[0001] 本发明涉及荒漠固沙治理技术领域，具体为一种可提高流沙稳固性的荒漠藻培育及种植方法。

[0002] 荒漠流沙是指在干旱和半干旱地区，由于风力作用导致的沙粒移动和堆积现象，这种现象在荒漠地区尤为常见，特别是在风力强劲、植被稀少的地区，荒漠流沙不仅对当地生态环境造成破坏，还可能对人类活动产生影响，阻塞交通、破坏农田，荒漠流沙的成因是因为干旱气候，干旱的气候条件导致地表植被稀疏，土壤缺乏足够的水分和有机质，使得土壤颗粒容易被风吹起，风力作用，风力是导致沙粒移动的主要动力，当风速达到一定强度时，沙粒会被吹起并随风移动，地表条件，地表的粗糙度、植被覆盖度和土壤湿度等都会影响沙粒的移动，流沙会覆盖和掩埋植被，破坏原有的生态系统，导致生物多样性下降。

[0003] 针对荒漠流沙的治理则是通过种植耐旱、耐风蚀的植物，如沙棘、胡杨等，来固定沙粒，恢复和改善生态环境，建设防风林带、设置沙障等工程措施来阻挡风力，减少沙粒的移动，利用微生物和藻类等生物技术，如通过种植具有固沙能力的藻类，形成生物结皮，稳定沙地。

[0004] 荒漠藻是指在干旱、半干旱地区，特别是在荒漠环境中生长的藻类，这些藻类适应了极端的环境条件，高温、强辐射、低湿度和贫瘠的土壤，它们在荒漠生态系统的稳定和恢复中扮演着重要角色，荒漠藻能够忍受长时间的干旱，它们能够在干燥的环境中存活，并在水分充足时迅速恢复生长，能够在高温条件下生存，有的甚至能在超过50℃的温度下生长，具有固氮能力，能够将大气中的氮气转化为植物可利用的氮素，对土壤肥力的提升有重要作用，通过形成生物结皮，荒漠藻有助于固定沙粒，减少风蚀和水蚀，稳定土壤。

[0005] 目前在使用荒漠藻固沙时对荒漠藻的培育方法较为简单，不适应特定的环境条件，导致生长缓慢，无法有效形成生物结皮，从而降低固沙效果，无法适应极端的气候条件，因此，本领域技术人员提供了一种可提高流沙稳固性的荒漠藻培育及种植方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

[0044] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0045] 实施例一：

[0046] 本发明实施例提供一种可提高流沙稳固性的荒漠藻培育方法，荒漠藻包括：

[0047] 具鞘微鞘藻、纤细席藻、爪哇伪枝藻、念珠藻与单细胞绿藻卵圆鼓球藻。

[0048] 具鞘微鞘藻，具鞘微鞘藻是一种丝状蓝藻，常在荒漠土壤中形成生物结皮，有助于土壤稳定和减少风蚀，具有很强的耐旱能力，能在极端干旱的环境中生存，通过光合作用产生氧气，有助于改善土壤微环境，具有一定的固氮能力，能为土壤提供氮素。

[0049] 纤细席藻，纤细席藻是一种丝状蓝藻，能在干旱和贫瘠的环境中生长，纤细席藻生长迅速，能够快速覆盖土壤表面，有助于土壤的稳定和水分保持，具有一定的耐盐碱能力，适合在盐碱土壤中生长。

[0050] 爪哇伪枝藻，爪哇伪枝藻是一种蓝藻，能在极端干旱和高温的环境中生长，形成固氮结皮，通过固氮作用为土壤提供氮素，促进其他植物的生长，具有较强的耐热能力，能在高温条件下生存。

[0051] 念珠藻，念珠藻是一种固氮蓝藻，能在多种环境中生长，包括荒漠土壤，具有显著的固氮能力，能够将大气中的氮气转化为植物可利用的氮素，在生物结皮中，念珠藻的存在有助于增加生物多样性。

[0052] 单细胞绿藻卵圆鼓球藻，卵圆鼓球藻是一种单细胞绿藻，能在土壤表面形成生物结皮，虽然为单细胞绿藻，但其在土壤表面的生长也能形成一定的生物结皮，有助于土壤的稳定，具有较强的适应性，能在多种土壤类型中生长。

[0053] 具鞘微鞘藻、纤细席藻、爪哇伪枝藻、念珠藻与单细胞绿藻卵圆鼓球藻具有特殊适应性和生长特性的藻类，能够在极端干旱和贫瘠的环境中生长，并通过形成生物结皮来稳定流沙，具鞘微鞘藻、纤细席藻、爪哇伪枝藻、念珠藻与单细胞绿藻卵圆鼓球藻的选取与培育包括以下步骤：

[0054] S1.取样，在干旱的季节，采取具鞘微鞘藻、纤细席藻、爪哇伪枝藻、念珠藻与单细胞绿藻卵圆鼓球藻的样本；

[0055] S1.1.取样位置选取，在盐碱化程度较高的位置进行采样，以确保采集到的藻种具有耐旱和耐盐碱能力；

[0056] S1.2.准备工具和材料，准备无菌的采样工具，无菌采样瓶、无菌试管、无菌镊子、无菌刀片、菌的培养基、培养容器、无菌水和消毒剂，通过无菌水和消毒剂清洗和消毒采样工具、培养基与培养容器；

[0057] S1.3.采样，在采样前，使用无菌水和消毒剂彻底清洗采样工具，采集藻类样本时，在选定的地点，采集土壤与沙子样本，这些样本含有耐旱和耐盐碱的藻类，采集的样本立即放入无菌容器中，并在低温条件下保存，以保持藻类的活性；

[0058] S1.4.分离纯化，使用显微操作、梯度离心等技术从样本中分离出藻类；

[0059] S2.初步培养，在实验室条件下，将筛选出的藻种在适宜的培养基中进行培养，直至达到足够的生物量，将培养的样本接种到无菌的培养基中；

[0060] S2.1.提供适宜的光照条件，12小时光照和12小时黑暗循环，保持培养温度在25‑30℃之间，保持培养容器内有适当的气体交换，以提供足够的二氧化碳和氧气定期监测藻类的生长情况，包括细胞密度和生物量；

[0061] S3.筛选培养，针对耐旱和耐盐碱筛选是筛选出适应极端环境藻种；

[0062] S3.1.准备不同湿度的培养环境，低湿度与温度条件，设置十种低湿度的培养环境，使用带有干燥箱与控制湿度的培养箱，以比较藻种在不同湿度条件下的生长情况；

[0063] S3.2.定期观察藻种的生长情况，记录生长速度、颜色变化、细胞密度等指标，记录藻种在不同湿度条件下的生长数据，分析藻种在不同湿度条件下的生长差异，根据藻种在低湿度条件下的生长表现，筛选出耐旱性较强的藻种；

[0064] S3.3.准备十个不同盐浓度的培养基，在培养基中添加不同浓度的盐分，以模拟高盐环境，设置一个无盐的对照组，将耐旱较强的藻种分成十一份，分别在无盐培养基与十个不同盐浓度的培养基内部进行培养，以比较藻种在不同盐浓度下的生长情况；

[0065] S3.4.定期观察藻种的生长情况，记录生长速度、颜色变化、细胞密度等指标，记录藻种在不同盐浓度条件下的生长数据，分析藻种在不同盐浓度条件下的生长差异，根据藻种在高盐浓度条件下的生长表现，筛选出耐盐碱性较强的藻种；

[0066] S3.5.重复实验，为了确保结果的可靠性，进行多次重复实验，以确定藻种的耐旱和耐盐碱能力；

[0067] S3.6.重点培养，将耐旱耐盐碱能力的藻种进行培养分裂，达到能播种的数量；

[0068] S4.1.将培养基无菌清洗后，安装温度调节的设备、搅拌设备、全光谱灯、通气过滤设备与通气设备；

[0069] S4.2.通过试管将耐旱耐盐碱能力的藻种接种在培养基当中进行培养，每毫升的液体中含有100,000个细胞的比例进行培养，通过温度调节设备对培养基内部温度进行调节，使温度保持在30度，全光谱灯照射时间为8h，模拟实际光照程度，通气设备连接通气过滤设备，通气调节气流大小在2.5L.min‑1；

[0070] S4.3.营养液配制，每升水添加硝酸钾1.5g，磷酸二氢钾1g，氯化钠0.03g，硫酸镁0.1g，硫酸亚铁0.5g，微量元素混合物0.01g，碳酸氢钠1g，乙二胺四乙酸1g，甘露醇0.1g，脯氨酸0.1g，维生素B12与维生素C0.01g，赤霉素0.01g，细胞分裂素0.01g，苹果酸0.01g，氨基酸和多肽0.01g，在营养液当中添加的甘露醇能够帮助细胞在干旱条件下保持水分平衡，脯氨酸作为渗透保护剂，帮助细胞在高盐碱条件下维持水分，维生素B12与维生素C具有强效抗氧化剂，能够清除自由基，保护细胞免受氧化损伤，赤霉素促进细胞伸长和分裂，有助于植物在逆境中生长，苹果酸作为细胞内的缓冲剂，帮助调节细胞内的pH值，有利于荒漠藻后期生长。

[0071] S4.4.营养液供给，将营养液输送至培养基内部每升0.2g，通过搅拌设备将营养液与藻液进行充分混合，混合的同时提供一定氧气供给；

[0072] S4.5.根据每毫升细胞含量更换不同容量的培养基；

[0073] S4.6.在培养后期添加菌根真菌与固氮菌株，通过提取技术将菌根真菌与固氮菌株从植物根茎土壤当中提取出来后，再通过培养技术将菌根真菌与固氮菌株进行分裂培养，将分裂培养后的菌根真菌与固氮菌株混合形成菌液，再将菌液添加至培养池内部，每升添加100g，并通过搅拌设备进行混合均匀；

[0074] S4.7.当200ml培养基当中细胞含量达到1000000/ml时接种到500ml的培养基当中，并持续温度保持在30度，全光谱灯照射时间为8h，模拟实际光照程度，通气设备连接通气过滤设备，通气调节气流大小在5L.min‑1；

[0075] S4.8.当500ml培养基当中细胞含量达到1500000/ml时接种到1000ml的培养基当中，并持续温度保持在30度，全光谱灯照射时间为8h，模拟实际光照程度，通气设备连接通气过滤设备，通气调节气流大小在7.5L.min‑1；

[0076] S4.9.当1000ml培养基当中细胞含量达到1000000/ml时，接种到3000ml的培养基当中，并持续温度保持在30度，全光谱灯照射时间为8h，模拟实际光照程度，通气设备连接通气过滤设备，通气调节气流大小在10L.min‑1；

[0077] S4.10.当30000ml培养基当中细胞含量达到1000000/ml时，接种到培养池当中进行培养，透明棚每天早晨8点打开，晚上6点关闭，使荒漠藻适应自然环境；

[0078] S5.当培养池当中的细胞含量达到1000000/ml时进行振动筛分与离心分离获得藻泥，获得的藻泥经过干燥箱75度下干燥5个小时，收集到藻片后，用粉碎机粉碎，获得藻粉，进行干燥保存。

[0079] 根据步骤S4.6中菌根真菌采集通过植物根系土壤进行采集，其菌根真菌采集的步骤为：

[0080] S1.选取目标根茎与土壤，将土壤样本通过筛网去除大颗粒杂质，然后进行稀释；

[0081] S2.提取样本，将植物根系轻轻抖落附着的土壤，然后将根系剪成小段，进行后续处理，使用马铃薯葡萄糖琼脂培养基，将土壤或根系样本进行梯度稀释后涂布在培养基上，培养以分离菌根真菌，从培养基上挑取单菌落，进行多次划线纯化，直到获得纯培养。

[0082] 根据步骤S4.6中固氮菌株采集通过植物根系土壤进行采集，其菌根真菌采集的步骤为：

[0083] S1.选取目标根茎与土壤，将土壤样本通过筛网去除大颗粒杂质，然后进行稀释；

[0084] S2.使用含有特定碳源和氮源的培养基，阿须贝无氮培养基，以选择性地培养固氮菌株，再进行厌氧培养与纯化之后进行培养。

[0085] 一种可提高流沙稳固性的荒漠藻种植方法，包括以下步骤：

[0086] A.播种准备，对播种位置进行考察，日照时长、盐碱度、降水量与通风，荒漠藻的混合与播种设备，将筛选出来耐旱和耐盐碱能力的具鞘微鞘藻、纤细席藻、爪哇伪枝藻、念珠藻与单细胞绿藻卵圆鼓球藻藻种进行充分混合，混合比例为1：1：1：1：1；

[0087] A1.准备干稻草与栽种机，将干稻草栽种到最优播种位置的边缘处，栽种方式为同心圆或者同心矩形进行多圈栽种，减少流沙的流动性，干稻草的栽种深度为30cm；

[0088] A2.准备仙人掌幼苗、沙棘幼苗、沙柳幼苗与骆驼刺幼苗种植在播种位置上，混合种植的植物通过其根系分泌物和凋落物为土壤提供有机质，这些有机质是土壤微生物的食物来源，有助于提高土壤肥力，有机质的增加有助于改善土壤的团粒结构，增加土壤的孔隙度，从而提高土壤的通气性和保水性土壤微生物的活动有助于将土壤中的养分转化为植物可利用的形式，促进养分循环，根系的生长和死亡有助于土壤颗粒的团聚，形成稳定的土壤结构，减少土壤侵蚀，多样化的植物群落可以提高生态系统的抵抗力和恢复力，对环境变化的适应性更强；

[0089] B.荒漠藻播种，准备蓄水池，在蓄水池当中添加淀粉基粘合剂，每升水当中添加200g淀粉基粘合剂，使用搅拌设备进行充分混合搅拌，混合至水呈黏稠状；

[0090] B1.播撒绿肥、氮、磷与钾混合制成的营养颗粒，为荒漠藻生长初期提供营养供给，再使用运输设备运输至播种位置，使用灌溉设备对种植位置灌溉水，用于荒漠藻初期生长水分供给；

[0091] B2.将荒漠藻藻浆均匀播种在仙人掌幼苗、沙棘幼苗、沙柳幼苗与骆驼刺幼苗位置的沙土上，最后通过地覆膜技术进行覆盖；

[0092] B3.每天早晨8:30时揭开腹膜，根据天气情况进行浇灌，并实时收集数据，下午6:00腹膜，腹膜前再次收集数据；S3.收集观察数据，收集环境改善数据与固沙效果数据；

[0093] B3.1.观察仙人掌幼苗、沙棘幼苗、沙柳幼苗与骆驼刺幼苗的生长数据；

[0094] B3.2.观察种植位置的固沙程度，包括生物结皮覆盖度、土壤稳定性与土壤侵蚀量，生物结皮覆盖度通过网格法与影像分析技术测量生物结皮的覆盖面积，土壤稳定性通过风洞实验或实地观察，记录风力作用下沙粒的移动情况，土壤侵蚀量通过收集和称重被风或水侵蚀的土壤，计算土壤侵蚀量的变化

[0095] B3.3.观察种植位置环境改善数据，包括土壤肥力、土壤水分保持能力与土壤pH值和盐分含量，土壤肥力通过定期采集土壤样本，分析土壤有机质含量、氮磷钾等养分含量的变化，土壤水分保持能力通过使用土壤水分测定仪监测土壤湿度的变化，评估土壤的保水能力，土壤pH值和盐分含量，定期测定土壤pH值和盐分含量，评估土壤的酸碱度和盐碱化程度；

[0096] B3.4.观察具鞘微鞘藻、纤细席藻、爪哇伪枝藻、念珠藻与单细胞绿藻卵圆鼓球藻生长数据，生长监测，定期测量藻类的生物量，通过光密度或干重测定来绘制生长曲线，通过显微镜观察藻类细胞分裂的频率和速度，计算藻类的生长速率，细胞分裂次数/天，评估在一定时间内藻类生物量的积累情况，使用血球计数板或自动细胞计数器来测定细胞数量，通过观察细胞分裂的周期来评估分裂速度；

[0097] C4.再次选取，再将环境最恶劣播种位置的具鞘微鞘藻、纤细席藻、爪哇伪枝藻、念珠藻与单细胞绿藻卵圆鼓球藻进行上述S3中筛选培养的步骤，优化具鞘微鞘藻、纤细席藻、爪哇伪枝藻、念珠藻与单细胞绿藻卵圆鼓球藻种的耐旱性与耐盐碱性，筛选出耐旱性与耐盐碱性的具鞘微鞘藻、纤细席藻、爪哇伪枝藻、念珠藻与单细胞绿藻卵圆鼓球藻进行播种固沙，以达到最佳固沙的效果与环境选取的阙值。

[0098] 蓄水池当中的水为去离子水，以确保没有杂质和矿物质，再将蓄水池当中的水进行温度调节，淀粉基粘合剂在搅拌时确保水温为室温温度，以提高淀粉基粘合剂混合效率，保证充分混合。

[0099] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。