荒漠藻對流沙的固定方法
2023-05-30 11:57:56 1
專利名稱：荒漠藻對流沙的固定方法
技術領域：
本發明涉及一種荒漠藻對流沙的固定方法，適用於荒漠地區流沙的快速、長期固定。
隨著荒漠化形勢的日益嚴峻，各國政府、各學科專家都在為尋求更好的治理措施費盡心血，不論機械的、化學的、還是生物的多種方法已被採用，但機械固沙工程量繁重、效果欠佳；化學固定存在固定劑老化、土地無法再利用等問題；結合生物學的綜合治理本是最有希望從根本上治理沙漠、改變環境的途徑，但目前這一領域僅限於高等耐早植物的引種馴化、優化選擇和合理配置防護林等方面。而且植物幼苗需要數年甚至十幾年才能真正起到防風固定的作用，因此，儘管有小灌木生長，但沙面在相當一段時間內仍然是流動的。實際沙漠真正固定的首要標誌是沙面上形成藻結皮，這種結構的存在可使土壤侵蝕量降低到零。因此，世界範圍內荒漠藻的研究非常活躍，許多藻類學家先後從荒漠藻的分類學、生態學、生理學、生物化學、分子生物學等多方面多層次進行了廣泛深入的研究和嘗試，但抗侵蝕性研究仍集中在雨蝕對土壤團聚體數量、穩定性的影響方面，關於荒漠藻、荒漠藻結皮抗風蝕方面的研究，繼Booth(1941)後，LoopeGifford(1972)，董光榮、李長治等(1987)，胡孟春、劉玉章等(1991)都作了進一步研究，但都局限於藻結皮的有無、破壞程度、含水量高低、風力狀況及植被覆蓋度等外部條件的影響，沒有從藻結皮形成的最關鍵生物-荒漠藻入手，因而無法作到人工培養和調控。
利用荒漠藻培肥固土方面至今沒有專利文獻。
本發明的目的是提供了一種荒漠藻對流沙的固定方法，固定藻種，方法易行，能快速、高效、持久的固定。
為了實現上述目的，其主要技術方案是從當地荒漠環境中分離、純化、篩選出較好的固沙藻種，並進行批量培養，選擇實際可用的配套措施，進行野外流沙接種。其步驟如下1、藻種的分離。將乾旱、半乾旱地區荒漠土表結皮研磨，無菌水浸泡一定時間後，接入固體培養基一定時間後，挑出藻體，顯微鏡下觀察、鑑定、單獨培養。
2、藻種的純化。將單獨培養的藻種，或完成藻種鑑定後的培養皿，置雙目體式顯微鏡下觀察，用無菌接種棒、解剖針、毛細管及眼科手術小鑷子將所需藻種挑出，在無菌載玻片下，逐次數滴滅菌Chu′s10溶液中洗過，然後接入新的瓊脂平板培養皿，直至獲得單藻培養。
3、藻種的培養。將分離、純化的藻類如顫藻、微鞘藻、席藻接入HGZ，BG11或HB-D1液體培養基，固氮藍藻如單岐藻。偽枝藻、念珠藻等於BG110液體培養基，通氣培養後，將綠藻如原球藻小球藻等接入BBM，HB-D1或朱氏液體培養基，在一定條件下通氣培養。
4、藻種的篩選。將批量培養藻種接入室內及室外流沙，測定生長速度和抗風蝕強度，選擇生長速度快、抗風蝕能力強的藻種和藻種搭配。
5、藻種的保存。將所篩選藻種批量培養後，離心或過濾收集，均勻塗抹於絲娟之上，陰乾、稱重、粉碎、過篩，乾燥保藏，藍藻也可冷凍保藏。
6、野外接種。
1)在接種場地，架設移動式噴灌或其它短期供水裝置。
2)地膜覆蓋，分隔流沙，有效地接入適量固沙藻種，每天早晨揭膜，下午壓膜；每周施農用複合肥一次，一定時間後，停水，拆除供水設備，該方法可在春、夏、秋三季採用。
3)裸地扎設草方格，適量接種，澆水，每周施農用複合肥一次，一定時間後，停水，拆除供水設備。適合於春、夏、秋三季。
4)草方格或大塊流沙中直接接入所選藻種，不用澆灌，雨天施農用複合肥，適合於夏季，特別是5，6，7月份。
得到的結果1)分離並純化了15個藻種，即魚腥藻、鞘絲藻、顫藻、一種微鞘藻，裂絲藻，髮菜，一種念珠藻，席藻，單岐藻，偽枝藻，集胞藻，小球藻，綠球藻，集球藻，原球藻。
2)批量培養了其中12種，即鞘絲藻，單岐藻，顫藻，裂絲藻，一種微鞘藻，髮菜，念珠藻，席藻，偽枝藻，小球藻，綠球藻，原球藻。
3)篩選到一種微鞘藻，單岐藻，偽枝藻三單種和微鞘藻佔60％，偽枝藻，念珠藻，單岐藻，席藻，原球藻各佔8％的最佳藻種組合。
4)得到藻種乾燥或冷凍保藏的方法。
5)20-40天後得到沙暴級藻結皮。
本發明與現有技術相比，具有以下優點和效果方法易行，能快速、高效、持久的固沙，該方法適合於整個荒漠環境中流沙的固定、荒漠環境的逐步改善、土壤結構改良和營養水平的提高，並且對乾旱、半乾旱地區經濟發展人民生活的改善都有良好的應用價值，其主要優點有1)荒漠藻能以最快的速度將沙面真正固定，而且在沙漠的早期固定和藻結皮強度的維持中無可替代的起著最重要的作用。
2)荒漠藻作為拓殖生物，對環境條件的要求低，生殖周期短，種的遺傳選擇和改良快且容易。
3)荒漠藻對荒漠環境的貧瘠、長期乾旱、高輻射、多風沙及快速的幹-溼、凍-溶變化在生理生化和生態位方面都有一系列適應策略。
4)沙暴級藻結皮的短期形成和強度的實現，證實了藻類固定有很大的可行性。
5)荒漠藻在土壤改良和抗侵蝕方面有長久有效的作用，因此一次投入，永久受益。
6)不少荒藻經濟藻種(如髮菜等)的生長和發育，說明微藻固定及種植技術不僅可以固定流沙，還可幫助貧困地區脫貧致富，因此這項技術有著非常誘人的應用前景。
實施例1、藻種的分離。將沙坡頭荒漠土結皮研磨過0．01mm土壤篩，無菌水浸泡24h後，接入朱氏10號，BBM，BG11和BG110固體培養基(1．2-1．5％瓊脂)，一半置60-70μE m-2s-1、19-21℃下培養，另一半置70-100μE m-2s-1、29-31℃條件下培養，第14-16和第29-31天，挑出藻體，顯微鏡下觀察、鑑定、單獨培養。
2、藻種的純化。將單獨培養的藻種，或完成藻種鑑定後的培養皿，置雙目體式顯微鏡下觀察，用無菌接種棒、解剖針、毛細管及眼科手術小鑷子將所需藻種挑出，在無菌載玻片上逐次於數滴滅菌Chu′s10溶液中洗過，然後接入瓊脂平板培養皿，如此分離、移接，直至獲得單藻培養。
3、藻種的培養。將純藻種顫藻，微鞘藻和鞘絲藻接入BG11或HB-D1液體培養基，單岐藻，一種念珠藻，魚腥藻於BG110液體培養基，置60-70μE m-2s-1，29-31℃下通氣培養，綠球藻和小球藻在BBM或BG11液體培養基，於70-100μEm-2s-1，19-21℃條件下通氣培養。
4、藻種篩選。將批量培養藻種以0．003mg／cm2量接入室內及室外流沙，通過生長速度和抗風蝕強度的測定，選擇出生長速度快、抗風蝕能力強的藻種和藻種搭配，即微鞘藻，席藻，偽枝藻和微鞘藻佔60％，席藻佔8％，偽枝藻佔8％，念珠藻佔8％，原球藻佔8％的組合。
5、藻種的保存。將篩選藻種批量培養後，離心(1000轉，5min)，或過濾收集，均勻塗抹於絲娟之上，陰乾、稱重、粉碎、過篩(0．01mm)，乾燥保藏。
6、野外接種。
1)在接種場地，架設移動式噴灌或其它短期供水裝置。
2)地膜覆蓋，分隔流沙，經濟、有效地接入適量固沙能力藻種，每天早晨800-900揭膜，下午1730-1800壓膜；1000-1200，1430-1630澆水，單位時間耗水0．00198ml／cm2min，每周施農用複合肥一次，每次15．68g／m2，30天後，停水，拆除供水設備。該方法可在春、夏、秋三季採用。
3)裸地扎設草方格(1．5×15m2)，適宜接種，1000-1200，1430-1630澆水，單位時間耗水0．00198ml／cm2min，每周施農用複合肥一次，每次1568g／m2，30天後，停水，拆除供水設備。該方法可在春、夏、秋三季採用。
4)草方格或大塊流沙中直接接入所選藻種，不用澆灌，雨天施農用複合肥，每次24．66g／m2。該方法適用於夏季，特別是5，6，7月份。
權利要求
1.一種荒漠藻對流沙的固定方法，其特徵是A、藻種分離，將乾旱、半乾旱荒漠土表結皮研磨，無菌水浸泡後，培養；B、藻種純化，將培養的藻種，用無菌接種棒、解剖針、將藻種挑出，在無菌Chu’s1o溶液洗過，接人瓊脂平板培養皿培養；C、藻種培養，將分離、純化的藻類接入液體培養基，在一定條件下通氣培養；D、藻種篩選，將培養藻種接入室內及室外流沙，選擇速度快，抗風蝕強的藻種和藻種搭配；E、藻種保存，將所篩選藻種培養後，離心或過濾收集，塗抹於絲娟之上，陰乾、粉碎、過篩、乾燥保藏；F、野外接種。
2.根據權利要求1所述的一種荒漠藻對流沙的固定方法，其特徵地野外接種步驟如下a、在接種場地，架設移動式噴灌；b、地膜覆蓋，分隔流沙，接入固沙藻種，每天早晨揭膜，下午壓膜，每周施農用複合肥一次，一定時間後停水；c、裸地扎設草方格，接種、澆水，每周施農用複合肥一次，一定時間後停水；d、草方格中直接接入所選藻種，不用澆灌，施農用複合肥。
全文摘要
本發明公開了一種荒漠藻對流沙的固定方法,首先是藻種分離,將乾旱、半乾旱荒漠土表結皮研磨,無菌水浸泡後培養;其次是藻種純化,將培養的藻種,用無菌接種棒、解剖針將藻種挑出,在無菌載玻片上滅菌,接入瓊脂平板培養皿;第三是藻種培養,將分離,純化的藻類接入液體培養基,在一定條件下,通氣培養;第四是藻種篩選,將培養藻種接入室內及室外流沙,選擇速度快、抗風蝕強的藻種與藻種搭配;第五是藻種保存,將所篩選的藻種培養後,離心收集,塗抹於絲絹之上,陰乾、粉碎、過篩、乾燥保存;第六是野外接種。本發明方法易行,能快速、高效、持久的固沙。
文檔編號A01H4/00GK1282511SQ9911658
公開日2001年2月7日 申請日期1999年8月3日 優先權日1999年8月3日
發明者胡春香, 劉永定, 宋立榮, 黃澤波, 李敦海, 陳蘭洲 申請人:中國科學院水生生物研究所