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沙漠化是全球面临的主要生态环境问题之一,已严重威胁到人类的生存和发展,并对我国社会经济效益带来巨大损失,因而防沙治沙技术的开发研究具有重要的理论及实际意义。目前固沙新技术和新材料的研究主要集中在工程(或物理)固沙、化学固沙等传统固沙剂方面,但其效果并不理想,研发高效的新型固沙材料及环保型固沙剂是目前环境工程相关领域的研究热点。本研究以热改性凹凸棒土(采自甘肃临泽)为材料,与丙烯酰胺聚合生成高分子固沙材料,并与苔藓结皮(采自腾格里沙漠沙坡头地区)复配,制备出具有重要应用前景的自营养型固沙材料,并进一步确定该固沙材料的性能与固沙效果,以期为干旱地区沙漠化防治与干旱环境改善提供生产实践应用价值。通过分析沙漠苔藓结皮的人工扩繁基质配制及效果,外加碳源、植物生长调节剂对苔藓结皮生理特性的影响,凹凸棒基高分子固沙材料的表征与性能研究,苔藓型凹凸棒基高分子固沙材料的生物活性研究,模拟降水对苔藓型凹凸棒基高分子固沙材料固沙效果的影响,得出以下结论:在不同人工扩繁基质(Beneck、Part、BG11、Hogland),室内光照培养箱中30℃的温度和120μE.m-2.s-1的光照强度的条件下培养,从叶绿素a、MDA、可溶性蛋白以及可溶性糖含量的变化分析来看,Hogland为最佳培养基,然后在光照培养箱中下大量培养。苔藓在外加碳源(蔗糖、葡萄糖,浓度梯度为10、20、40g/L)胁迫下,根据细胞的死亡,破损、污染数量和污染程度,及叶绿素a、MDA、可溶性蛋白含量的变化分析来看,沙漠苔藓对蔗糖的最高耐受度为40 mg/L;葡萄糖的最高耐受度为20 mg/L。苔藓在外加植物生长调节剂(2,4-D、6-B-A,浓度梯度为0.5、1、2mg/L)影响下,从叶绿素a、MDA、可溶性蛋白以及可溶性糖含量的变化分析来看,添加低浓度植物生长调节剂对沙漠苔藓的生长繁殖有促进作用,高浓度则有一定的抑制作用;添加0.5 mg/L的2,4-D效果最佳。通过研究添加不同质量比(0、3、5、8、10、15%)热改性凹凸棒所制备的凹凸棒基高分子固沙材料的吸水性能(蒸馏水、p H值为5-9的蒸馏水、0.9%Na Cl溶液)、保水性能,凹凸棒基高分子固沙材料的吸水率受p H值的改变影响较大;盐溶液均对凹凸棒基高分子固沙材料的吸水性有很大影响;质量比为10%的凹凸棒基高分子固沙材料的吸水性和保水性最佳;在200W超声干扰下制备的凹凸棒基高分子固沙材料,效果最佳。按不同比例(3:1、2:1、1:1、1:0、1:2、1:3)复配苔藓与凹凸棒基高分子固沙材料,复配比为1:1时人工培养的苔藓结皮表现出较强的光合生理特性,抗旱性能较强,凹凸棒基高分子固沙材料对苔藓结皮的干扰最小。中度湿润处理(每3d加水)与完全湿润处理(每天加水)和干旱处理(每6d加水)相比,复配凹凸棒基高分子固沙材料条件下人工培养苔藓结皮的叶绿素含量显著较高,中度湿润处理下藓株表现出较强的光合生理特性,更利于苔藓植株生长。喷洒低浓度(为原营养液浓度的50%)的营养液与无营养液和原浓度营养液相比,可有效抑制细菌污染苔藓结皮,同时提供一定营养成分;喷洒原浓度营养液,由于水份挥发导致微量元素累积,抑制苔藓结皮的生长。本研究研制的具有自繁殖能力与生物活性的自营养型固沙剂,在强化传统高分子固沙材料性能的同时,为苔藓结皮的扩增提供了适宜的营养条件和水份条件,可以增强表土稳定性,促进苔藓结皮发育,达到治理土地荒漠化的目的。