LZU固沙新材料及固沙综合技术研究

开发出LZU(Lanzhou University)系列固沙材料,室内及沙坡头野外固沙综合试验表明其固结性能优良,水渗透性好、抗冻融、抗风蚀能力强,植物生长适宜性良好.沙坡头进行的野外固沙综合试验采用了综合化学、生物和工程固沙技术,取得了明显的防风固沙效果.     

寡营养型类节杆菌OM7的分离鉴定及固沙特性

生物土壤结皮能有效改善沙漠土壤特性，防治荒漠化。土壤微生物尤其是寡营养型微生物是生物结皮形成过程中不可或缺的重要角色。在毛乌素沙地苔藓结皮样品中分离筛选得到寡营养型固沙菌株OM7,并通过生理生化和16S rRNA基因进行鉴定，对菌株OM7的固沙特性进行初步研究，以期为沙漠生态治理提供优良菌种资源。在淀粉稀释度为1/40的高氏一号培养基中进行发酵培养，在沙罐中均匀施洒菌液后通过测定结皮厚度和抗压强度来研究菌株OM7的固沙能力。初步鉴定菌株OM7为类节杆菌OM7(Paenarthrobacter sp.OM7),为寡营养型类节杆菌的首次报道。类节杆菌OM7在1/40高氏一号培养基中培养3天的发酵液，于沙罐内接种菌剂培养物后在1个月内所形成结皮最厚为1.83 mm,抗压强度最大为10.48 N。寡营养型类节杆菌OM7具有高效固沙能力，适应养分贫瘠的环境，使其在沙漠生态治理中更具优势。菌株OM7的固沙能力与其生长状态呈正相关，发酵时间的选取对于固沙效果至关重要。     

多孔化学固沙砖的制备

为了解决化学固沙中固结层被风沙掩埋和掏蚀等缺点,提出以沙子为骨料,水玻璃为胶黏剂,在最优条件下制备出强度可达4 MPa的多孔固沙砖辅助化学固沙,并且联合植物固沙从根本上治理沙漠化的以沙治沙新观点.还考察了不同因素对材料性能的影响,探讨了水玻璃和AlCl3固化液反应的机理.     

木质素磺酸钠改性脲醛树脂新型固沙抑尘剂的研究

采用木质素磺酸钠接枝改性技术,合成了具有良好固沙性能的水溶性木质素磺酸钠改性脲醛树脂固沙抑尘剂。采用FT-IR对木质素磺酸钠改性脲醛树脂进行了表征,测试了其黏度,并研究了固沙抑尘剂的表面固沙效果、热稳定性、保水性和抗压强度等固沙性能。实验结果表明,固沙抑尘剂在室温至200℃区间内热稳定性良好;当使用的固沙抑尘剂的固含量(质量分数)为5%时,能够形成有效固结层,可满足室外固沙需要。     

不同固沙植物材料对土壤生物活性的影响

在科尔沁地区采集小叶锦鸡儿、樟子松、山竹岩黄芪和差巴嘎蒿这4种22年生固沙群落的土壤样品,对土壤有机C,全N,微生物生物量和主要酶的活性进行了对比研究.土壤按3层取样0~10,10~20,20~30cm.结果表明,4种固沙植物均能明显改善土壤C,N水平,提高微生物生物量,改善土壤酶的活性.尤其是对土壤表层0~10cm的改良效果更加明显.4种材料中,小叶锦鸡儿对土壤生物活性的影响最大,其群落土壤中微生物C,N含量、土壤脲酶、磷酸单酯酶、蛋白酶、脱氢酶的活性均明显高于其他几种植物群落,表现出强大的改善沙土环境的能力,可作为优良的固沙植物材料在当地大面积推广应用.     

植物固沙工程对土壤生物活性的影响

通过采集半流动沙丘、5年、10年和22年生小叶锦鸡儿人工固沙植被的土壤样品，对各类型土壤的养分状况、微生物和主要土壤酶活性进行对比研究。土壤按5层取样：0～1O，10-20，20-30，30-40，40-50cm。结果表明，采用植物固沙工程固定沙丘后，表层土壤（0-10cm）有机C和全N含量显著增加，同时土壤生物活性也大幅度提高，土壤微生物生物量C和N的含量以及土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸单酯酶和多酚氧化酶活性均明显提高。这种改良效应随着年龄增长而逐渐增加。土壤微生物生物量C与土壤总有机C含量，微生物生物量N与土壤全N之间均存在着明显的正相关性。     

科尔沁沙地生物与工程结合的固沙措施与效果

应用生物与工程措施对科尔沁沙地西部流动沙丘进行植被恢复,并通过沙丘监测和植被调查来评价流沙固定和恢复效果.1.0×1.0m的草方格结合适宜的固沙植物,能达到最佳的防风固沙效果.流动沙丘经人工措施固定后,随固定年限的增加,土壤水源涵养能力逐步提高,土壤中的有效养分如全C、有效K、碱解N和有效P等指标显著提高,土壤化学性质得到明显改善.植被盖度明显提高,植物生态系统趋于相对稳定的状态.     

流动沙丘先锋植物沙米的空间分布特征研究

沙米(Agriophyllum squarrosum)为藜科一年生沙生草本植物,是重要的流动沙丘先锋植物。在整个流动沙丘上呈现斑块状分布,在沙丘局部位置成集群分布;在土地沙漠化逆转的过程中,沙米种群数量逐渐减少,不同逆转阶段沙米均成集群分布;而在不同沙地植物群落中,只要存在沙质土壤斑块,一般有沙米分布,均成集群分布。沙米种群的空间分布格局是多种因素的综合作用的结果,其中生物学因素包括沙米种子属于厌光型,种子自然萌发需要通过沙埋创造黑暗条件;沙米土壤种子库主要分布在表层,种子数量随沙丘固定程度增强不断减少,而且空间分布变异性大以及沙米易形成"保种效应"沙堆等。     

毛乌素沙地南缘4种灌木生长季水分利用来源分析

为提升毛乌素沙地防风固沙植被体系的稳定性,利用氢氧稳定同位素法,对不同类型(油蒿、羊柴、紫穗槐、沙地柏)固沙灌木生长季潜在水分来源及水分利用特征进行研究。结果表明:(1)不同类型固沙植被恢复区土壤水分含量具有较大差异,生长旺季显著高于其他两时期。在生长季初期和生长旺季,土壤水分含量随土层深度的增加表现出先增加后减少的趋势,而生长季末期土壤含水量随着土层的增加变化不明显或有所减少;(2)不同类型固沙植被恢复区土壤水和植物样中δD值差异明显,表层土壤水中δD值较集中,而深层土壤水中其含量之间差异比较大;(3)植物水分利用来源和比例的分析表明,油蒿生长季水分利用来源比较均匀,在生长旺盛期偏重于利用浅表层土壤水;紫穗槐和沙地柏主要利用深层土壤水;羊柴对深层和浅层土壤水分均有利用。为避免固沙植物水分利用之间发生竞争,紫穗槐和沙地柏不宜混合搭配,而油蒿和上述两个植物之间可以考虑进行混合搭配。     

新型多功能液膜固沙剂及其应用技术研究通过省级鉴定

由我校化学化工学院范维玉教授主持完成的“新型多功能液膜固沙剂及其应用技术”近日通过了山东省科技厅组织的专家鉴定。该项成果主要应用于土地沙漠化治理、预防以及防风固沙。所研制的固沙剂以重油(渣油、沥青)、膨润土、水玻璃等为主要原料,并复合多种功能添加剂。它具有较好的渗透性和胶结性,能够迅速渗入沙丘表层并粘结沙子颗粒,形成较牢固的结皮层,有效地固结沙丘表面,防止沙丘的流动;有明显的集水和保墒增温、改善土壤结构、促进植物生长、抑制盐渍土表层积盐等作用,从而促进植物生长,提高植被稳定效果。该液膜固沙剂无毒可降解,应…