人工藻荒漠生态修复技术.docx

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人工藻荒漠生态修复技术

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刘永定+李勇+刘旭

摘要通过介绍藻类连续培养的理论、种类和装置，旨在对荒漠区退化土地进行生态修复。本文论述了近年发展起来的室内培养藻类与野外项目区喷洒研究，认为藻类连续培养并规模化、同时进行野外喷洒是一种治理和恢复荒漠生态的有效方式。利用藻类喷洒荒漠区，发挥其固沙、抑尘、成土、培肥、育草、固碳、修复生态系统的作用，可为荒漠区生态环境建设做出贡献。

关键词人工藻；荒漠；生态修复；河北围场

中图分类号S157.2文献标识码B文章编号1007-5739（2017）12-0252-03

AbstractTheory，typesandequipmentofcontinuouscultivationofalgaewereintroducedinthispaper.Theresearchonindoorcultivationalgaenewlydevelopedandfieldprojectareasprayingalgaewaselaborated.Continuousscalecultureandfieldsprayingwasaneffectivewaytocontrolandrestoredesertecosystem.Thatthealgaesprayingindesertareacanplaytherolesofsandfixing，dustcontrol，soilforming，fertilityincreasing，vegetationcultivation，carbonsequestrationandecologicalsystemrestoration.Itcancontributetotheecologicalenvironmentconstructionindesertarea.

Keywordsartificialalgae；desert；ecologicalrestoration；WeichangHebei

我国北方大部分地区生态环境脆弱，包括水土流失在内的土地荒漠化已经成为重要的环境问题[1]。新中国成立以来，国家已累计治理了水土流失面积超过80万km2，取得了显著的成绩。但据1999年遥感普查结果，全国亟待治理的水土流失面积仍达220万km2，大江大河上游地区、风沙区水土流失严重，生态恶化的趋势尚未得到有效控制[2]，按现在的治理速度和治理方法，需要近半个世纪才能得到初步治理，而且需要数千亿元资金。因此，转变观念，依靠生态修复防治水土流失已成为中国水土保持实践的迫切需要[3]。

河北坝上地区位于中国北方农牧交错带中部，虽然从沙漠化发生的程度来讲，为沙漠化轻度地区，但从沙漠化发展速率来看，却是我国土地沙漠化发展最迅速的地区[4]。坝上地区在明清时代原本是水草丰茂的优良天然牧场[5]，自清朝末期开始放垦后，农民逐渐定居草原，致使草地退化、风蚀沙化，水土流失逐渐加剧和扩大。为了解决荒漠区的生态环境问题，在20世纪90年代，武汉水生生物研究所将荒漠藻引入荒漠区进行荒漠治理[6-8]，先后在我国腾格里沙漠、通古特沙漠、库布齐沙漠开展了关于藻类分布、结皮、固沙成土方面的研究，实现荒漠藻人工结皮与传统植物或工程固沙措施的结合。从已有文献报道来看，多数荒漠藻结皮治沙的研究仅局限于小范围，还未进行大范围的实际运用[9-11]。研发团队在木兰围场项目区进行荒漠藻人工培养，并大规模喷洒藻液恢复荒漠生态的技术属首创。本文以围场满族自治县项目区为例，总结人工荒漠藻修复荒漠生态的关键技术，为规模化恢复荒漠化生态修复提供依据。

1藻类培养

1.1藻种选择

人工藻类修复荒漠藻种的关键是藻类能否在干旱缺水、土壤贫瘠的荒漠区存活。因此，需要调查项目区的藻类结皮，并分离纯化本土藻株（≥3株），并进一步筛选出适应性强、耐旱、耐寒、耐热、耐辐射、耐贫瘠，以及既能光合固氮的全自养品系，又适合于规模化培养的品种。根据这些条件，选择席藻（Phormidiumtenu）、伪枝藻（Scytonematales）、具鞘微鞘藻（Microcoleusvaginatus）进行研究。

1.2培养液选择

项目采用目前公开的BG11培养基培养方法，该方法易行、操作方便。采用硝酸钠、磷酸氢二钾、硫酸镁、氯化钙、柠檬酸、柠檬酸铁铵、乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA）、碳酸钠，微量元素溶液配制具体配比如表1所示。其中，微量元素溶液A5按比例配制，具体配比如表2所示。

1.3藻类培养过程

藻类的培养其实就是让藻类无限繁殖并多次扩繁的过程，一般几十