植穴微宇宙控制体对盐渍土水盐运移规律及养分含量影响

论文摘要

盐渍化土地与土壤盐渍化面积已占地球陆地面积的四分之一,如何防治、开发、可持续利用这一资源,提高其使用价值,已成为21世纪科学研究领域的重大课题。而土壤盐渍化的防治和盐渍土的改良则是这一问题的核心。要解决这一核心问题,研究盐渍土水盐运移规律是关键。它既是研究盐渍土发生规律和改良利用措施的理论基础,也是这一资源可持续利用与提升其使用价值的根本。在分析国内外有关盐渍土水盐运移规律研究的基础上,提出一种全新的植穴微宇宙控制技术对盐渍土水盐运移的调控法。从微宇宙控制技术与理论出发,以局部植穴微生态的调控方式,将生态结构的主导因子——生物与其相适应的非生物环境条件为控制要素,即A(地下水矿化度)、B(补水量)、C(土壤质地)、D(填料)、E(木本植物)、F(边缘材料)、G(PVA/VAE/蒙脱石)、H(填料厚度)为控制因子,按U12(12×43×34)均匀设计来安排试验。试验以含水率、全盐量、有机质含量、有效氮含量、速效磷含量、速效钾含量等指标作为盐土生态修复的衡量指标。将各因素对盐渍土各指标的影响程度进行定量分析,得出各因素对盐土的各项参数的贡献率,其结论如下:1.对含水率的影响:①植穴内外5cm土层:E>C>G>D>F>B;②植穴外20cm土层:E>C>G>B>D>F;③植穴外35cm土层:C>E>H>A>B>F>D;④植穴外65cm土层:C>E>H>B>D>A>F;⑤植穴外80cm土层:E>H>A>C>B>D>F。2.对全盐量的影响:①植穴内外5cm土层:E>C>G>F>H>D>B>A;②植穴外20cm土层:C>A>D>G>F>E>H;③植穴外35cm土层:C>E>H>A>B>D>F;④植穴外65cm土层:C>B>E>D>G>F>A>H;⑤植穴外80cm土层:C>E>A>B>D>G>F>H。3.对养分含量,即有机质、有效氮、速效氮、速效钾的影响力排序分别为:植穴内:D>G>E>F>H,D>G>F>E>H,D>G>H>E>F,D>H>G>F>E;植穴外:E>H>D>G>F,E>D>H>G>F,E>D>G>F>H,H>A>C>D>G>F>E。研究结果表明,植穴微宇宙控制技术对盐渍土水盐运动规律及养分含量影响均显著,有效切断土壤毛管水作用、控制盐分积聚、提供与维持植物所需养分。作为一种低成本、易操作和高效率的处理技术,其适合我国国情,尤其适合盐渍土的生态修复,具有十分广阔的应用前景。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 天津盐渍土概况
• 1.1.1 天津盐渍土现状
• 1.1.2 天津盐渍土特点
• 1.2 国内外土壤水盐运移规律研究现状
• 1.2.1 灌溉条件下盐土水盐运移规律的研究
• 1.2.2 地下水作用条件下盐土水盐运移规律的研究
• 1.2.3 种植作物条件下盐渍土水盐运移规律的研究
• 1.2.4 覆盖条件下盐渍土水盐运移规律的研究
• 1.3 立题的目的和意义
• 1.3.1 立题的目的
• 1.3.2 研究的意义
• 1.4 研究内容与创新点
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 创新点
• 1.5 技术路线
• 第二章 理论上的支撑点
• 2.1 恢复生态学理论
• 2.1.1 恢复生态学中的感悟
• 2.1.2 现代生态学生态系统结构的启迪
• 2.1.3 微宇宙原理
• 2.2 植穴微宇宙的定义
• 2.3 微宇宙对盐土水盐运动的影响
• 第三章 运用参数与研究方法
• 3.1 运用参数与测定方法
• 3.1.1 土壤pH 测定
• 3.1.1.1 仪器设备
• 3.1.1.2 试验步骤
• 3.1.1.3 试验结果
• 3.1.2 土壤机械组成测定
• 3.1.2.1 仪器设备
• 3.1.2.2 试验步骤
• 3.1.2.3 试验结果
• 3.1.3 土壤水分测定
• 3.1.3.1 仪器设备
• 3.1.3.2 试验步骤
• 3.1.3.3 试验结果
• 3.1.4 土壤全盐量测定
• 3.1.4.1 仪器设备
• 3.1.4.2 试验步骤
• 3.1.4.3 试验结果
• 3.1.5 土壤电导率及盐分离子组成测定
• 3.1.5.1 仪器设备
• 3.1.5.2 试验步骤
• 3.1.5.3 试验结果
• 3.2 试验与研究方法
• 3.2.1 试验材料
• 3.2.1.1 试验所用边缘材料及其特性
• 3.2.1.2 试验选择的膜材料及其特性
• 3.2.1.3 试验选用植物种类及其生物学特性
• 3.2.2 试验装置
• 3.2.3 试验设计
• 3.2.4 观测方法
• 3.2.5 试验指标测定方法
• 3.2.5.1 含水率和电导率测定
• 3.2.5.2 土壤有机质测定
• 3.2.5.3 土壤有效氮测定
• 3.2.5.3 土壤速效磷测定
• 3.2.5.4 土壤速效钾测定
• 第四章 均匀设计及试验数据分析
• 4.1 均匀设计应用及其分析理论
• 4.2 水盐数据分析
• 4.2.1 水分试验结果分析
• 4.2.1.1 植穴内外水分变化规律分析
• 4.2.1.2 试验结果的回归分析
• 4.2.2 盐分试验结果分析
• 4.2.2.1 植穴内外盐分变化规律
• 4.2.2.2 试验结果的回归分析
• 4.3 养分数据分析
• 4.3.1 有机质试验结果分析
• 4.3.1.1 植穴内外有机质含量变化规律
• 4.3.1.2 试验结果的回归分析
• 4.3.2 有效氮试验结果分析
• 4.3.2.1 植穴内外有效氮含量变化规律
• 4.3.2.2 试验数据的回归分析
• 4.3.3 速效磷试验结果分析
• 4.3.3.1 植穴内外速效磷含量变化规律
• 4.3.3.2 试验结果的回归分析
• 4.3.4 速效钾试验结果分析
• 4.3.4.1 植穴内外速效钾含量变化规律
• 4.3.4.2 试验结果的回归分析
• 第五章 总结与展望
• 5.1 主要研究结论
• 5.2 建议
• 5.3 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录