甘肃秦王川灌区苜蓿草地土壤水盐动态及其生态灌溉调控模式研究

论文题目: 甘肃秦王川灌区苜蓿草地土壤水盐动态及其生态灌溉调控模式研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 草业科学

作者: 成自勇

导师: 张自和

关键词: 秦王川灌区,苜蓿,土壤水盐动态,光合生理生态,水分生产函数,生态灌溉调控

文献来源: 甘肃农业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 在试验研究基础上，首次提出“生态灌溉”新概念，围绕这一新思路深入研究了以秦王川灌区为代表的早区灌区苜蓿草地土壤水盐联合运移规律及其生态灌溉调控模式；苜蓿在水盐等逆境胁迫下生理生态特征、生育阶段水分生产函数及生态灌溉制度；应用系统工程方法对秦王川灌区苜蓿生态种植结构及经济效益进行优化配置；构建了干旱灌区牧草灌溉水—光合作用—生物产量及品质转化效益及土壤水盐—牧草作物—灌区生态系统协调优化的生态灌溉创新体系。 研究表明，当土壤含盐量达到0.279％时，对苜蓿种子萌发有明显抑制作用，当达到0.428％时萌发几乎停止；苜蓿生育期随土壤盐分浓度的增加地上部分的生长所受抑制作用逐渐大于地下部分，WUE（water use efficiency）显著降低；苜蓿水盐联合胁迫下灌水后电导率在不同深度与土壤含水量大小互为逆向变化；适当浓度的钠盐、镁盐可使苜蓿体内的氨基酸含量增加，但氯离子抑制氨基酸的合成；水分胁迫对苜蓿体内脯氨酸有明显影响；NaCl、NaHCO3和MgSO4在8g／L和15g／L两种浓度下均表现出高浓度对应高植物蛋白现象，此结论成为苜蓿营养生长阶段通过水盐有限调亏达到理想品质的生态灌溉基本内涵之一。不同地温梯度下电导率呈现出比较明显的分段函数特征且各段内电导率与地温之间都存在线性正相关关系。 苜蓿叶面积指数和株高之间存在线性正相关关系；水分胁迫对苜蓿根系吸水的补偿效应有明显影响，降低根系的吸水速率；苜蓿干物质产量与当地诸气象因子存在不同程度的关联，其中相对湿度对干物质产量影响最大。 蒸腾速率与光合速率存在正相关关系，但一定程度的水分亏缺可以提高光合和蒸腾之比（即水分利用率），正是苜蓿在刈割前（开花期）生态灌溉生理调控机理所在；重度水分胁迫（45％-50％FC）下高浓度NaCl对苜蓿的蒸腾产生了明显抑制作用。苜蓿SPAC（soil plantatmosphere continuum）系统水势由土壤到根系再到茎叶降幅比约为1：2.5：6，灌水后降幅扩大至1：5.5：9。 应用Penman-Monteith公式通过实测土壤水分、灌水量和降雨量等试验数据，分析计算得到了苜蓿在不同生育期水分梯度胁迫下生态需水、耗水规律、水分生理特征和生物产量等内在关系及结果。 水分生产函数加法模型和乘法模型都较好地体现苜蓿全生育期阶段水分对生物产量的反

论文目录:

摘要

Abstract

前言

第一章 文献综述

1.1 作物与盐分关系的研究现状及其应用

1.2 土壤水、热和溶质耦合运移研究

1.3 作物水分关系的研究现状和应用

1.4 苜蓿根系吸水机理研究进展

1.5 非充分灌溉理论的提出及研究进展

1.6 生态需水量的研究进展

1.7 灌区牧草的生态灌溉需水研究

1.8 灌区草地生态生产力研究

第二章 立题依据

第三章 研究背景、内容及技术路线

3.1 试验区概况

3.2 蒸渗场试验系统概况

3.3 蒸渗场大型土柱土壤理化性质

3.4 试验布置

3.5 试验材料

3.6 研究内容方法与试验设计

3.7 研究技术路线

3.8 田间管理

第四章 水分、盐分胁迫条件下苜蓿草地土壤水盐动态及盐分对其生物特性影响

4.1 盐分与电导率的关系

4.2 温度与电导率的关系

4.3 土壤水盐动态与苜蓿生物特征的关系

4.4 模拟地下水补给对苜蓿产量的影响

第五章 不同水分处理和盐分胁迫下苜蓿根系的生物特性

5.1 不同水分处理下苜蓿根系特性对生物产量的影响

5.2 盐分浓度对苜蓿干湿比和水分利用效率的影响

5.3 苜蓿根冠比与土壤水分的关系

5.4 苜蓿不同水分处理下的根长根重变化规律

5.5 苜蓿根重密度

5.6 根系吸水规律

第六章 苜蓿生态生理特征及SPAC系统

6.1 气象因子与苜蓿生长相关度分析

6.2 光合生理生态

6.3 水利大院2004年桶栽苜蓿光合等生理特征研究

6.4 2005年桶栽苜蓿在分阶段受旱下的光合和蒸腾速率变化研究

6.5 苜蓿水势生理变化规律与SPAC系统水势时空变化

第七章 苜蓿需水规律研究

7.1 苜蓿需水规律

7.2 苜蓿需水量的计算

7.3 苜蓿各生育期内耗水量变化规律

7.4 多年生苜蓿各茬耗水量变化规律

7.5 多年生苜蓿阶段耗水量变化规律

第八章 水分生产函数与生态灌溉模式

8.1 苜蓿的水分生产函数

8.2 地面灌溉条件下苜蓿的经济灌溉模式

第九章 秦王川灌区苜蓿生态节水型种植结构及苜蓿经济效益优化

9.1 农田生态灌溉需水分析

9.2 苜蓿生态灌溉面积的最优规划

9.3 苜蓿各水分处理间的种植效益分析

9.4 苜蓿生态适宜性土壤含水量下限

9.5 苜蓿与该灌区重要农作物经济效益分析

第十章 秦王川灌区发展的方向—生态灌溉灌区

10.1 秦王川现代化节水型生态灌区建设思路

10.2 发展生态灌溉灌区的初步探索

第十一章 结论与讨论

11.1 结论

11.2 问题与讨论

致谢

参考文献

攻读博士学位期间发表的论文和研究成果及专著

作者简介

导师简介

发布时间: 2007-03-12

参考文献

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