[發明專利]一種緩解干旱荒漠區植物水分虧缺的快速方法

有效

• 申請號: 201210492279.0
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN102919048A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 陳亞寧;黃湘;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: A01G1/00
• 分類號: A01G1/00;A01G25/00
• 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

本發明涉及緩解干旱荒漠區植物水分虧缺的快速方法的技術，具體涉及提高干旱荒漠區凝結水收集和利用的快速方法。

背景技術

水由汽態轉為液態的過程稱為凝結，所形成的水叫凝結水，包括天然凝結水和人工凝結水。天然凝結水是指大氣中水汽直接在地面或地物表面以及低空的凝結物，如霜、露、霧、霧淞，也稱為水平降水。本發明中提到的凝結水主要包括露水土壤凝結水。露水是指大氣中水汽輻射冷卻后凝結到某一表面的產物；土壤凝結水是指地面溫度和表層地溫達到露點時，在地面和表層土壤中，大氣水汽和土壤孔隙水汽由汽態水凝結而成的液態水，成為土壤水的組成部分。凝結水是生活在干旱地區的隱花植物、小型動物、昆蟲、生物結皮重要的水分來源。一方面，凝結水有利于促使干旱區一年生植物種子的萌發，凝結在植物冠層的凝結水有助于植物克服干旱脅迫，能幫助它們度過蒸發強烈的干旱季節；同時，凝結水將減少土壤水分蒸發，增強沙丘的穩定性，對大氣中的塵埃有固定作用。在干旱區農業生態系統中，凝凝結水的形成減輕植物的水分虧缺，延長作物葉片氣孔開放時間，增加了光合作用的時間，從而促進農作物生長。在缺少降水的干旱地區，土壤種子大部分分布在土壤的表面，這些種子大約有80%—90%分布在土壤上層2cm處，而在土壤含水量達到或者超過飽和含水量時，土壤上層10cm以內的種子庫最容易受水分激發而萌發。種子幼苗萌發之后細小的根系無法利用深達3m的地下水，水分來源僅限于不到150mm的降水量，以及各種凝結水，因此，凝結水對該區域一年生植物的生存、生長起到極其重要的水分補充作用。雖然凝結水量與降水量相比是微不足道的，應用常規手段難以測定，但是，降水發生的頻次與凝結水發生頻次是無法比擬的，一年365天除去降水發生的時間外，凝結水都是以天為周期不間斷的發生著。因此，研發凝結水利用技術對于提高干旱區水資源利用效率具有重要意義。

目前干旱荒漠區植物對凝結水的利用效率尚處于自發狀態，極端干旱條件下裸地上凝結水的利用大多無效耗散；同時，干旱荒漠區的植物在缺乏自然降水的條件下，很難獲得有效水分供給，常年忍受水分虧缺帶來的生存脅迫。

考慮到影響凝結水形成的因素有材質、離地高度、朝向和傾斜角度等，并考慮到新技術方法的經濟性和技術可行性，利用落葉淺埋形成一個相對封閉的隔離層，促進土壤吸濕凝結；利用土壤種子庫水分激發效應，對土壤進行飽和灌水處理，激發土壤上層10cm內的種子庫；利用干旱地區土壤表層凝結水容易發生的范圍，在距地面0-10cm處利用較密的尼龍篩網制造粗糙的人工凝結面，促進吸濕水，大氣水汽凝結水和土壤水汽凝結水的形成，同時，利用冠層結構對凝結水形成的影響，在不同高度形成人工凝結面，以收集冠層范圍內的大氣凝結水；利用200-240目的尼龍篩網在不同高度制造人工凝結面，一方面保證了水汽、溫度的循環流通，另一方面增加了凝結面的不平整性和對水滴的吸附性，有利于凝結水的形成；利用降水或人工降水后對土壤種子庫萌發的激發效益，促進一年生植物幼苗出土，從而為植物生長發育提供更多的水分資源，進而達到緩解干旱荒漠區植物水分虧缺的目的。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種緩解干旱荒漠區植物水分虧缺的快速方法，該方法涉及水分利用裝置是由龍骨、尼龍篩網及軸組成，利用水分供應對土壤種子庫的激發效果、利用土壤凝結水容易發生的范圍，利用冠層結構對凝結水形成的影響，利用較密尼龍篩網制造凝結面，促進了不同范圍內吸濕水，大氣水汽凝結水和土壤水汽凝結水的形成，為土壤種子庫的萌發、幼苗出土增加了有效水分供給，幫助植物克服干旱，從而達到緩解干旱荒漠區植物水分虧缺的目的，以提高在降水量小于150mm，蒸發量大于2000mm，地下水埋深較大（3-4m）的干旱荒漠區一年生植物的成活率，避免凝結水的無效耗散。

本發明所述的一種緩解干旱荒漠區植物水分虧缺的快速方法，按下列步驟進行：

a、收集干旱荒漠區當地植物產生落葉，利用淡水浸泡24小時后取出，按3-5cm厚度平鋪于土層下30cm處，用原土掩埋；

b、在植物生長期間，在3月下旬進行人工噴灌激發土壤種子庫，或選擇日降水量達100mm的時間；

c、確保種子萌發后，將水分利用裝置埋入處理土壤中，埋入深度100cm，每個裝置之間間隔1-2m；