【摘要】：中國是世界范圍內(nèi)石漠化最嚴(yán)重的國家之一,植被恢復(fù)是治理石漠化災(zāi)害的根本途徑。本論文針對(duì)石漠化地區(qū)巖石大面積裸露、大氣降水及人工降雨不能保存、土壤缺乏且營養(yǎng)成分不足等特點(diǎn),充分利用石漠化地區(qū)巖石裂隙發(fā)育且裂隙中富含地下水的實(shí)際情況,遵循從“喬木→灌木→草本”的石漠化地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)重建思路,提出“一個(gè)基盤一棵樹”的喬木樹種栽種原則,研發(fā)喬木種植基盤技術(shù),包括基盤研發(fā)和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用兩方面。通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)遴選出了營養(yǎng)土的組成成分并得到最優(yōu)配合比,據(jù)此分析汲濕根的汲水性能,實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。總結(jié)本文研究成果,獲得的主要結(jié)論如下:(1)石漠化地區(qū)喬木種植基盤技術(shù)包括汲濕根、基盤母體和防蒸發(fā)蓋三部分,其中基盤母體和汲濕根內(nèi)填充有保水性營養(yǎng)土。針對(duì)石漠化地區(qū)巖體裂隙發(fā)育并富含裂隙水的實(shí)際情況,創(chuàng)造性地在基盤底部設(shè)置汲濕根,為基盤內(nèi)早期成活生長的單株樹木根系提供了向巖體深部生長的通道;針對(duì)石漠化地區(qū)巖石裸露并缺少土壤的實(shí)際情況研發(fā)“基盤母體”,解決植物初期生長缺乏養(yǎng)分和水分的問題;針對(duì)石漠化地區(qū)地表太陽輻射強(qiáng)烈,導(dǎo)致植物生長困難的情況,研發(fā)“防蒸發(fā)蓋”,促進(jìn)基盤內(nèi)樹木生長。(2)基盤母體是喬木種植基盤技術(shù)的核心。基盤內(nèi)營養(yǎng)土由菇渣、秸稈、蛭石、牛糞、保水劑、珍珠巖、肥料、粘合劑和壤土按照不同配比混合而成,具有自營養(yǎng)保水結(jié)構(gòu)的營養(yǎng)土為喬木初期成活和生長提供了必要條件。選取室內(nèi)盆栽實(shí)驗(yàn)的植物種子為刺槐,一共分成26組配比,前13組分析菇渣、秸稈、牛糞三種材料對(duì)植物生長特別是營養(yǎng)土保水性的影響,后13組討論保水劑、蛭石、珍珠巖、肥料四種材料對(duì)營養(yǎng)土保水性的影響。每隔5天左右使用土壤水分測(cè)定儀測(cè)定營養(yǎng)土水分變化,持續(xù)觀測(cè)并記錄,實(shí)驗(yàn)期間不進(jìn)行人工常態(tài)化澆水。(3)適量的菇渣、秸稈和蛭石可改善營養(yǎng)土結(jié)構(gòu),促進(jìn)植物生長。菇渣體積配比適宜含量為10%,秸稈的適宜含量為10%,過量則會(huì)加大土壤孔隙。蛭石可提高土壤透氣性和含水性,適宜含量為4%。牛糞適宜含量為10%。保水劑適宜含量為0.2%。珍珠巖適宜含量為8%。(4)各生長基質(zhì)中,牛糞、保水劑和珍珠巖是影響基盤營養(yǎng)土保水性的主要因素,菇渣、秸稈和蛭石是次要因素。配比7、11、18營養(yǎng)土保水性較優(yōu),75天營養(yǎng)土含水率分別為:38.4%、29.1%、31.3%,另根據(jù)植物生長情況選出的三組較優(yōu)配比7、10和17。綜合分析最終選取最優(yōu)配比7,據(jù)此進(jìn)行汲濕根汲水性能實(shí)驗(yàn)。(5)汲濕根是喬木種植基盤技術(shù)的關(guān)鍵部分。根據(jù)室內(nèi)盆栽實(shí)驗(yàn)結(jié)果,使用配比7配制汲濕根,分為兩組:D=2cm,L=25cm和D=1.5cm,L=25cm。每組各制作成相同的汲濕根5根,每3天采用烘干法分別測(cè)量汲濕根上段、中段和下段的含水率,持續(xù)記錄汲濕根的相關(guān)數(shù)據(jù)。第一組汲濕根第15天上、中、下段含水率分別為:0.06%、41.9%和59.7%,第二組汲濕根第15天上、中、下段含水率分別為:6%、62.3%和51.6%。第一組汲濕根第15天干濕分界長度為16.4cm,第二組汲濕根第15天干濕分界長度為12.5cm。第一組汲濕根一共吸水體積為80ml,第二組汲濕根一共吸水體積為11ml。實(shí)驗(yàn)表明:溫度越高,汲濕根直徑越大,汲濕根水分輸送越快,汲濕根提取水分的高度越大,吸水體積越多,即汲濕根汲水性能越好。(6)本實(shí)驗(yàn)表明:在26組配比中,配比7:菇渣10%,秸稈10%,牛糞10%,保水劑0.2%,蛭石4%,珍珠巖8%,壤土57.2%,肥料0.6%,粘合劑0.15%,可作為石漠化地區(qū)喬木種植基盤技術(shù)的最優(yōu)配比。利用該配比制作的汲濕根,保水吸水性好,且一定程度內(nèi)溫度越高、汲濕根直徑越大,汲濕根的水分提取高度越大、吸水體積越多,汲水性能越高,越有利于將巖石裂隙中的水分和濕氣輸送至基盤底部,促進(jìn)石漠化地區(qū)植被恢復(fù)。(7)根據(jù)室內(nèi)盆栽實(shí)驗(yàn)獲得營養(yǎng)土的最優(yōu)配比,在重慶市南山石漠化地區(qū)進(jìn)行喬木種植基盤技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),詳細(xì)給出了基盤技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用方法。從2017年10月至2018年4月的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果表明,該技術(shù)能保障石漠化地區(qū)喬木樹種栽種成活及可持續(xù)生長,能率先重建石漠化地區(qū)喬木-灌木-草本生態(tài)系統(tǒng)中的喬木植被。
【圖文】：

沙漠化

圖 1.2 水蝕荒漠化Fig.1.2 Water-eroded desertification化。土地鹽漬化指由于人類不恰當(dāng)?shù)纳a(chǎn)活動(dòng)條件惡化，而逐步演化成鹽漬化土地[13]。近度鹽漬化土地面積由原來的 6%上升到 7.4%圖 1.3 土地鹽漬化Fig.1.3 Soil salinization復(fù)雜，，與氣候條件、地理環(huán)境、人為活動(dòng)等
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S728;X171

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2686593