【摘要】：松嫩平原西部地區(qū)的草原受太平洋季風(fēng)氣候的影響,草原的水熱條件較好,加之地勢平坦,適合發(fā)展機(jī)械化的畜牧業(yè)。該地區(qū)草原物種豐富度高,在高覆蓋度的草原植被下,發(fā)育了肥力較高的黑土,盛產(chǎn)多年生優(yōu)質(zhì)牧草(羊草)。然而,松嫩平原西部地區(qū)的草原位于閉流區(qū),地下水礦化度高,導(dǎo)致鹽漬土與黑土接壤,因此,這里是環(huán)境敏感區(qū)與生態(tài)脆弱帶。松嫩平原西部草原受過度放牧、過度開發(fā)等因素的影響而發(fā)生退化與鹽堿化。草地生產(chǎn)力低已成為制約當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)發(fā)展的主要因素,而草地生產(chǎn)力與土壤水鹽動(dòng)態(tài)密切相關(guān)。因此,本研究以松嫩平原西部鹽堿化人工草地為研究對象,主要對鹽堿化人工草地的土壤理化性質(zhì)的空間變異特征、土壤水鹽動(dòng)態(tài)、紫花苜蓿的水鹽閾值進(jìn)行研究,同時(shí)對松嫩平原西部鹽堿化人工草地的灌溉制度進(jìn)行優(yōu)化。主要的研究結(jié)果有:1)鹽堿化人工草地土壤電導(dǎo)率(EC)和總堿度(TA)的強(qiáng)空間變異性主要是受氣候與成土母質(zhì)的影響,而土壤pH與土壤質(zhì)量含水量則是受結(jié)構(gòu)性因素與隨機(jī)因素的共同作用的影響。2)鹽堿化人工草地生物量(干重)與土壤pH顯著相關(guān),并可用Y(DM)=2699.73-276.496 pH(R~2=0.403,7.17pH9.92),即紫花苜蓿的對土壤pH的耐受上限為9.92。3)中度鹽堿化人工草地0~100 cm的土壤容積含水量最高;此外,鹽堿化人工草地0~100 cm的土壤pH和SAR隨種植時(shí)間的增加而逐漸降低,而輕度與重度鹽堿化人工草地0~100 cm的土壤EC和TA穗種植時(shí)間而呈增加的趨勢。4)土壤鹽堿化通過影響紫花苜蓿葉片數(shù)量對人工草地的生產(chǎn)力產(chǎn)生影響,即減少紫花苜蓿的葉片數(shù)量,進(jìn)而對鹽堿化人工草地減產(chǎn)同時(shí)降低牧草品質(zhì)。5)在返青期、分枝期與花期中,分枝期是紫花苜蓿對水分虧缺最敏感的生長階段,此時(shí)期缺水將明顯降低鹽堿化人工草地牧草產(chǎn)量。6)灌溉可提高中度鹽堿化人工草地0~100 cm的土壤容積含水量約10%;此外,0~100 cm土壤EC、SAR和TA分別降低了182~345μS cm~(-1)、8.95~9.00(mmol_c/L)~(1/2)和3.29~4.65 mmol_c L~(-1)。7)灌溉可有效提高紫花苜蓿的水分利用效率。在各水分處理中,I5(在分枝期進(jìn)行灌溉)的水分利用效率最高,其次為I1(返青期+分枝期進(jìn)行灌溉)處理下的水分利用效率。8)在綜合考慮吉林西部地區(qū)的氣候特點(diǎn)、地下水狀況與土壤鹽堿程度等多方面因素的情況下,在紫花苜蓿的分枝期進(jìn)行灌溉,灌水定額以滿足紫花苜蓿各階段蒸散量(236.5 mm)為準(zhǔn)。
【圖文】：

圖 3.1 試驗(yàn)區(qū)域位置Figure 3.1 The location of experiment region2.1.1 鹽堿化人工草地空間變異通過對鹽堿化人工草地紫花苜蓿生物學(xué)特征以及土壤理化性質(zhì)進(jìn)行調(diào)查，揭示鹽堿化人工草地的變異特征，具體內(nèi)容如如下：1）鹽堿化人工草地土壤理化性質(zhì)的空間變異特征將經(jīng)典統(tǒng)計(jì)學(xué)與地統(tǒng)計(jì)學(xué)結(jié)合，通過半方差分析，利用 kriging 插值法對鹽堿化人工草地土壤理化性質(zhì)進(jìn)行了研究。闡明鹽堿化人工草地土壤理化性質(zhì)的空間變異特征。2）鹽堿化人工草地紫花苜蓿生物學(xué)特征的空間變異性通過調(diào)查，獲取田塊尺度鹽堿化人工草地紫花苜蓿的生長指標(biāo)，利用地統(tǒng)計(jì)學(xué)等方法研究鹽堿化人工草地紫花苜蓿生長的空間變異特征。

鹽堿化紫花苜蓿人工草地土壤水鹽特征及優(yōu)化調(diào)控性季風(fēng)氣候，晝夜溫差大，氣候季節(jié)性明顯。春季干旱多風(fēng)少雨，夏季炎熱且降雨集中，，雨熱同期，冬季嚴(yán)寒少雪。據(jù)白城氣象局的數(shù)據(jù)顯示，該地區(qū) 2008 年至 2015 年均降水量為 415.95 mm，約75%的雨量集中在6 ~ 9月份。年均蒸發(fā)量1545.55 mm，年平均日照數(shù)為3005.3h，年均有效積溫 3000.5 ℃，最高氣溫 40.2 ℃，最低氣溫-33.3 ℃，凍土層可達(dá)180 cm，無霜期 142 d。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S541.9;S152.7;S156.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2638262