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【6h】

基于生态模块的土壤保水特性及植物生长过程研究

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摘要

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究目的和意义

1.3 国内外研究现状

1.3.1 国外研究现状

1.3.2 国内研究现状

1.4 研究目标、内容、拟解决的关键性问题

1.4.1 研究目标

1.4.2 研究内容

1.4.3 拟解决的关键性问题

1.5 本章小结

第2章 植物混掺物对生态模块物理性能的影响

2.1 生态模块的制备

2.2 植物混掺物对生态模块物理性能的影响

2.2.1 材料与方法

2.2.2 结果与分析

2.3 植物混掺物类型和比例对生态模块物理性能的影响

2.3.1 材料与方法

2.3.2 结果与分析

2.4 本章小结

第3章 植物混掺物对土壤水分运移的影响

3.1 植物混掺物对土壤水分入渗的影响

3.1.1 影响土壤水分入渗的因素

3.1.2 试验材料与方法

3.1.2 试验结果与分析

3.2 本章小结

第4章 不同植物混掺物对生态模块保水性的影响

4.1 秸秆类型和配比对生态模块蒸发的影响

4.1.1 试验材料与方法

4.1.2 不同配比的秸秆对生态模块日蒸发量的影响

4.1.3 不同配比的秸秆对生态模块累计蒸发量影响

4.2 混掺小麦秸秆对不同土壤生态模块的蒸发影响

4.2.1 试验材料与方法

4.2.2 试验结果与分析

4.3 植物混掺物类型和比例对生态模块保水特性的影响

4.3.1 试验材料与方法

4.3.2 试验结果与分析

4.4 本章小结

第5章 生态模块中植物生长的初步研究

5.1 植物种子在生态模块中的生长状况

5.1.1 生态模块育苗的优越性

5.1.2 植物在生态模块中的生长状况

5.2 荒漠地带生态模块中植物的生长状况

5.2.1 试验区概况

5.2.2 基于生态模块的植物在荒漠地区的生长状况

5.3 本章小结

结论与展望

1 结论

2.创新点

3.展望

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录

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摘要

西北地区干旱少雨、水资源匮乏、土壤贫瘠且保水性差、农业生产力低,从而导致植物难以成活,致使生态环境脆弱。为了高效利用有限的水资源,削弱土壤水分蒸发的影响,提高植物的移栽成活率,本文在对西北地区气候特征、土壤环境特性进行深入分析的基础上,提出了一种耦合水、土、肥、苗的生命体概念,设计了一种由植物混掺物、土壤、堆肥、缓释肥压制而成的生态模块,研究了物理性能、土壤水分入渗及保水特性,开展了种苗培育及移栽试验,进而为改善西北地区的生态环境提供借鉴依据。本论文的主要内容有:
   第1章,阐述本课题研究的背景和意义,分析了对西北干旱区土壤进行保水性研究的必要性,明确了研究目标,总结了拟解决的关键性问题及主要内容。
   第2章,提出了一种耦合水、土、肥、苗的生命体概念,设计了一种由植物混掺物、土壤、堆肥、缓释肥压制而成的生态模块,研究了植物混掺物对生态模块物理性能的影响。结果表明,添加植物混掺物可有效减小生态模块的密度,增强抗跌碎性,增大渗水率,改善生态模块的物理性能。
   第3章,研究了不同植物混掺物的生态模块水分运移规律。结果表明,植物混掺物能够缩短水分入渗的时间,增大水平和垂直入渗距离,且随混掺物比例的增大,土壤的入渗能力增强,可为添加植物混掺物的生态模块水分蒸发试验提供依据。
   第4章,进一步研究了不同土壤类型和植物混掺物比例情境下,对生态模块保水特性的影响。结果表明,土壤类型不同,生态模块的水分蒸发损失量不同;植物混掺物比例越大,生态模块的累计蒸发量越小。综合分析来看,混掺10%小麦秸秆的黄绵土生态模块蒸发损失最小,混掺10%玉米芯红黏土的生态模块累计蒸发量最小、蒸发抑制效率最高。随着植物混掺比例的增大,生态模块的蒸发稳定性、蒸发抑制效率得到明显提高。
   第5章,初步研究了植物种子豌豆、枸杞、沙冬青和扦插苗柳树枝在生态模块中的生长状况,并将其培育的幼苗移栽到甘肃景泰荒漠化土壤改良试验基地,移栽过程中只灌水300ml,其余植物生长需水量完全依赖于天然降水,经过近两年的观测,结果表明,植物成活率可达90%以上。
   本研究初步探索了一种适于西北干旱地区土壤有效的保水模式,有效提高了西北荒漠化土壤植被的成活率,成功实现了破季节、节水省水、保护植物根系、提高土壤肥力的目标,大力促进了西北生态环境的综合治理。

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