生态垫在沙漠治理中的应用研究

论文摘要

生态垫是来自马来西亚的一种新型可降解覆盖产品,属纯天然植物制品,其形状与草席类似。该产品首次应用在我国北方流动沙丘治理造林工程中。本文研究了在沙漠造林初期覆盖生态垫对林地土壤温湿度、梭梭生长等方面的作用机理及作用效果。主要从土壤物理性质、梭梭生长及梭梭光合生理生态等方面进行系统研究,对比分析流动沙丘覆盖生态垫与无覆盖的差异。研究结果表明覆盖生态垫对涵养水分的作用效果明显,不同土壤层次,覆盖后的土壤含水率均大于对照,其中2040cm和4060cm两个层次增加量最多。从4月至11月的观测发现,2040cm处覆盖生态垫后土壤平均含水量为1.96%,比对照高0.71%（相对提高率为57%）;4060cm处覆盖下土壤平均含水量为2.18%,比对照高0.80%（相对提高率为58%）。从年平均土壤含水量来看,覆盖生态垫后增加了流动沙丘060cm土壤含水量,其中020cm与对照相比提高了14%,2040cm提高了56%,4060cm提高了58%;这对于促进苗木生长发育的水分供应和提高干旱区造林成活率有非常重要的作用。生态垫对表土有降温作用,高温季节可降低表层日平均温度14.27℃,但对10cm以下土壤有保温作用,且覆盖生态垫后能够降低全天的土壤温差,土壤各层之间温度变化幅度较小,尤其是10cm以上的各层土壤温差小,这为树木生长提供了稳定的根系发育环境,有利于根系的生长发育,且有利于土壤中各种微生物和动物的活动,给苗木生长提供了良好的环境。覆盖生态垫后加快了梭梭的光合速率,从8:00至20:00梭梭的光合速率日平均值来看,覆盖下梭梭光合速率日平均值为1.04μmol·m-2·s-1,而对照为0.70μmol·m-2·s-1,高出对照0.34μmol·m-2·s-1,相对提高率为49%。同时,覆盖生态垫也增加了流动沙丘梭梭日均蒸腾速率。覆盖生态垫两年后梭梭平均地径为0.96cm,而对照为0.62cm,覆盖比对照高0.34cm。覆盖生态垫后梭梭的年高生长量为59cm,而对照为38cm,比对照高21cm。可见,覆盖生态垫后可以明显促进林木地径和高生长。覆盖和对照细根的分布具有相同的规律,都主要集中在水平距林木主干20cm处垂直40cm深的土壤,此处铺垫下梭梭细根密度为72.32g/m3,比对照高57.19g/m3;在距林木主干40cm处,细根密度相对较小,有的地方甚至为零。覆盖生态垫后提高了造林成活率,流动沙丘铺垫后梭梭成活率为84.9%,对照为51.3%,覆盖比对照高33.7%（相对提高率为66%）。生态垫覆盖后减小了沙丘的移动速率,迎风坡覆盖生态垫后,沙丘移动量仅占无覆盖流动沙丘移动量的36.9%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 我国沙漠化的现状及治理措施
• 1.1.1 我国沙漠化的现状
• 1.1.2 沙漠化的危害
• 1.1.3 沙漠化的防治措施
• 1.2 覆盖材料国内外研究进展
• 1.2.1 化学覆盖材料的研究进展
• 1.2.2 生物覆盖材料的研究进展
• 1.2.3 新型生物覆盖材料――生态垫的研究进展
• 1.3 覆盖技术的应用前景
• 1.4 研究目的和重点解决的问题
• 1.4.1 研究目的
• 1.4.2 重点解决的问题
• 第二章 试验设计与方法
• 2.1 试验地概况
• 2.2 试验材料与设计
• 2.2.1 试验材料
• 2.2.2 试验树种
• 2.2.3 试验设计
• 2.3 测定指标与方法
• 2.3.1 土壤理化性质测定
• 2.3.2 林木生长指标、根系生物量和成活率调查
• 2.3.3 林木光合特性测定
• 2.3.4 沙丘移动量的测定
• 第三章 生态垫覆盖对土壤水分的影响
• 3.1 2006 年度梭梭全物候期降水特点
• 3.2 覆盖对土壤含水量月变化的影响
• 3.3 覆盖对不同深度土壤平均含水量的影响
• 3.4 覆盖对不同物候期土壤含水量的影响
• 3.5 不同物候期各处理土壤贮水量变化
• 第四章 生态垫覆盖对土壤温度的影响
• 4.1 生态垫覆盖对高温季节林地土壤温度日变化的影响
• 4.2 生态垫覆盖对林地土壤温度垂向变化的影响
• 4.3 覆盖对高温季地温垂向剖面变化的影响
• 4.4 覆盖对土壤温度变化幅度的影响
• 4.4.1 覆盖对相邻土层土壤温度的影响
• 4.4.2 覆盖对0～20CM 土层日均温度变化幅度的影响
• 第五章 生态垫覆盖对梭梭光合和蒸腾作用的影响
• 5.1 覆盖对光合速率的影响
• 5.2 覆盖对蒸腾速率的影响
• 第六章 生态垫覆盖对梭梭生长的影响
• 6.1 覆盖对梭梭地径和高生长的影响
• 6.2 覆盖对林木细根密度的影响
• 6.3 覆盖对林木成活率的影响
• 第七章 生态垫覆盖对沙丘物理性状的影响
• 7.1 生态垫覆盖对沙丘形状的影响
• 7.2 覆盖对沙脊线的影响
• 第八章 结论与讨论
• 8.1 生态垫覆盖对土壤水分的影响
• 8.2 生态垫覆盖对土壤温度的影响
• 8.3 生态垫覆盖对梭梭光合和蒸腾作用的影响
• 8.4 生态垫覆盖对梭梭生长的影响
• 8.5 生态垫覆盖对沙丘形状的影响
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介
• 导师简介