[發明專利]一種用于風蝕坑牧草種植的保水調溫材料的制備及應用

有效

• 申請號: 202011017575.6
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112075156B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 雷自強;羅萬銀;趙睿;熊紅冉;王芳;楊堯霞;彭輝
• 申請（專利權）人: 西北師范大學;中國科學院西北生態環境資源研究院
• 主分類號: A01B79/02
• 分類號: A01B79/02;A01G24/00;A01G24/10;A01G24/20;A01G24/22;A01G24/30;A01G24/35;A01G20/00
• 代理公司: 蘭州智和專利代理事務所(普通合伙) 62201
• 代理人: 張英荷

本發明提供了一種用于風蝕坑牧草種植的保水調溫材料的制備及應用。該材料的制備是將至少兩種有機相變儲能材料高溫復合得到低共熔物，然后將低共熔物與高分子保水材料混合，加入自來水攪拌均勻即得，使用時將該材料加入到土、沙、羊糞和牧草種子混合物中混勻，裝入麻袋，放入風蝕坑中。本發明首先采用至少兩種有機相變儲能材料高溫復合，得到低共熔物，用于減緩環境溫度的驟降，從而達到調節溫度的目的，為牧草發芽和生長提供適宜的溫度，然后將有機相變儲能材料復合成的低共熔物和高分子保水材料混合得到通過氫鍵連接的保水調溫材料，有機相變儲能材料復合成的低共熔物和高分子保水材料相互協調，共同作用，使得該材料具有優異的保水調溫性能。

技術領域

本發明屬于荒漠化防治和草原生態修復技術領域，涉及一種用于風蝕坑牧草種植的保水調溫材料的制備及應用，該保水調溫材料主要用于高寒干旱地區風蝕坑牧草種植。

背景技術

土壤風蝕作為土地沙漠化的主要過程之一，是我國干旱、半干旱地區以及部分半濕潤地區嚴重的生態環境問題之一。風蝕坑是指在原有的沙質沉積物上由于風蝕作用而形成的凹地。它的出現往往是固定沙丘活化的明顯標志，被視為這些地區響應于氣候變化和人類活動的風沙動力過程最直接的地面反映。由于風蝕坑發育的沉積環境和地貌條件不同，其形態變化也非常明顯，但基本上均可以劃分為沙斑、碟狀、碗狀和槽型等四種形態，反應了風蝕坑的不同發育階段，其深度也隨之由幾米到十幾米變化不等。但在青藏高原東北緣共和盆地內發育的巨型風蝕坑其深度可達近50米。地形監測結果顯示：青藏高原發育的風蝕坑類型齊全、形態巨大，特別在一些風沙沉積深厚的古沙丘區，最大的風蝕坑面積可超過100000 m²，坑體長近1000 m（含坑后積沙體）、寬180 m、深40 m，坑體朔源侵蝕明顯，平均每年以近2~5 m的坍塌速度向外擴張，通過擾動、壓埋和吞噬三種方式對草原進行破壞。而青藏高原東北部高寒干旱區的沙漠受低溫、低壓環境的影響，其自然環境有別于北方各大沙漠區的自然環境，這往往對沙丘的形成、固定及活動都會產生重要的控制作用。此外，相比低海拔地區的海岸和草原風蝕坑而言，高寒干旱區的巨型風蝕坑受地形和坡向影響，兩側坑壁（陰陽坡）的季節溫差變化較大，通常會造成差異性的侵蝕和崩塌現象，一旦發生將持續下侵、擴大，治理難度非常大。與此同時，這一帶的沙丘形成過程中往往伴隨風雪和風沙多相流輸送和沉積過程，植被生長緩慢，地表深受凍融過程的反復影響。

近年來，各種防風固沙措施層出不窮，一般草原風蝕坑生態恢復也不是十分困難，但是處于高寒干旱地區的風蝕坑，由于低溫、干旱和風蝕坑內加速的大風（相當于狹管效應），牧草種子很難著地，即使著地也很難發芽，導致高寒干旱區草原風蝕坑治理非常困難。高寒干旱地區草原風蝕坑治理需要解決3個關鍵技術問題，第一要使牧草種子處于非流動環境；第二，提高牧草種子所處土壤微環境的溫度；第三為牧草種子發芽和生長提供充足的水肥條件。這就要求土壤微環境能夠升溫（相變儲能材料）、保溫（儲水和儲能材料）及集水節水（提高土壤持水持肥性）功能。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于風蝕坑牧草種植的保水調溫材料的制備及應用。

一、用于風蝕坑牧草種植的保水調溫材料的制備