專利名稱：一種沙漠種植結構的制作方法
技術領域：
一種沙漠種植結構技術領域[0001]本實用新型涉及一種沙漠種植結構。
技術背景[0002]沙漠化現象可能是自然現象，作為自然現象的沙漠化是因為地球干燥帶移動， 所產生的氣候變化導致局部地區(qū)沙漠化。不過，今日世界各地沙漠化原因，多數歸咎于 人為原因；人口急速增長，所居土地被過分耕種以及牧畜，導致土地枯渴不適合耕種。 沙漠化，是對世界農業(yè)發(fā)展的一個重大威脅。它使土地滋生能力退化，農牧生產能力降 生物產量下降，可供耕地及牧場面積減少。[0003]目前，沙漠治理方法主要是種植生態(tài)林來治沙，但由于沙漠地區(qū)土壤條件所 限，用水量大且植被的種植效果差，因此，迫切需要開發(fā)一種沙漠種植結構以及能夠改 良沙漠土壤的方法和沙漠土壤的種植方法。實用新型內容[0004]本實用新型的目的是為了克服在沙漠地區(qū)種植存在的用水量大且植被的種植效 果差的問題，提供一種用水量小且植被的種植效果好的沙漠種植結構和改良沙漠土壤的 方法以及沙漠土壤的種植方法。[0005]本實用新型提供了一種沙漠種植結構，其中，該沙漠種植結構包括沙漠土壤 層、位于沙漠土壤層上的透氣性防滲層和位于透氣性防滲層上的種植土層。[0006]本實用新型提供了一種改良沙漠土壤的方法，其中，該方法包括在沙漠土壤 上設置透氣性防滲層，在所述透氣性防滲層上設置種植土層。[0007]本實用新型還提供了一種沙漠土壤的種植方法，其中，該方法包括將植物和 /或植物種子栽種于改良后的沙漠土壤中，其中，所述沙漠土壤的改良方法為本實用新型 提供的改良沙漠土壤的方法。[0008]本實用新型提供的沙漠種植結構和改良沙漠土壤的方法及沙漠土壤的種植方法 能夠有效地改善植物的生長狀況且顯著地降低用水量。


[0009]圖1為顯示了實施例2和3中改良沙漠土壤的示意圖；[0010]圖2為顯示本實用新型提供的沙漠土壤的種植方法的示意圖。[0011]附圖標記[0012]1、沙漠土壤[0013]2、透氣性防滲層[0014]3、種植土層[0015]4、植物具體實施方式
[0016]本實用新型提供了一種沙漠種植結構，其中，該沙漠種植結構包括沙漠土壤 層、位于沙漠土壤層上的透氣性防滲層和位于透氣性防滲層上的種植土層。[0017]根據本實用新型，所述透氣性防滲層的透氣性和滲流系數可以在很大范圍內改 變，只要能夠防止透氣性防滲層上的種植土層中的水分不滲透到沙漠土壤中、并具有一 定的透氣性以滿足種植土層中的植物生長即可，優(yōu)選情況下，所述透氣性防滲層的透氣 度可以為10-100，所述透氣度K是反映材料透過氣體能力的參數。通過一定形狀試樣的 空氣量Q (厘米3)與通氣時間(分鐘)、試樣前后的壓力差P (厘米·水柱高)、試樣的 截面積F (厘米2)成正比，與試樣高度h(厘米)成反比。[0018]t- P ■ F即 Q = K -v Q-h^貝 Ij K =—-人JF -P-t[0019]式中K——透氣度(厘米3 ·厘米/厘米2 ·厘米水柱·分鐘)[0020]Q——氣體透過量(厘米3) F——試樣截面積(厘米2)[0022]h——試樣高度(厘米)[0023]P——壓力差(厘米水柱)[0024]t——時間(分鐘)[0025]所述滲流系數可以為10_4_10_7厘米/秒，所述滲流系數是達西定律中表示常溫下 水在材料中滲透力的量度(厘米/秒，cm/s)。[0026]本實用新型中，所述透氣性防滲層的形狀可以在很大范圍內改變，只要使其能 夠防止透氣性防滲層上的種植土層中的水分不滲透到沙漠土壤中即可，例如，所述透氣 性防滲層可以具有凹陷，這樣能夠更有效地保持種植土層中的水分，避免水分流失，更 優(yōu)選地，所述凹陷為多個，且均勻地分布于所述透氣性防滲層中。[0027]根據本實用新型，形成所述透氣性防滲層的材料含有骨料和包覆在骨料上的疏 水性樹脂膜，所述骨料可以為硅砂、礦渣、陶粒或玻璃微珠中的一種或幾種，所述骨料 的大小可以在很大范圍內改變，優(yōu)選情況下，所述骨料的平均粒子直徑可以為20-3500 微米，更優(yōu)選為100-1000微米。[0028]所述透氣性防滲骨料中，包覆在骨料上的所述疏水性樹脂膜的量可以在很大范 圍內改變，優(yōu)選情況下，以所述透氣性防滲骨料的總重量為基準，所述骨料的含量可以 為90-99重量％，所述疏水性樹脂膜的含量可以為1-10重量％。[0029]根據本實用新型，所述疏水性樹脂膜的材料可以為疏水性環(huán)氧樹脂、疏水性酚醛樹脂、疏水性聚氨酯樹脂以及疏水性硅樹脂中的一種或幾種。所述疏水性環(huán)氧樹脂、疏水性酚醛樹脂、疏水性聚氨酯和疏水性硅樹脂的種類為本領域技術人員所公知，例如，所述疏水性環(huán)氧樹脂可以為縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂、縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂、縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂、線型脂肪族類環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族類環(huán)氧樹脂、聚硫橡膠改性環(huán)氧樹脂、聚酰胺樹脂改性環(huán)氧樹脂、聚乙烯醇叔丁醛改性環(huán)氧樹脂、丁腈橡膠改性環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂改性環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂改性環(huán)氧樹脂、尿醛三聚氰胺樹脂改性環(huán)氧樹脂、糠醛樹脂改性環(huán)氧樹脂、乙烯樹脂改性環(huán)氧樹脂、異氰酸酯改性環(huán)氧樹脂和硅樹脂 改性環(huán)氧樹脂中的一種或幾種。[0030]例如，所述疏水性酚醛樹脂可以為二甲苯改性酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂改性酚醛樹 脂和有機硅改性酚醛樹脂中的一種或幾種。[0031]此外，優(yōu)選情況下，所述所述疏水性樹脂膜還可以含有固化劑，所述固化劑的 含量可以在很大范圍內改變，優(yōu)選情況下，以所述疏水性樹脂膜的總重量為基準，所述 固化劑的含量為20-25重量％。[0032]本實用新型中，所述固化劑的種類沒有特別的限制，只要能夠使在所述骨料上 形成疏水性樹脂膜即可。例如，所述固化劑可以為六次甲基四胺、二丁基二月桂酸錫、 N，N，N'，N'-四甲基胍鹽、過氧化酮、環(huán)烷酸鈷、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化 二碳酸酯、二烷基過氧化物、過氧化辛酸叔己酯和過氧化二碳酸雙酯、甲苯二異氰酸酯 (TDI)和三羥甲基丙烷(TMP)的加成物以及甲苯二異氰酸酯(TDI)的三聚體中的一種或 幾種。[0033]根據本實用新型的一個優(yōu)選的實施方式，當使用二甲苯改性酚醛樹脂、環(huán)氧樹 脂改性酚醛樹脂和有機硅改性酚醛樹脂中的一種或幾種作為疏水性樹脂膜的材料時，優(yōu) 選使用六次甲基四胺作為固化劑。[0034]根據本實用新型的另一個優(yōu)選實施方式，當使用疏水性有機硅樹脂作為疏水性 樹脂膜的材料時，優(yōu)選使用甲苯二異氰酸酯(TDI)和三羥甲基丙烷(TMP)的加成物和/ 或甲苯二異氰酸酯(TDI)的三聚體作為固化劑。[0035]根據本實用新型的另一個優(yōu)選實施方式，當使用疏水性聚氨酯樹脂作為疏水性 樹脂膜的材料時，在常溫下加入的固化劑優(yōu)選為過氧化酮和/或環(huán)烷酸鈷，在加熱狀態(tài) 下加入的固化劑優(yōu)選為過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化二碳酸酯、二烷基過氧化物、過氧 化辛酸叔己酯和過氧化二碳酸雙酯中的一種或幾種。[0036]符合上述要求的透氣性防水骨料可以商購得到，例如，北京仁創(chuàng)科技集團有限 公司生產的透氣性防水砂，STS-303。[0037]所述透氣性防滲層的厚度沒有特別的限制，只要能夠防止透氣性防滲層上的種 植土層中的水分不滲透到沙漠土壤中、并具有一定的透氣性以滿足種植土層中的植物生 長即可，優(yōu)選情況下，所述透氣性防滲層的厚度可以為0.5-10厘米，更優(yōu)選為3-5厘米。[0038]在所述透氣性防滲層上設置種植土層之前，優(yōu)選在所述透氣性放滲骨料層上設 置保護層，以保護所述透氣性防滲層的防水性和透氣性，所述保護層的材料可以為沙漠 土壤，厚度沒有特別的限制，優(yōu)選情況下，所述保護層的厚度為2-5厘米。[0039]所述種植土層的厚度可以根據所要種植的植物而在很大范圍內改變，優(yōu)選情況 下，所述種植土層的厚度可以為20-100厘米，更優(yōu)選為40-60厘米。[0040]本實用新型提供了一種改良沙漠土壤的方法，其中，該方法包括在沙漠土壤 上設置透氣性防滲層，在所述透氣性防滲層上設置種植土層。[0041]根據本實用新型，所述透氣性防滲層的透氣性和滲流系數可以在很大范圍內改 變，只要能夠防止透氣性防滲層上的種植土層中的水分不滲透到沙漠土壤中、并具有一 定的透氣性以滿足種植土層中的植物生長即可，優(yōu)選情況下，所述透氣性防滲層的透氣度可以為10-100，所述透氣度K是反映材料透過氣體能力的參數，所述滲流系數可以為 KT4-IO-7厘米/秒，所述滲流系數是達西定律中表示常溫下水在材料中滲透力的量度(厘 米 / 秒，cm/s)。[0042]本實用新型中，所述透氣性防滲層的形狀可以在很大范圍內改變，只要使其能 夠防止透氣性防滲層上的種植土層中的水分不滲透到沙漠土壤中即可，例如，所述透氣 性防滲層可以具有凹陷，這樣能夠更有效地保持種植土層中的水分，避免水分流失。[0043]根據本實用新型，形成所述透氣性防滲層的材料含有骨料和包覆在骨料上的疏 水性樹脂膜，所述骨料可以為硅砂、礦渣、陶粒或玻璃微珠中的一種或幾種，所述骨料 的大小可以在很大范圍內改變，優(yōu)選情況下，所述骨料的平均粒子直徑可以為20-3500 微米，更優(yōu)選為100-1000微米。[0044]所述透氣性防滲骨料中，包覆在骨料上的所述疏水性樹脂膜的量可以在很大范 圍內改變，優(yōu)選情況下，以所述透氣性防滲骨料的總重量為基準，所述骨料的含量可以 為90-99重量％，所述疏水性樹脂膜的含量可以為1-10重量％。[0045]根據本實用新型，所述疏水性樹脂膜的材料可以為疏水性環(huán)氧樹脂、疏水性酚 醛樹脂、疏水性聚氨酯樹脂以及疏水性硅樹脂中的一種或幾種。[0046]符合上述要求的透氣性防水骨料可以商購得到，例如，北京仁創(chuàng)科技集團有限 公司生產的透氣性防水砂，STS-303。[0047]所述透氣性防滲層的厚度沒有特別的限制，只要能夠防止透氣性防滲層上的種 植土層中的水分不滲透到沙漠土壤中、并具有一定的透氣性以滿足種植土層中的植物生 長即可，優(yōu)選情況下，所述透氣性防滲層的厚度可以為0.5-10厘米，更優(yōu)選為3-5厘米。[0048]在一種優(yōu)選實施方式中，在所述沙漠土壤上設置透氣性防滲層之前，所述方法 還包括將沙漠土壤的表層去除掉，去除掉的沙漠土壤的表層的深度可以根據所要種植的 植物而在很大范圍內改變，優(yōu)選情況下，所述去除掉的沙漠土壤的表層的深度可以為 15-100厘米，更優(yōu)選為40-60厘米。[0049]在另一種實施方式中，在所述透氣性防滲層上設置種植土層之前，優(yōu)選在所述 透氣性放滲骨料層上設置保護層，以保護所述透氣性防滲層的防水性和透氣性，所述保 護層的材料可以為沙漠土壤，厚度沒有特別的限制，優(yōu)選情況下，所述保護層的厚度為 2-5厘米。[0050]所述種植土層的厚度可以根據所要種植的植物而在很大范圍內改變，優(yōu)選情況 下，所述種植土層的厚度可以為15-100厘米，更優(yōu)選為40-60厘米。[0051]本實用新型還提供了一種沙漠土壤的種植方法，其中，該方法包括將植物和 /或植物種子栽種于改良后的沙漠土壤中，其中，所述沙漠土壤的改良方法為本實用新型 提供的改良沙漠土壤的方法。[0052]根據本實用新型，在改良后的沙漠土壤中種植植物的過程中，優(yōu)選情況下，使 70%以上的植物根系位于透氣性防滲層上方的種植土層中。所述栽種植物和/或植物種 子的方法為本領域技術人員所公知，可以根據所要種植的物種，而選擇各種林業(yè)和/或 農業(yè)種植方式。例如，所述植物可以為林木、草類、糧食作物、果樹和蔬菜作物中的一 種或幾種，所述植物種子可以為上述植物的繁殖材料。[0053]下面通過以下實施例對本實用新型進行更加詳細的說明。[0054]實施例1[0055]在盆體(直徑為150厘米，高為90厘米)內裝填高度為20厘米的沙漠土壤(取 自寧夏回族自治區(qū)中衛(wèi)市境內的騰格里沙漠)，以模擬自然條件下的沙漠土壤。[0056]在沙漠土壤上鋪設厚度為2厘米的透氣防滲砂(北京仁創(chuàng)科技集團有限公司， STS-303),形成透氣性防滲層，通過STZ直讀式透氣性測定儀和柱狀有機玻璃管內放水 試驗，檢測透氣性防滲層的透氣度和滲流系數。結果如表1所示。之后，在所述透氣性 防滲層上鋪設厚度為68厘米的種植土層，形成沙漠種植結構Al。[0057]實施例2[0058]在盆體(直徑為150厘米，高為90厘米)內裝填沙漠土壤(內蒙古阿拉善右旗 地區(qū)的沙壤)，以模擬自然條件下的沙漠土壤。[0059]將沙漠土壤的表層(深度為50厘米)去除掉，將去除表層土后的土層進行平整 處理使其形成如圖1所示的凹形坑，在凹形坑上鋪設厚度為3厘米的透氣防滲砂(北京 仁創(chuàng)科技集團有限公司，STS-303)，形成透氣性防滲層，通過STZ直讀式透氣性測定儀 和柱狀有機玻璃管內放水試驗，檢測透氣性防滲層的透氣度和滲流系數。結果如表1所7J\ ο[0060]之后，在所述透氣性防滲層上鋪設厚度為47厘米的種植土層，形成沙漠種植結 構A2。[0061]實施例3[0062]在盆體(直徑為150厘米，高為90厘米)內裝填沙漠土壤(寧夏靈武地區(qū)的沙 壤)，以模擬自然條件下的沙漠土壤。[0063]將沙漠土壤的表層(深度為60厘米)去除掉，將去除表層土后的土層進行平整 處理使其形成如圖1所示的凹形坑，在凹形坑上鋪設厚度為5厘米的透氣防滲砂(北京 仁創(chuàng)科技集團有限公司，STS-303)，形成透氣性防滲層，通過STZ直讀式透氣性測定儀 和柱狀有機玻璃管內放水試驗，檢測透氣性防滲層的透氣度和滲流系數。結果如表1所7J\ ο[0064]之后，在所述透氣性防滲層上鋪設厚度為55厘米的種植土層，形成沙漠種植結 構A3。[0065]實施例4[0066]在盆體(直徑為150厘米，高為90厘米)內裝填沙漠土壤(內蒙古奈曼地區(qū)的 沙壤)，以模擬自然條件下的沙漠土壤。[0067]將沙漠土壤的表層(深度為40厘米)去除掉，將去除表層土后的土層進行平整 處理使其形成如圖1所示的凹形坑，在凹形坑上鋪設厚度為3厘米的透氣防滲砂(北京 仁創(chuàng)科技集團有限公司，STS-303)，形成透氣性防滲層，通過STZ直讀式透氣性測定儀 和柱狀有機玻璃管內放水試驗，檢測透氣性防滲層的透氣度和滲流系數。結果如表1所7J\ ο[0068]之后，使用沙漠土壤(內蒙古奈曼地區(qū)的沙壤)在所述透氣性防滲層上設置厚度 為5厘米的保護層，在所述保護層上鋪設厚度為32厘米的種植土層，形成沙漠種植結構 A4。[0069]表 1[0070]
權利要求1.一種沙漠種植結構，其特征在于，該沙漠種植結構包括沙漠土壤層、位于沙漠土 壤層上的透氣性防滲層和位于透氣性防滲層上的種植土層。
2.根據權利要求1所述的沙漠種植結構，其特征在于，所述透氣性防滲層具有凹陷。
3.根據權利要求2所述的沙漠種植結構，其特征在于，所述凹陷為多個，且均勻地分 布于所述透氣性防滲層中。
4.根據權利要求1所述的沙漠種植結構，其特征在于，所述透氣性防滲層的厚度為 0.5-10 厘米。
5.根據權利要求4所述的沙漠種植結構，其特征在于，所述透氣性防滲層的厚度為 3-5厘米。
6.根據權利要求1所述的沙漠種植結構，其特征在于，所述種植土層的厚度為 15-100 厘米。
7.根據權利要求6所述的沙漠種植結構，其特征在于，所述種植土層的厚度為40-60 厘米。
8.根據權利要求1所述的沙漠種植結構，其特征在于，該沙漠種植結構還包括位于所 述透氣性防滲層與種植土層之間的保護層，該保護層的材料為沙漠土壤，所述保護層的 厚度為2-5厘米。
專利摘要本實用新型提供了一種沙漠種植結構，其中，該沙漠種植結構包括沙漠土壤層、位于沙漠土壤層上的透氣性防滲層和位于透氣性防滲層上的種植土層。本實用新型提供的沙漠種植結構能夠有效地改善植物的生長狀況且顯著地降低用水量。
文檔編號A01G1/00GK201805688SQ20102025516
公開日2011年4月27日 申請日期2010年6月30日 優(yōu)先權日2010年6月30日
發(fā)明者秦升益, 賈屹海, 陳杰 申請人:北京仁創(chuàng)科技集團有限公司