專利名稱:固沙和綠化一體化的流動或半流動沙丘生態(tài)恢復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種治沙方法，具體地講是一種固沙和綠化一體化的流動或半流動沙丘生態(tài)恢復(fù)方法。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外流行的治沙方法有工程治沙、化學(xué)治沙和生物治沙等，本發(fā)明專利介紹的治沙技術(shù)實際上是兼有生物、化學(xué)、和工程治沙的成分，但取其長處，避其不足。
國內(nèi)外對化學(xué)固沙做了大量的研究開發(fā)工作，在實際應(yīng)用中也取得了較好的固沙效果。國際上已開發(fā)了六十余種用于荒漠化防治的化學(xué)產(chǎn)品，通常采用的有乳化瀝青或乳化原油、合成樹脂或有機膠乳、無機膠乳、高分子聚合物、纖維層覆蓋等，伊朗、沙特阿拉伯等國均曾進行噴灑化學(xué)固沙劑的試驗。國內(nèi)使用較多的化學(xué)固沙劑有乳化原油、乳化瀝青、高礦化度鹽水、改性聚乙烯醇、硅酸鹽、改性硅酸鹽、有機或無機高分子聚合物等。這些產(chǎn)品固沙效果普遍很好，但主要問題是固沙成本高、很難生物降解，特別是難以與植物固沙措施相結(jié)合。挪威Borregrd LignoTech公司報道木材木質(zhì)素磺酸鹽可直接用于固沙、防止道路揚塵、加固路基等，但由于木質(zhì)素磺酸鹽是水溶性的，未經(jīng)改性，其固沙強度及抗雨蝕能力較差，效果不佳。美國Minnesota大學(xué)利用木質(zhì)素中羥基與甲苯-2，4-二異氰酸酯(TDI)進行加成聚合反應(yīng)制成聚氨酯樹脂，可在自然界中被微生物降解。報道稱，該樹脂可用100％烷基化的硫酸鹽木質(zhì)素制備，該研究尚處于實驗室階段，制備成本高，難以應(yīng)用于大面積固沙作業(yè)。
國內(nèi)普遍使用的“草方格”治沙是生物治沙與工程治沙相結(jié)合的典范，曾被聯(lián)合國發(fā)展署(UNDP)充分肯定并高度評價。但缺點是治沙周期太長，效果緩慢，一般需5-8年才能見到效果。另一方面，隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展和勞動力價格的不斷攀升，這種勞動力密集型的治沙措施花費的成本越來越高，上世紀80年代一個勞動力每天3-5元，現(xiàn)在已到50-80元，完成一畝地面積的固沙作業(yè)，成本在600-800元左右。典型的工程固沙成本更高。除非是國家的重要交通干線、或國防、基礎(chǔ)設(shè)施等，且有大量資金投入時，才能采用這種方法。對于不斷擴展的大面積“沙進人退”地區(qū)的流動沙丘，則必須選擇成效快，投資少的經(jīng)濟高效型治沙方案。

發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)上述的缺陷，本發(fā)明提供了一種固沙和綠化一體化的流動或半流動沙丘生態(tài)恢復(fù)方法，該方法成本低，見效快，可迅速改善沙漠化地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。
本發(fā)明實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是一種固沙和綠化一體化的流動或半流動沙丘生態(tài)恢復(fù)方法，包括下列步驟(1)根據(jù)氣候條件和土壤參數(shù)選擇適宜的作業(yè)區(qū)；(2)依據(jù)喬、灌、草立體配制的模式，選擇適宜的沙生植物品種；(3)將選擇的各種沙生植物種籽均勻混合后撒播在沙丘表面上，耙蓋，其中一年生草本植物、半灌木和木本灌木按比例混合撒播在沙丘表面，喬木樹種用于沙丘底部水分條件相對較好的地區(qū)，組成防護林帶；(4)在作業(yè)區(qū)表面噴施木質(zhì)素固沙材料水溶液。
所述一年生草本植物、半灌木和木本灌木按比例混合撒播在沙丘表面后依據(jù)常規(guī)方法進行耙蓋。
所述木質(zhì)素固沙材料優(yōu)選“木質(zhì)素-尿醛-木質(zhì)素”交聯(lián)產(chǎn)物，并含有固化劑，所述木質(zhì)素已經(jīng)過醛類化合物改性為羥甲(乙)基化木質(zhì)素。
所述木質(zhì)素固沙材料的制備方法包括下列各步驟(1)將含有木質(zhì)素的造紙制漿廢液濃縮；(2)將濃縮后的造紙制漿廢液和醛類化合物投入反應(yīng)釜進行反應(yīng)；(3)在反應(yīng)釜中加入尿素和醛類化合物進行反應(yīng)；(4)在反應(yīng)釜中加入固化劑并混合。
所述造紙制漿廢液采用以植物為原料、以堿法制漿或亞硫酸鹽制漿產(chǎn)生的廢液，對造紙制漿廢液的濃縮主要采用蒸發(fā)方法，濃縮后的廢液濃度為15～50％，所述反應(yīng)釜采用帶有攪拌機構(gòu)的常壓反應(yīng)釜，所述醛類化合物采用甲醛、或乙醛、或甲醛和乙醛任意比例的混合物，所述固化劑采用氯化銨、無水乙二胺、對甲苯磺酸、順丁烯二酸酐、雙氰胺或乙二醇二乙酯，其添加量是固體固沙材料總重的0.5～2％。
所述固沙材料制備方法中步驟(2)的工藝參數(shù)范圍控制在木質(zhì)素和醛類化合物的摩爾比為1∶(0.2～2)，溫度為40～100℃，時間為1.5～5小時，初始pH值為8～12，所述固沙材料制備方法中步驟(3)的工藝參數(shù)范圍控制在改性木質(zhì)素、尿素和醛類化合物的摩爾比為1∶(0.2～4)∶(0.2～4)，溫度為60～120℃，時間為1～8小時，初始pH值為5～9。
所述固沙材料制備方法中濃縮后的造紙制漿廢液濃度為25～35％，所述固沙材料制備方法中步驟(2)的工藝參數(shù)范圍是木質(zhì)素和醛類化合物的摩爾比為1∶(0.5～1)，溫度為50～60℃，時間為3～5小時，初始pH值為8～10，所述固沙材料制備方法中步驟(3)的工藝參數(shù)范圍是改性木質(zhì)素、尿素和醛類化合物的摩爾比為1∶(0.5～1)∶(0.5～1)，溫度80～100℃，時間2～4小時，初始pH值6～8。
選擇適宜作業(yè)區(qū)所依據(jù)的氣候條件包括年降水量100-350mm，其中5-9月降水量不小于50mm，年平均溫度6-15度，年最低溫度在-20℃以上，年平均風速1-3.5米/秒，4-5月陣風小于21.0米/秒；選擇適宜作業(yè)區(qū)所依據(jù)的土壤參數(shù)包括沙丘土壤物理性狀要求沙粒均勻，粒徑在0.05-0.25mm以上的細沙在80％以上，物理粘粒在1-2％左右，優(yōu)選“沙進人退”的流動或半流動沙丘。
木質(zhì)素水溶液的噴施濃度由作業(yè)時的風速V和沙丘迎風坡坡度β按下式確定S1＝0.04(v/vm)1/2(β/βm)1/3，v＞0，β＞0式中S1為木質(zhì)素噴灑濃度，Vm，βm分別表示為作業(yè)區(qū)最大風速和坡度限制，Vm＝21.0m/s，βm＝20°；以(L/m2)為計量單位的木質(zhì)素水溶液施用量按下式確定Am＝1.0+Ad(β/βm)1/3式中Ad＝2.50L/m2，β＞0為作業(yè)區(qū)實際坡度，βm最大可作業(yè)坡度，我國北方沙漠化地區(qū)不大于20度。
可根據(jù)氣候特點確定固沙作業(yè)時間對中國西北地區(qū)，在4月下旬-5月上旬以后日平均溫度逐漸大于10℃、大于21米/秒的陣風出現(xiàn)的概率逐漸減少、降雨概率不斷增加的降雨相對集中時期為最佳時機，在寧夏北部地區(qū)選擇在每年的4月下旬至5月上旬進行，在內(nèi)蒙東部地區(qū)相應(yīng)推后10-14天。
一年生草本植物、半灌木和木本灌木的混合撒播比例為一年生草本植物45-55％，半灌木25-35％，木本灌木15-25％。
本發(fā)明的有益效果是由于采用木質(zhì)素固沙材料進行固沙，該固沙材料可迅速有效地在流動沙丘表面形成“沙結(jié)皮”，具有較好的吸濕、保水功能，可減少地表水分的蒸發(fā)，并具有良好的抗風蝕和抗雨蝕性能，對動植物和環(huán)境無毒無害，可被自然界微生物降解，其中的木質(zhì)素為腐殖質(zhì)的原生體，噴施后可提高沙土中有機質(zhì)的含量，可改良土壤，補充土壤中的木質(zhì)素酸鈉植物生長調(diào)節(jié)劑以及氮、鉀等有利于植物生長的微量元素，可有效促進植物的生長；固沙時依據(jù)喬、灌、草立體配制的模式進行沙生植物播種，迅速恢復(fù)植被。根據(jù)近年的試驗證實，采用木質(zhì)素固沙材料的固沙成本在每畝160-180元之間，噴灑后6-24小時內(nèi)可以使流動沙丘表面固定，在適宜的管理條件下，150天后荒坡可完全綠化，當年即可形成喬、灌、草合理配置的穩(wěn)定固沙群落。另外，由于所用固沙材料的主要原料為造紙廠的制漿廢液，不僅有效地降低了生產(chǎn)成本，而且實現(xiàn)了廢棄物的資源化利用，避免了對環(huán)境的污染，綠化形成的植物可以再用于造紙工業(yè)，形成良性的循環(huán)。
具體實施方式本發(fā)明的基本思路是在流動沙丘上撒播沙生植物種子后，噴灑木質(zhì)素固沙材料水溶液。由于木質(zhì)素固沙材料水溶液噴灑后不能被踏踩，噴灑設(shè)備龍頭的揚程不小于25米，龍頭噴壓控制在0.2-0.5MPa。
應(yīng)根據(jù)以下氣候和土壤條件確定適宜作業(yè)區(qū)氣候參數(shù)年降水量100-350mm，其中5-9月降水量不小于50mm，年平均溫度6-15度，年最低溫度在-20℃以上，年平均風速1-3.5米/秒，4-5月陣風小于21.0米/秒。
土壤參數(shù)木質(zhì)素固沙材料最佳使用區(qū)是“沙進人退”的流動或半流動沙丘。沙丘土壤物理性狀要求沙粒均勻，粒徑在0.05-0.25mm以上的細沙在80％以上，物理粘粒在1-2％左右。
為保證植物的生長，0-30cm沙層有機質(zhì)和主要營養(yǎng)元素含量應(yīng)如下表
適宜木質(zhì)素固沙材料噴灑作業(yè)的沙丘表面面積由下式計算A=∫∫s23dEds]]>式中dE為沙丘迎風坡弧線微小變化，ds為坡面長度，相對高程H應(yīng)小于100米。作業(yè)在迎風坡面進行，在我國西北地區(qū)主要是西北坡或北坡，坡度β小于20度。利用木質(zhì)素固沙材料固沙高度可達坡面2/3處，而傳統(tǒng)方法的固沙高度小于1/2。
在土壤、氣候條件確定以后，木質(zhì)素水溶液的噴施濃度由作業(yè)時的風速V和沙丘迎風坡坡度β按下式確定S1＝0.04(v/vm)1/2(β/βm)1/3，v＞0，β＞0式中S1為木質(zhì)素噴灑濃度(0.04指4％)，Vm，βm分別表示為作業(yè)區(qū)最大風速和坡度限制，Vm＝21.0m/s，βm＝20°以(L/m2)為計量單位的木質(zhì)素水溶液施用量由下式確定Am＝1.0+Ad(β/βm)1/3式中，Ad＝2.50L/m2，β＞0，為作業(yè)區(qū)實際坡度，βm最大可作業(yè)坡度，我國北方沙漠化地區(qū)不大于20度。
根據(jù)我國的氣候特點，西北地區(qū)4月下旬-5月上旬以后日平均溫度逐漸大于10℃，大于21米/秒的陣風出現(xiàn)的概率逐漸減少，降雨概率不斷增加，之后降雨相對集中，此時是使用木質(zhì)素固沙材料進行固沙綠化的最佳時機。在寧夏北部地區(qū)，固沙作業(yè)在每年的4月下旬至5月上旬進行，內(nèi)蒙東部地區(qū)推后10-14天。
固沙群落使用的喬灌草立體配制模式，使用的沙生植物品種包括沙棗(Elaeagnusangustifolia L.)野生檉柳(Tamarix chinensis Lour.)，沙米(Agriophyllumsquarrosum(L.) Moq.)和沙蒿(Artemisia desertorum Spreng.)花棒(Hedysarumscoparium)、檸條(Caragana korshinskii Kom.)等。喬木樹種主要用于沙丘底部水分條件相對較好的地區(qū)，組成防護林帶，降低固沙區(qū)的風速。固沙群落的主體是草本植物和多年生半灌木和灌木樹種，一年生草本植物的比例為45-55％、半灌木的比例為25-35％，而木本灌木為15-25％。種籽混合均勻后撒播，耙蓋后按第一步確定的濃度和噴施量噴施木質(zhì)素固沙材料水溶液。
為了使木本植物盡快發(fā)揮固沙功能，也可以使用花棒、檸條、沙棘(Hippophaerhamnoides L.)等的營養(yǎng)缽苗。一年生草本植物和多年生灌木、半灌木在固沙中各自發(fā)揮應(yīng)有的作用，二者缺一不可。
在進行治理后，對固沙群落的野外生態(tài)學(xué)調(diào)查，測定群落地上、地下部分生物量，種群結(jié)構(gòu)，植株數(shù)量、密度、葉面積指數(shù)、根徑、冠幅，土壤物理、化學(xué)性狀，以便評估固沙效果，并且不斷總結(jié)經(jīng)驗，改進和完善固沙方案。
新型的木質(zhì)素固沙材料是實施本發(fā)明的一個重要方面，這種固沙材料主要以植物纖維(草類原料、竹、木材)制漿廢液為原料，經(jīng)過濾、蒸發(fā)濃縮后進行化學(xué)改性，改性產(chǎn)物經(jīng)噴霧干燥后制備木質(zhì)素固沙材料。濃縮的制漿廢液送至反應(yīng)釜內(nèi)，根據(jù)工藝要求添加改性所需的交聯(lián)劑、固化劑等化學(xué)藥品與濃縮液混合均勻，按常規(guī)方法調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的pH值，加熱至規(guī)定溫度并保溫一定時間，即可完成木質(zhì)素的交聯(lián)改性，制成木質(zhì)素固沙材料。如在沙化地區(qū)就近制作木質(zhì)素固沙新材料，無需噴霧干燥，直接運輸至治沙現(xiàn)場加水稀釋后即可噴灑。如需遠距離運輸，則需經(jīng)噴霧干燥制成干粉后運至治沙現(xiàn)場，如此可節(jié)約運輸費用，延長產(chǎn)品使用期限。具體操作為首先，來自造紙蒸煮車間的漿料經(jīng)提取洗滌后，提取廢液經(jīng)纖維過濾機除去纖維性物質(zhì)后進入稀液槽，再用進料泵送入蒸發(fā)器進行蒸發(fā)濃縮，這是所述固沙材料制備方法中的步驟(1)。由于廢液的粘度特性與制漿原料(稻草、麥草制漿廢液粘度較高，蘆葦、蔗渣、竹子等的制漿廢液粘度相對較低)和蒸煮方法(亞硫酸鹽法制漿廢液粘度低于堿法制漿廢液)有關(guān)，因此出蒸發(fā)裝置的廢液濃度應(yīng)根據(jù)不同制漿原料廢液的粘度特性而定，以反應(yīng)條件下反應(yīng)釜內(nèi)物料流動性良好為宜。利用非木材原料(如禾草、竹子等)制漿廢液制備木質(zhì)素固沙材料的成本較低，但廢液中含有較多的二氧化硅和碳水化合物降解產(chǎn)物，蒸發(fā)時容易結(jié)垢，為保證蒸發(fā)效率和設(shè)備穩(wěn)定運行，應(yīng)采取經(jīng)常除垢措施。
經(jīng)過濃縮后，造紙制漿廢液和醛類化合物投入反應(yīng)釜中進行所述固沙材料制備方法中步驟(2)的反應(yīng)，主要是制漿廢液與醛類化合物進行的木質(zhì)素改性反應(yīng)，其反應(yīng)的本質(zhì)是木質(zhì)素的羥甲基化和/或羥乙基化?？紤]到反應(yīng)活性，所述固沙材料制備方法中步驟(2)和步驟(3)中的醛類化合物主要采用甲醛、或乙醛、或甲醛和乙醛任意比例的混合物。反應(yīng)可在常壓反應(yīng)釜中進行，所述反應(yīng)釜應(yīng)帶冷凝系統(tǒng)、溫度控制、物料進出口和攪拌機構(gòu)等，以便提供投料、溫度控制和攪拌等各種條件。常用的工藝參數(shù)為木質(zhì)素和醛類化合物的摩爾比為1∶(0.2～2)，例如1∶0.2、1∶0.5、1∶0.7、1∶1、1∶2，溫度40～100℃，時間1.5～5小時，pH值8～12，反應(yīng)濃度15～50％(由于尿素、甲醛和/或乙醛的濃度很低，可忽略不計，實踐中該濃度就是濃縮后的制漿廢液濃度)，優(yōu)選的工藝參數(shù)為木質(zhì)素和醛類化合物的摩爾比為1∶(0.5～1)，溫度在50～60℃，時間3～5小時，pH值8～10，反應(yīng)濃度25～35％。對于反應(yīng)濃度的選擇，應(yīng)考慮各工序的總成本以及實際操作的可能性，更高或更低的濃度在理論上是可行的，但可能會造成操作上的不便或過高的生產(chǎn)成本。
所述固沙材料制備方法中步驟(3)主要是將羥甲基化和/或羥乙基化木質(zhì)素再與尿素、醛類化合物進行交聯(lián)反應(yīng)，該交聯(lián)反應(yīng)需控制的工藝參數(shù)包括反應(yīng)濃度、反應(yīng)物摩爾比、溫度、時間及pH值，各工藝參數(shù)的控制范圍為羥甲(乙)基化木質(zhì)素、尿素和醛類化合物的摩爾比為1∶(0.2～4)∶(0.2～4)，例如1∶0.2∶0.2、1∶0.7∶0.7、1∶1∶1、1∶0.2∶0.2、1∶2∶2、1∶4∶4，反應(yīng)溫度為60～120℃，反應(yīng)時間1～8小時，反應(yīng)初始pH值5～9。優(yōu)選的工藝范圍為羥甲基化木質(zhì)素或羥乙基化木質(zhì)素與尿素、甲醛(或乙醛)的摩爾比為1∶(0.5～1)∶(0.5～1)，反應(yīng)溫度為80～100℃，反應(yīng)時間2～4小時，反應(yīng)初始pH值6～8，最終生成木質(zhì)素-尿醛的交聯(lián)產(chǎn)物。
所述固沙材料制備方法中步驟(3)的反應(yīng)原理上類似于木質(zhì)素磺酸鹽制備膠粘劑，但所采用的木質(zhì)素是經(jīng)過預(yù)先羥甲(乙)基化改性的，與交聯(lián)劑更容易發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。并且，通過調(diào)節(jié)反應(yīng)物摩爾比、反應(yīng)溫度和時間等即可對目標產(chǎn)物的分子量和固結(jié)強度進行合理調(diào)控，適用于目前常用的全部化學(xué)制漿(亞硫酸鹽法制漿和堿法制漿)廢液的改性。
未經(jīng)羥甲(乙)基化的木質(zhì)素結(jié)構(gòu)為 經(jīng)過羥甲(乙)基化的木質(zhì)素結(jié)構(gòu)為 與尿素相比，木質(zhì)素與醛類物質(zhì)的聚合較慢。因此，所述固沙材料制備方法中步驟(3)的反應(yīng)更多的是尿素與醛類物質(zhì)反應(yīng)形成尿醛樹脂，但尿醛能進一步與羥甲基化的木質(zhì)素脫水發(fā)生交聯(lián)。因此合成產(chǎn)物中具有較多的“木質(zhì)素-尿醛-木質(zhì)素”交聯(lián)產(chǎn)物。再加入0.5～2％(以固沙材料為基準)的固化劑(例如氯化銨、無水乙二胺、對甲苯磺酸、順丁烯二酸酐、雙氰胺、乙二醇二乙酯等)，即制成了水溶性、自然條件下可以固結(jié)的聚合物。將這種固沙材料噴施于沙丘表面，在6～24小時內(nèi)即可與沙粒粘合，在沙丘表面形成固結(jié)層。這一固結(jié)層可有效地抵御風蝕，為植物創(chuàng)造穩(wěn)定的生長環(huán)境，并有一定的吸水和保水功能，有利于沙生植物的生根、發(fā)芽和生物量積累。因此利用造紙制漿廢液制備的木質(zhì)素固沙材料的一個重要功能是可與植被恢復(fù)相結(jié)合，可用于沙漠化地區(qū)的生態(tài)環(huán)境建設(shè)。
權(quán)利要求
1.一種固沙和綠化一體化的流動或半流動沙丘生態(tài)恢復(fù)方法，其特征在于包括下列步驟(1)根據(jù)氣候條件和土壤參數(shù)選擇適宜的作業(yè)區(qū)；(2)依據(jù)喬、灌、草立體配制的模式，選擇適宜的沙生植物品種；(3)將選擇的各種沙生植物種籽均勻混合后撒播在沙丘表面上，耙蓋，其中一年生草本植物、半灌木和木本灌木按比例混合撒播在沙丘表面，喬木樹種用于沙丘底部水分條件相對較好的地區(qū)，組成防護林帶；(4)在作業(yè)區(qū)表面噴施木質(zhì)素固沙材料水溶液。
2.如權(quán)利要求
1所述的固沙和綠化一體化的流動或半流動沙丘生態(tài)恢復(fù)方法，其特征在于所述木質(zhì)素固沙材料為“木質(zhì)素—尿醛—木質(zhì)素”交聯(lián)產(chǎn)物，并含有固化劑，所述木質(zhì)素已經(jīng)過醛類化合物改性為羥甲(乙)基化木質(zhì)素。
3.如權(quán)利要求
2所述的固沙和綠化一體化治理的流動或半流動沙丘生態(tài)恢復(fù)方法，其特征在于所述木質(zhì)素固沙材料的制備方法包括下列各步驟(1)將含有木質(zhì)素的造紙制漿廢液濃縮；(2)將濃縮后的造紙制漿廢液和醛類化合物投入反應(yīng)釜進行反應(yīng)；(3)在反應(yīng)釜中加入尿素和醛類化合物進行反應(yīng)；(4)在反應(yīng)釜中加入固化劑并混合。
4.如權(quán)利要求
3所述的固沙和綠化一體化的流動或半流動沙丘生態(tài)恢復(fù)方法，其特征在于所述造紙制漿廢液采用以植物為原料、以堿法制漿或亞硫酸鹽制漿產(chǎn)生的廢液，對造紙制漿廢液的濃縮主要采用蒸發(fā)方法，濃縮后的廢液濃度為15～50％，所述反應(yīng)釜采用帶有攪拌機構(gòu)的常壓反應(yīng)釜，所述醛類化合物采用甲醛、或乙醛、或甲醛和乙醛任意比例的混合物，所述固化劑采用氯化銨、無水乙二胺、對甲苯磺酸、順丁烯二酸酐、雙氰胺或乙二醇二乙酯，其添加量是固體固沙材料總重的0.5～2％。
5.如權(quán)利要求
4所述的固沙和綠化一體化的流動或半流動沙丘生態(tài)恢復(fù)方法，其特征在于所述固沙材料制備方法中步驟(2)的工藝參數(shù)范圍控制在木質(zhì)素和醛類化合物的摩爾比為1∶(0.2～2)，溫度為40～100℃，時間為1.5～5小時，初始pH值為8～12，所述固沙材料制備方法中步驟(3)的工藝參數(shù)范圍控制在改性木質(zhì)素、尿素和醛類化合物的摩爾比為1∶(0.2～4)∶(0.2～4)，溫度為60～120℃，時間為1～8小時，初始pH值為5～9。
6.如權(quán)利要求
5所述的固沙和綠化一體化的流動或半流動沙丘生態(tài)恢復(fù)方法，其特征在于所述固沙材料制備方法中濃縮后的制漿廢液濃度為25～35％，所述固沙材料制備方法中步驟(2)的工藝參數(shù)范圍是木質(zhì)素和醛類化合物的摩爾比為1∶(0.5～1)，溫度為50～60℃，時間為3～5小時，初始pH值為8～10，所述固沙材料制備方法中步驟(3)的工藝參數(shù)范圍是改性木質(zhì)素、尿素和醛類化合物的摩爾比為1∶(0.5～1)∶(0.5～1)，溫度80～100℃，時間2～4小時，初始pH值6～8。
7.如權(quán)利要求
1、2、3、4、5或6所述的固沙和綠化一體化的流動或半流動沙丘生態(tài)恢復(fù)方法，其特征在于選擇適宜作業(yè)區(qū)所依據(jù)的氣候條件包括年降水量100-350mm，其中5-9月降水量不小于50mm，年平均溫度6-15度，年最低溫度在-20℃以上，年平均風速1-3.5米/秒，4-5月陣風小于21.0米/秒；選擇適宜作業(yè)區(qū)所依據(jù)的土壤參數(shù)包括沙丘土壤物理性狀要求沙粒均勻，粒徑在0.05-0.25mm以上的細沙在80％以上，物理粘粒在1-2％左右，優(yōu)選“沙進人退”的流動或半流動沙丘。
8.如權(quán)利要求
1、2、3、4、5或6所述的固沙和綠化一體化的流動或半流動沙丘生態(tài)恢復(fù)方法，其特征在于木質(zhì)素水溶液的噴施濃度由作業(yè)時的風速V和沙丘迎風坡坡度β按下式確定S1＝0.04(v/vm)1/2(β/βm)1/3，v＞0，β＞0式中S1為木質(zhì)素噴灑濃度，Vm，βm分別表示為作業(yè)區(qū)最大風速和坡度限制，Vm＝21.0m/s，βm＝20°；以(L/m2)為計量單位的木質(zhì)素水溶液施用量按下式確定Am＝1.0+Ad(β/βm)1/3式中Ad＝2.50L/m2，β＞0為作業(yè)區(qū)實際坡度，βm為最大可作業(yè)坡度，我國北方沙漠化地區(qū)不大于20度。
9.如權(quán)利要求
1、2、3、4、5或6所述的固沙和綠化一體化的流動或半流動沙丘生態(tài)恢復(fù)方法，其特征在于根據(jù)氣候特點確定固沙作業(yè)時間對中國西北地區(qū)，在4月下旬-5月上旬以后日平均溫度逐漸大于10℃、大于21米/秒的陣風出現(xiàn)的概率逐漸減少、降雨概率不斷增加的降雨相對集中時期為最佳時機，在寧夏北部地區(qū)選擇在每年的4月下旬至5月上旬進行，在內(nèi)蒙東部地區(qū)相應(yīng)推后10-14天。
10.如權(quán)利要求
1、2、3、4、5或6所述的固沙和綠化一體化的流動或半流動沙丘生態(tài)恢復(fù)方法，其特征在于一年生草本植物、半灌木和木本灌木的混合撒播比例為一年生草本植物45-55％，半灌木25-35％，木本灌木15-25％。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種固沙和綠化一體化的流動或半流動沙丘生態(tài)恢復(fù)方法，包括下列步驟(1)根據(jù)氣候條件和土壤參數(shù)選擇適宜的作業(yè)區(qū)；(2)依據(jù)喬、灌、草立體配制的模式，選擇適宜的沙生植物品種；(3)將選擇的各種沙生植物種籽播種在作業(yè)區(qū)，其中一年生草本植物、半灌木和木本灌木按比例混合撒播在沙丘表面，喬木樹種用于沙丘底部水分條件相對較好的地區(qū)，組成防護林帶；(4)在作業(yè)區(qū)表面噴施木質(zhì)素固沙材料水溶液。所述木質(zhì)素固沙材料為“木質(zhì)素－尿醛－木質(zhì)素”交聯(lián)產(chǎn)物，并含有固化劑，其中木質(zhì)素已經(jīng)過醛類化合物改性為羥甲(乙)基化木質(zhì)素。本方法成本低，見效快，可迅速改善“沙進人退”地區(qū)的生態(tài)環(huán)境，同時還實現(xiàn)了造紙制漿廢液的資源化利用。
文檔編號A01G15/00GK1994047SQ200610165378
公開日2007年7月11日 申請日期2006年12月19日
發(fā)明者王漢杰, 金永燦 申請人:王漢杰, 金永燦導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan