結構和生態功能；然后土壤不斷沙化，有機質含量下降，養分減少，土壤結構性變差，土壤緊實度增加，通透性變壞，土壤持水保水能力下降等一系列不利于環境健康的方向發展。植物群落發生逆行演替，從固定沙地到半固定沙地再到流動沙地，植物群落的種類組成、蓋度、生物量、土壤理化性質發生了顯著變化，生態系統碳固持能力逐漸降低。因而可能導致包括胡楊林在內的干旱、半干旱區的碳同持發生重大變化，可能對區域或全球的碳循環造成一定影響。

由于大規模的人類活動，干旱荒漠區地下水位大幅度下降，胡楊林嚴重衰敗，地上生態系統的固碳能力大大減小，地下土壤巨大的碳固持潛力日益受到重視。但是，干旱荒漠區土壤類型屬于荒漠土壤類型，其成土過程生物累積量少，有機碳初始值低已經很低，難以在自然條件下提高。

豬毛菜在干旱荒漠區的田野路旁、溝邊、荒地、沙丘或鹽堿化沙地上常見的田間雜草。8-9月果熟后，植株干枯，莖基部極易折斷，隨風滾動，利用率低。考慮到干旱荒漠區豬毛菜的廣泛分布，作為田間雜草不被利用，將豬毛菜莖稈埋入胡楊林間土壤，增加地下土壤碳儲量，達到有效固碳的目的；同時，利用干旱荒漠區自然高溫條件，營造豬毛菜分解的天然堆肥環境，促進其莖稈分解，增加土壤有機質，改善土壤結構，建立胡楊林間土壤的“營養泵”，改善胡楊根系生長的土壤環境，促進胡楊根系發育，從而達到增加地下生物根系碳儲量的目的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種增加干旱荒漠區土壤固碳能力的快速方法，該方法利用干旱區土壤溫度、土壤性質、固碳機制，有效利用田間雜草豬毛菜，通過人工措施直接將豬毛菜的地上有機碳部分固定到地下，同時，通過其植株分解，改善胡楊根系生長的土壤環境，加速胡楊根系發育，從而達到增加地下土壤有機碳的目的，以補償干旱荒漠區因地下水位大幅下降，胡楊林嚴重衰敗所造成生態系統碳固持能力下降的損失。

本發明所述的一種增加干旱荒漠區土壤固碳能力的快速方法，按下列步驟進行：

a、秋季8-9月，選擇果熟，植株干枯的豬毛菜收割；

b、將保水劑150-300g攪入30升水中，攪拌20分鐘，配制成濃度為0.5-1％的溶液，在將步驟a收割的豬毛菜浸泡30秒-10分鐘；

c、在距離胡楊林根部邊緣100cm-250cm處挖坑，坑的深度為80-100cm、長寬為100-150cm，在坑內平鋪預先處理好的豬毛菜，厚度為10cm，填回挖出的土，夯實；

d、在用土鉆分別在坑的表面均勻打4個通氣眼，通氣眼的深度為70-90cm即可。

步驟a所述的豬毛菜，是選擇在田野路旁、溝邊、荒地、沙丘或鹽堿化沙質地常見的豬毛菜。

步驟b所述的保水劑其成分為淀粉接枝丙烯酸鹽共聚交聯物。

步驟b所述配制的溶液處理500-1000株豬毛菜。

本發明所述的一種增加干旱荒漠區土壤固碳能力的快速方法，該方法：一是、根據豬毛菜生長情況，收割豬毛菜。二是、針對胡楊吸水根根量分布特點，即在水平方向上，100-250cm、250-350cm處根量分別占48.9％和19.26％，而垂直方向上，胡楊吸水根根量主要集中在0-100cm土層內，從而確定將坑挖在距離胡楊根部100-250cm的附近，坑大小為深80-100cm、長寬100-150cm。三是、8-9月，干旱荒漠區土壤表面最高可達60℃高溫，到了地下80-100cm左右，土壤溫度變化微弱，基本保持在溫度20℃左右，溫暖的地下環境有利于豬毛菜莖稈分解。四是、豬毛菜莖稈殘體在分解過程中，改變了原有的土壤結構和生物、化學性質，增加了土壤有機碳含量，同時促進了土壤團聚體形成，即改善土壤結構，增加胡楊根系的供應養分，促進胡楊根系發育，從而達到最大限度的增加地下有機碳的目的。