兩種多功能環(huán)境材料對(duì)半干旱區(qū)植物生長(zhǎng)和土壤改良影響研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-15 20:56
我國(guó)半干旱區(qū)由于氣候問題和不合理的人類活動(dòng)造成植被稀疏、水資源短缺,導(dǎo)致水土流失嚴(yán)重、生態(tài)環(huán)境脆弱。本區(qū)氣候高寒、干旱,土層薄、土壤貧瘠等特點(diǎn),使植被恢復(fù)困難,林業(yè)發(fā)展受到制約,應(yīng)用功能性環(huán)境材料等技術(shù)手段是解決該問題的重要途徑。本研究針對(duì)半干旱區(qū)自然條件特點(diǎn),根據(jù)環(huán)境材料的功能特性和研究趨勢(shì),創(chuàng)新性的選擇聚丙烯酸型高分子保水劑和微生物菌劑兩種材料,系統(tǒng)的進(jìn)行了材料機(jī)理性研究、作用基礎(chǔ)性研究和實(shí)際應(yīng)用性研究。首先進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn),研究高分子保水劑與微生物菌劑的相互作用機(jī)理,為二者共同作用對(duì)土壤和植物生長(zhǎng)產(chǎn)生的影響提供機(jī)理依據(jù);通過室內(nèi)盆栽試驗(yàn),進(jìn)行保水劑與微生物菌劑對(duì)植物-土壤影響的基礎(chǔ)性研究,將保水劑和微生物菌劑設(shè)計(jì)不同濃度進(jìn)行交叉配比,研究環(huán)境材料不同配比處理下對(duì)土壤結(jié)構(gòu)、水分、養(yǎng)分、有機(jī)質(zhì)、土壤微生物等土壤特性的影響,以及對(duì)油松、白蠟、丁香、紅瑞木、紫花苜蓿、高羊茅等植物生長(zhǎng)的影響;通過在張北縣半干旱區(qū)野外造林試驗(yàn),研究保水劑和微生物菌劑在半干旱區(qū)的自然條件下對(duì)樟子松、檸條生長(zhǎng)的影響和對(duì)土壤理化特性、微生物環(huán)境的調(diào)節(jié)作用,并調(diào)查樟子松人工林生長(zhǎng)情況,構(gòu)建樟子松人工林生長(zhǎng)方程,并對(duì)環(huán)境...
【文章來源】:北京林業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:152 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖2-1交聯(lián)丙烯酸型高分子保水劑吸水原理示意圖??
兩種環(huán)境材料分別具有保水改土特性和促進(jìn)有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的功能性特點(diǎn),同時(shí)安全??無毒害,成本較低,可大范圍推廣,具有環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性特點(diǎn)。??圖2-1交聯(lián)丙烯酸型高分子保水劑吸水原理示意圖??Fig.?2-1?Water?absorption?principle?of?crosslinking?acrylic?acid?type?SAP??2.3.測(cè)定指標(biāo)與方法??2.3.1.?土壤理化性質(zhì)測(cè)定??盆栽結(jié)束后用環(huán)刀于10cm-20cm處取原狀土。野外試驗(yàn)分別與2015年5月、??2016年5月、2017年5月于根系周圍土層表面以下20cm-40cm處取原狀土。??2.?3.?1.1.?土壤理化性質(zhì)測(cè)定??環(huán)境材料主要對(duì)土壤水分、團(tuán)聚體、有機(jī)質(zhì)產(chǎn)生影響,同時(shí)這些指標(biāo)也是代表土??壤肥力和影響植物生長(zhǎng)的重要指標(biāo),因此對(duì)土壤水分常數(shù)、水穩(wěn)性團(tuán)聚體、速效養(yǎng)分、??有機(jī)質(zhì)、微生物碳、氮等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。??全氮、全磷、全鉀、速效氮、速效磷、速效鉀、pH值等采用常規(guī)農(nóng)化分析方法。??土壤有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法(稀釋熱法)測(cè)定,土壤速效氮采用硫酸肼法測(cè)定,??速效磷、全磷采用鉬銻抗比色法測(cè)定,利用全自動(dòng)化學(xué)分析儀來完成;速效鉀采用乙??酸銨浸提-火焰光度法進(jìn)行測(cè)定,全鉀采用氫氧化鈉堿熔-火焰光度法,利用火焰光度??計(jì)完成;全氮采用凱氏定氮法,利用全M儀完成(妁如坤,2000)。??15??
3.2.微生物菌劑與聚丙烯酸型保水劑相互性能影響??3.2.1.微生物菌劑對(duì)保水劑吸水性影響??由圖3-1可見,將一定量的保水劑放入不同濃度的微生物菌劑溶液中,隨微生物??菌劑濃度的增大,保水劑的吸水倍率逐漸降低,0.05%、0.1%、0.25%、0.5%、0.75%??的微生物菌劑溶液中,保水劑的吸水倍率分別是對(duì)照組的0.74、0.70、0.52、0.46、??0.41?倍。??研宄選用聚丙烯酸鉀型保水劑在去離子水中吸水倍率超過300,其重要成分為交??聯(lián)丙烯酸鉀,由于高分子化合物的分子鏈可無限延長(zhǎng)鏈接,分子之間構(gòu)成復(fù)雜的三維??網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),并形成大量的羧基、羥基等親水基團(tuán),通過與水分子結(jié)合成氫鍵而吸附大??量水分,同時(shí),高分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的電解質(zhì)溶液與外部水分形成壓力勢(shì)差,使水分??通過壓力差滲透到高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部,水分子電解后負(fù)離子相互排斥導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)??的膨脹
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]化肥污染對(duì)糧食作物生產(chǎn)的環(huán)境懲罰效應(yīng)[J]. 陸文聰,劉聰. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2017(05)
[2]科爾沁沙地4種灌木對(duì)干旱脅迫的生理響應(yīng)[J]. 遲琳琳. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2017(05)
[3]生物炭和菌肥的混合使用對(duì)蘋果園連作土壤環(huán)境及平邑甜茶幼苗生理指標(biāo)的影響[J]. 孫琪然,徐燕,相立,王功帥,沈向,陳學(xué)森,尹承苗,毛志泉. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2017(08)
[4]微生物菌劑對(duì)草坪植物高羊茅生長(zhǎng)與土壤酶活性的影響[J]. 張美存,程田,多立安,趙樹蘭. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2017(14)
[5]聚丙烯酸類高吸水性樹脂的合成、應(yīng)用及發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 徐武軍,聶昆,李久明. 福建建材. 2016(12)
[6]科爾沁沙丘-草甸田間持水量的綜合測(cè)定與影響[J]. 高肖彥,劉廷璽,段利民,童新. 干旱區(qū)研究. 2016(06)
[7]白楊派無性系苗期對(duì)干旱脅迫的生長(zhǎng)生理響應(yīng)及抗旱性綜合評(píng)價(jià)[J]. 楊傳寶,姚俊修,李善文,倪惠菁,劉元鉛,張有慧,李際紅. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[8]大魚鱗坑雙苗造林技術(shù)在黃土溝壑區(qū)的應(yīng)用效果[J]. 朱聿申,陳宇軒,查同剛,楊宗儒,張志強(qiáng),馮煥成,張曉霞,王高敏. 干旱區(qū)研究. 2016(03)
[9]干旱脅迫對(duì)馬尾松菌根化苗木生長(zhǎng)的影響[J]. 王藝,丁貴杰. 森林與環(huán)境學(xué)報(bào). 2016(02)
[10]保水劑對(duì)側(cè)柏容器苗根際土壤微生物種群結(jié)構(gòu)及干旱適應(yīng)能力的影響[J]. 馬海林,劉方春,馬丙堯,杜振宇,井大煒,邢尚軍. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào). 2016(01)
博士論文
[1]耐抑菌劑根瘤菌篩選及耐藥菌株制備菌劑抑雜菌效果研究[D]. 霍平慧.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]保水劑與肥料及土壤的互作機(jī)理研究[D]. 李楊.北京林業(yè)大學(xué) 2012
[3]長(zhǎng)白山云冷杉混交林生長(zhǎng)模型的研究[D]. 趙俊卉.北京林業(yè)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]不同有機(jī)廢棄物的肥料化利用研究[D]. 董志新.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]自然發(fā)酵米發(fā)糕微生物分析及其優(yōu)勢(shì)菌的應(yīng)用[D]. 陽盈盈.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[3]新型芽孢桿菌益生菌的富營(yíng)養(yǎng)化水體改良作用[D]. 張念海.暨南大學(xué) 2011
[4]合成及天然吸水材料吸水機(jī)理的研究[D]. 宋常英.河北大學(xué) 2006
本文編號(hào):2979500
【文章來源】:北京林業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:152 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖2-1交聯(lián)丙烯酸型高分子保水劑吸水原理示意圖??
兩種環(huán)境材料分別具有保水改土特性和促進(jìn)有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的功能性特點(diǎn),同時(shí)安全??無毒害,成本較低,可大范圍推廣,具有環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性特點(diǎn)。??圖2-1交聯(lián)丙烯酸型高分子保水劑吸水原理示意圖??Fig.?2-1?Water?absorption?principle?of?crosslinking?acrylic?acid?type?SAP??2.3.測(cè)定指標(biāo)與方法??2.3.1.?土壤理化性質(zhì)測(cè)定??盆栽結(jié)束后用環(huán)刀于10cm-20cm處取原狀土。野外試驗(yàn)分別與2015年5月、??2016年5月、2017年5月于根系周圍土層表面以下20cm-40cm處取原狀土。??2.?3.?1.1.?土壤理化性質(zhì)測(cè)定??環(huán)境材料主要對(duì)土壤水分、團(tuán)聚體、有機(jī)質(zhì)產(chǎn)生影響,同時(shí)這些指標(biāo)也是代表土??壤肥力和影響植物生長(zhǎng)的重要指標(biāo),因此對(duì)土壤水分常數(shù)、水穩(wěn)性團(tuán)聚體、速效養(yǎng)分、??有機(jī)質(zhì)、微生物碳、氮等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。??全氮、全磷、全鉀、速效氮、速效磷、速效鉀、pH值等采用常規(guī)農(nóng)化分析方法。??土壤有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法(稀釋熱法)測(cè)定,土壤速效氮采用硫酸肼法測(cè)定,??速效磷、全磷采用鉬銻抗比色法測(cè)定,利用全自動(dòng)化學(xué)分析儀來完成;速效鉀采用乙??酸銨浸提-火焰光度法進(jìn)行測(cè)定,全鉀采用氫氧化鈉堿熔-火焰光度法,利用火焰光度??計(jì)完成;全氮采用凱氏定氮法,利用全M儀完成(妁如坤,2000)。??15??
3.2.微生物菌劑與聚丙烯酸型保水劑相互性能影響??3.2.1.微生物菌劑對(duì)保水劑吸水性影響??由圖3-1可見,將一定量的保水劑放入不同濃度的微生物菌劑溶液中,隨微生物??菌劑濃度的增大,保水劑的吸水倍率逐漸降低,0.05%、0.1%、0.25%、0.5%、0.75%??的微生物菌劑溶液中,保水劑的吸水倍率分別是對(duì)照組的0.74、0.70、0.52、0.46、??0.41?倍。??研宄選用聚丙烯酸鉀型保水劑在去離子水中吸水倍率超過300,其重要成分為交??聯(lián)丙烯酸鉀,由于高分子化合物的分子鏈可無限延長(zhǎng)鏈接,分子之間構(gòu)成復(fù)雜的三維??網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),并形成大量的羧基、羥基等親水基團(tuán),通過與水分子結(jié)合成氫鍵而吸附大??量水分,同時(shí),高分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的電解質(zhì)溶液與外部水分形成壓力勢(shì)差,使水分??通過壓力差滲透到高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部,水分子電解后負(fù)離子相互排斥導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)??的膨脹
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]化肥污染對(duì)糧食作物生產(chǎn)的環(huán)境懲罰效應(yīng)[J]. 陸文聰,劉聰. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2017(05)
[2]科爾沁沙地4種灌木對(duì)干旱脅迫的生理響應(yīng)[J]. 遲琳琳. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2017(05)
[3]生物炭和菌肥的混合使用對(duì)蘋果園連作土壤環(huán)境及平邑甜茶幼苗生理指標(biāo)的影響[J]. 孫琪然,徐燕,相立,王功帥,沈向,陳學(xué)森,尹承苗,毛志泉. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2017(08)
[4]微生物菌劑對(duì)草坪植物高羊茅生長(zhǎng)與土壤酶活性的影響[J]. 張美存,程田,多立安,趙樹蘭. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2017(14)
[5]聚丙烯酸類高吸水性樹脂的合成、應(yīng)用及發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 徐武軍,聶昆,李久明. 福建建材. 2016(12)
[6]科爾沁沙丘-草甸田間持水量的綜合測(cè)定與影響[J]. 高肖彥,劉廷璽,段利民,童新. 干旱區(qū)研究. 2016(06)
[7]白楊派無性系苗期對(duì)干旱脅迫的生長(zhǎng)生理響應(yīng)及抗旱性綜合評(píng)價(jià)[J]. 楊傳寶,姚俊修,李善文,倪惠菁,劉元鉛,張有慧,李際紅. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[8]大魚鱗坑雙苗造林技術(shù)在黃土溝壑區(qū)的應(yīng)用效果[J]. 朱聿申,陳宇軒,查同剛,楊宗儒,張志強(qiáng),馮煥成,張曉霞,王高敏. 干旱區(qū)研究. 2016(03)
[9]干旱脅迫對(duì)馬尾松菌根化苗木生長(zhǎng)的影響[J]. 王藝,丁貴杰. 森林與環(huán)境學(xué)報(bào). 2016(02)
[10]保水劑對(duì)側(cè)柏容器苗根際土壤微生物種群結(jié)構(gòu)及干旱適應(yīng)能力的影響[J]. 馬海林,劉方春,馬丙堯,杜振宇,井大煒,邢尚軍. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào). 2016(01)
博士論文
[1]耐抑菌劑根瘤菌篩選及耐藥菌株制備菌劑抑雜菌效果研究[D]. 霍平慧.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]保水劑與肥料及土壤的互作機(jī)理研究[D]. 李楊.北京林業(yè)大學(xué) 2012
[3]長(zhǎng)白山云冷杉混交林生長(zhǎng)模型的研究[D]. 趙俊卉.北京林業(yè)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]不同有機(jī)廢棄物的肥料化利用研究[D]. 董志新.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]自然發(fā)酵米發(fā)糕微生物分析及其優(yōu)勢(shì)菌的應(yīng)用[D]. 陽盈盈.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[3]新型芽孢桿菌益生菌的富營(yíng)養(yǎng)化水體改良作用[D]. 張念海.暨南大學(xué) 2011
[4]合成及天然吸水材料吸水機(jī)理的研究[D]. 宋常英.河北大學(xué) 2006
本文編號(hào):2979500
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