【摘要】： 草原資源作為一種可再生的自然資源,在防風(fēng)固沙、涵養(yǎng)水源、防治水土流失等方面具有重要作用。松嫩平原鹽堿化草原是我國(guó)著名的天然草場(chǎng),又是東北西部生態(tài)屏障,具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和重要的生態(tài)意義。長(zhǎng)期以來,在自然和人為因素的雙重作用下,草原區(qū)超載過牧,盲目開墾使草原資源受到了嚴(yán)重的破壞,導(dǎo)致優(yōu)良牧草數(shù)量減少,植被覆蓋度下降,生產(chǎn)力降低,土壤板結(jié),草原生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改變,生態(tài)功能減弱,造成嚴(yán)重的生態(tài)失衡,草原生態(tài)環(huán)境極度惡化,已對(duì)區(qū)域的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、人民的生產(chǎn)生活乃至整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。因此,對(duì)鹽堿化草原改良及生態(tài)環(huán)境修復(fù)進(jìn)行深入研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文通過試驗(yàn),對(duì)鹽堿化草原的改良方法進(jìn)行篩選,為鹽堿退化草原的生態(tài)修復(fù)提供有效措施,對(duì)土壤水鹽動(dòng)態(tài)變化、空間變異、土壤蓄保水機(jī)理進(jìn)行了分析,通過生態(tài)修復(fù)評(píng)價(jià)方法對(duì)改良技術(shù)措施及效果進(jìn)行了評(píng)定。 根據(jù)鹽堿化草原類型和分布規(guī)律,對(duì)土壤物理化學(xué)指標(biāo)測(cè)試及植被種類、覆蓋度及生長(zhǎng)狀況的調(diào)查,進(jìn)行土壤分級(jí)與評(píng)價(jià);考慮鹽堿土處在干旱少雨、水資源缺乏自然環(huán)境,具有堅(jiān)硬密實(shí)、涵養(yǎng)水分能力差、土地瘠薄等特殊性,通過田間試驗(yàn),篩選了振動(dòng)深松改良土壤和生物生化土壤改良制劑(康地寶)消減除鹽的兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),振動(dòng)深松在改良土壤的同時(shí),還建立了土壤水庫,疏松的土壤為鹽分淋洗創(chuàng)造了條件;康地寶則使土壤中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及微量元素轉(zhuǎn)化為可利用狀態(tài)被植物吸收,解除植物生理缺素癥狀,保證植物在鹽堿土上正常出苗。對(duì)它們進(jìn)行優(yōu)化組合,確定最佳改良方案,試驗(yàn)結(jié)果表明:振動(dòng)深松下,康地寶經(jīng)濟(jì)、有效使用量在7.5～12.5 kg /hm2之間。 針對(duì)松嫩平原鹽堿土分布特點(diǎn)以及對(duì)農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)的影響,以利用降水資源為切入點(diǎn),以提高草原綜合生產(chǎn)能力為目標(biāo),以排水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)化配置為保障,將農(nóng)藝、生化技術(shù)等進(jìn)行集成,按照不同類型區(qū)確定重度、中度、輕度鹽堿退化草原區(qū),以生態(tài)恢復(fù)為重點(diǎn),建立適合于區(qū)域特點(diǎn)的鹽堿化草原綜合治理及高效利用技術(shù)模式。 利用水量平衡和非飽和土壤水分運(yùn)動(dòng)方程分析了深松土壤的蓄水保墑機(jī)理。鹽堿化草原的原狀土土壤堅(jiān)硬而密實(shí),土壤通透性差,涵養(yǎng)水分能力弱,對(duì)牧草和作物的生長(zhǎng)發(fā)育具有抑制作用,作物的產(chǎn)出潛能也不能得到充分發(fā)揮。試驗(yàn)結(jié)果證明,經(jīng)深松后的土壤,土壤結(jié)構(gòu)被打破并重新組合,研究0～50cm深松層土壤的蓄水保水能力得到較大提高。 根據(jù)土壤水動(dòng)力學(xué)理論建立了土壤剖面一維垂直水鹽運(yùn)移模型,對(duì)深松土壤和原狀土壤在入滲、蒸發(fā)條件下的水鹽運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了模擬,同時(shí)模擬分析了再分布過程中的水分和鹽分運(yùn)移特征,為研究鹽堿土的改良措施提供理論基礎(chǔ),為確定合理的生態(tài)改良模式提供理論依據(jù)。 運(yùn)用地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法研究了0～40cm土層深松改良前后和改良1～5年的土壤水分、鹽分、容重、產(chǎn)量等特性在空間及時(shí)間上的變異規(guī)律,利用相關(guān)統(tǒng)計(jì)理論模塊等,通過地理信息系統(tǒng)(ArcGIS),建立了土壤特性圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)相結(jié)合的信息數(shù)據(jù)庫及空間分異模型,繪制了空間分布圖,能夠直觀地了解改良前后土壤水分、鹽分等特性的空間分布情況。 運(yùn)用基于遺傳算法(RAGA)的投影尋蹤模型(PPC)進(jìn)行鹽堿退化草原生態(tài)修復(fù)評(píng)價(jià)分析。對(duì)放牧區(qū)、振動(dòng)深松區(qū)、淺翻輕耙區(qū)、圍欄封育區(qū)分別進(jìn)行樣本評(píng)價(jià)指標(biāo)調(diào)查,每個(gè)樣本有14個(gè)指標(biāo),對(duì)樣本評(píng)價(jià)指標(biāo)集進(jìn)行歸一化處理,構(gòu)造投影指標(biāo)函數(shù),利用RAGA對(duì)PPC模型中參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,最后對(duì)樣本進(jìn)行優(yōu)序排列,結(jié)果是振動(dòng)深松排序在前;通過生物多樣性分析,全面衡量了采用振動(dòng)深松技術(shù)后物種多樣性變化,從物種豐富度、生態(tài)優(yōu)勢(shì)度、多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)4方面進(jìn)行了分析比較,進(jìn)一步揭示了改良技術(shù)對(duì)恢復(fù)草原生態(tài)環(huán)境的效果。 本文以室內(nèi)試驗(yàn)和野外觀測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),采用定性分析和定量分析相結(jié)合、宏觀分析和微觀分析相結(jié)合、理論研究和應(yīng)用研究相結(jié)合的方法,對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行加工分析處理,確定了鹽堿化草原改良的關(guān)鍵技術(shù)和治理措施,建立了適合于松嫩平原鹽堿化草原的改良技術(shù)模式;系統(tǒng)分析了深松土壤的蓄保水機(jī)理、水鹽運(yùn)動(dòng)規(guī)律及空間變異性,對(duì)修復(fù)的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行了評(píng)價(jià),為同類地區(qū)生態(tài)修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。 本文創(chuàng)新點(diǎn)如下: 1.首次將振動(dòng)深松技術(shù)應(yīng)用于鹽堿化草原改良中,振動(dòng)深松后的疏松土壤,可涵蓄天然降水,形成土壤水庫,高效利用了降水資源;同時(shí)為鹽分的淋溶創(chuàng)造了條件。 2.針對(duì)鹽堿化草原特點(diǎn)及措施需求,通過單項(xiàng)技術(shù)優(yōu)化組合,形成重度、中度、輕度鹽漬土分類治理措施,建立了適于松嫩平原鹽堿化草原的綜合治理技術(shù)模式,實(shí)現(xiàn)投入少,見效快、產(chǎn)出大的目標(biāo)。 3.首次對(duì)深松擾動(dòng)的鹽堿土進(jìn)行水鹽再分布規(guī)律和水鹽運(yùn)移模擬的研究,填補(bǔ)了深松土壤水鹽運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理論空白,為同類研究提供了借鑒。
【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：S156.4
【圖文】：

65圖4-5 深松土壤含水率實(shí)測(cè)值與模擬值對(duì)比 圖4-6 原狀土壤含水率實(shí)測(cè)值與模擬值對(duì)比Fig4-5 Comparison between measured valuesand simulated values of subsoiling soil θFig4-6 Comparison between measured valuesandsimulated values of undisturbed soil θ模擬值· 實(shí)測(cè)值模

65圖4-5 深松土壤含水率實(shí)測(cè)值與模擬值對(duì)比 圖4-6 原狀土壤含水率實(shí)測(cè)值與模擬值對(duì)比Fig4-5 Comparison between measured valuesand simulated values of subsoiling soil θFig4-6 Comparison between measured valuesandsimulated values of undisturbed soil θ模擬值· 實(shí)測(cè)值模擬值· 實(shí)測(cè)值中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)

【引證文獻(xiàn)】

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5 黃彥;司振江;姜秋香;滕云;;鹽堿草原土壤特性及生物量空間異質(zhì)性研究[J];生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào);2010年12期

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本文編號(hào)：2742263