Então eu perguntei para as pessoas no canal de IRC #nixos da Freenode, e elas me levaram a essa resposta.
Eu preciso criar um arquivo ~/.nixpkgs/config.nix . Nesse arquivo, preciso criar uma coleção de pacotes usando o função buildEnv e instale-o com nix-env .
A instalação de pacotes ad-hoc usando nix-env não atualiza ~/.nixpkgs/config.nix , portanto, para meu caso de uso eu gostaria de evitar fazer isso. No entanto, vale a pena observar que a instalação de pacotes ad-hoc usando nix-env ainda é útil para experimentação, pois a instalação da coleção de pacotes usando a opção --remove-all removeria tudo que não estivesse na coleção de pacotes.