基本原理
“沙漠植樹成活器”的基本原理：由於沙漠地區雨水稀少，剛栽的小樹苗只靠澆一兩次水是很難成活的，所以“沙漠植樹成活器”相當於用可降解的材質，在樹木或植物的根部放入一個桶形容器。而這樣的桶形容器，由漏斗蓋、桶骨架、桶壁膜三部分組成，具有目標性透水、透氣和不透土的柵濾功能。即既可收集天降雨水和保存人工施水、施肥，又能實現水和氣在沙土中的正常交流，還可使植物穿過桶壁小孔自由生長，促成根繫到土壤深處吸收水分、養分，以最終變為根深葉茂的喬木、灌木，並與周邊的雜草、地衣逐漸形成共同體。
設計思路
郎加明、劉進立認為，沙漠植樹成活的關鍵有三：一是固沙;二是固水;三是形成生態圈。
固沙
中國沙漠植樹固沙的經驗，現已有寧夏中衛沙坡頭用稻草、麥稈編織的草方格埋進沙中可有效阻止黃沙的蔓延流動，避免黃沙覆蓋鐵路和綠化光禿地帶的典型;沙漠植樹連片的經驗，也已有內蒙古恩格貝在庫布齊沙漠中植喬木、灌木、草、地衣，以及甘肅武威王天昌、王銀吉父子在騰格里沙漠栽梭梭、花棒、毛條、榆樹、紅柳、沙棗、楊樹等6400畝、植被覆蓋率達到52%的實例。
固水
剩下的關鍵是如何固水。為此，郎加明、劉進立通過對寧夏中衛沙坡頭和內蒙古恩格貝的實地調研，並進行艱苦的創新思維和多次材料試驗，的“沙漠植樹成活器”。
禁忌
同時，郎加明、劉進立指出，使用“沙漠植樹成活器”綠化沙漠和黃土高原，以至廣大城市、農村，要有“四忌”：
一忌樹的行距、株距相同，否則沙土會隨風“穿林而過”;
二忌樹的年齡段相同，應大、中、小比例適度;
三忌樹的層級相同，要“喬、灌、草”三者一體化，才能保持水土和出現地衣;
四忌樹的種類相同，不然會森林病蟲害頻發。
展望
如此，以“沙漠植樹成活器”為“釘子”的“綠化女神”，將以人造生態圈的方式，徹底改變中國三北地區目前植樹造林“一年綠，二年黃，三年光”的“政績工程史”，從而有效地控制沙漠化的擴展，確實保護環境和制止沙塵暴，對國民經濟和人民生活具有難以估量的可持續發展效益。
