滴灌水盐调控盐碱地造林和农业种植过程中生态系统和土壤生产力变化研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 朱文东 |
| 答辩日期 | 2024-12 |
| 文献子类 | 博士后出站报告 |
| 授予单位 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 李胜功 |
| 关键词 | 重度盐碱地 滴灌 离子运移 植被建设 食葵 |
| 学位名称 | 博士后 |
| 学位专业 | 生态学 |
| 英文摘要 | 全球盐渍土面积约50亿亩，我国盐溃土约15亿亩，各类可利用盐碱地资源约5亿多亩，盐碱化耕地1.14亿亩。最近几年，国家尤其重视盐碱地综合利用。中国科学院地理科学与资源研究所康跃虎研究员及其团队，通过长期系统的研究，建立起了“微灌水盐调控盐碱地农业与植被建设理论与技术”，通过创造土壤水分非饱和运动和控制特征点土壤基质势，实现了土壤快速脱盐，作物和树木原土种（栽)植，快速实现作物优质高产、树木旺盛生长。尽管该理论与技术能够使得土壤快速脱盐，但在应用中土壤仍存在不同程度的碱化过程，而且随着盐碱地类型的不同而异；这种差异影响土壤细菌丰度和多样性的变化，进而导致盐碱地上生态系统和土壤生产力的变化，此外，土壤细菌丰度和多样性与土壤环境变化的响应机制还不清楚。基于此，本研究通过五个研究方向展开：一是水盐调控过程中土壤盐分离子的运移规律研究；二是滴灌水盐调控重度龟裂碱土造林生态系统变化规律；三是重度盐碱地土壤细菌丰度与多样性研究；四是精准滴灌水盐调控盐碱地农业种植过程中土壤生产力的变化；五是微咸水/咸水滴灌盐碱地农业种植过程中土壤生产力的变化。通过上述研究，旨在为干旱区重度盐碱地的综合利用提供理论依据和科技助力。取得的主要结论有： (1)垄作条件下，滴灌水盐调控重度盐碱地垄体的盐分在0-10cm土层中下降最快，其中以垄面的盐分降低速度最快，其次是垄坡，而垄沟则成为盐分的汇聚点。滴灌过程中垄面的土壤环境最稳定，垄坡土壤环境的变异系数在整个试验期间为最大，垄沟受垄面和垄坡的影响最大。 (2)采用“滴灌水盐调控+散水介质+垄作”模式，可实现重度龟裂碱土的植被建设。研究表明，经过三年的田间试验0-40cm和0-120cm土层的土壤电导率（ECe)分别降至低于3dS/m。土壤pH值从11.13降至9.78(0-120cm土层）。柳树的存活率为91.6%，且生长旺盛。林下植被的覆盖度、物种数和密度分别增加到89%、18种和600株/m2，林下植物群落结构逐渐从藜科植物向以禾本科植物为主的群落结构发展。 (3)滴灌水盐调控显著降低了土壤盐分，并增加了重盐土壤中细菌的丰度。在经过四年的滴灌后，土壤细菌和放线菌的丰度分别比未处理的盐碱土增加了900倍和1，325倍。随着滴灌水盐调控年限的增加，表层土壤中放线菌门、变形菌门和绿弯菌门的丰度百分比增加。滴灌年份对土壤细菌丰度和多样性有显著影响，相关系数分别为0.95和0.43。细菌群落的功能在RNA加工与修饰、染色质结构与动态等方面得到了发展。研究发现，土壤细菌丰度对滴灌持续时间的反应更加显著，而土壤细菌多样性则对土壤环境的突变反应更强。评估土壤环境时，不应单独依赖细菌多样性指数，而应与土壤细菌的丰度结合。 (4)利用滴灌水盐调控重度盐碱地上进行农业生产时，相比于原来的地面大水漫灌模式可以有效节约灌溉水资源60%以上；随着水盐调控的继续土壤剖面0-120cm会整体脱盐。通过滴灌水肥一体化适时精量的施肥提高肥料利用率达30%以上。此外，滴灌水盐调控重度盐碱地的当年便取得了一定的产量，第二年达到146.4kg的中等产量，第三年达到了当地204.7kg的相对高产。 (5)利用微咸水/咸水滴灌可以降低土壤表层的盐分，能够节约灌溉用水60%以上，提髙化肥利用效率30%以上。微咸水/咸水滴灌的第二年便能达到相对高产的204.8kg。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 81 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/217369]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 朱文东. 滴灌水盐调控盐碱地造林和农业种植过程中生态系统和土壤生产力变化研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院地理科学与资源研究所. 2024. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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