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鄱阳湖沙化土地香根草恢复试验研究

黄佳超  
【摘要】:土地沙化已经成为我国乃至全世界发展所面临的大问题,受到国家的高度重视,也是学科研究热点。受地域与环境的影响,沙化治理南北方存在一定的差异,在北方主要有生物与工程措施,而南方主要为生物修复措施。已有研究表明,鄱阳湖沙化区生物修复措施主要体现在本地物种蔓荆子和外来抗旱优势种湿地松,但在更贫瘠与沙化更为严重的区域,湿地松与蔓荆子生存受限。本研究结合香根草在公路护坡固土与抗旱性方面的特性,在研究区探索性的进行香根草种植试验。通过鄱阳湖沙化区的多年野外调查,以湿地松的研究和香根草种植试探性研究为基础,分析研究区生态修复过程中存在的问题;并从2015年2月到2016年3月期间,每月定期在鄱阳湖沙化土地示范区已设香根草样方中,在生长期(2-9月)对香根草各生长指标(高度、分蘖数)进行监测,在香根草生长末期(9月底)进行另外生长指标(如叶宽、最长根、新根数等)测定。通过在示范区不同距湖尺度上,设置不同样方(近、中、远、繁殖区和对照组),分析香根草在生长过程、生物量和生长指标差异,并分析其对生态环境的影响。主要研究结论体现在香根草与环境的相互作用,具体结论如下。环境对香根草生长的影响:(1)香根草对研究区适应性较强,但是较非沙化区生长差距明显。香根草的各项生理指标反映,香根草在沙化区的生长处在其生理耐受限内,单蔸统计下存活率高达100%,较湿地松更适合在鄱阳湖沙化环境恶劣区作为先锋物种;但生长高度较2km外农田内香根草要低80cm±9cm,分蘖数要少20~25蘖,肥力与水分条件的不同对其生长有较大的影响。(2)在种植初期的土壤温度、含水量及土壤元素无显著差异条件下,但研究区香根草种植在时间上和空间上生长有一定差异,高度分布在102.63cm±3.67cm;香根草生长期内生长高度差异在距湖尺度不明显,分蘖由近到远呈增长趋势;刈割处理和分蘖繁殖多有利于分蘖数的增加,分蘖数仅减少23.82%,但是会影响香根草高度的增长;距湖较近有利于香根草叶宽和根冠比;距湖的远近,在细微程度上改变各样方环境,影响各样方香根草指标间差异。(3)香根草株高和分蘖受温度、降雨和风力三种因子共同影响,最高为风力因子,其次为温度、降雨,且距湖由近到远影响显著性存在下降趋势;微地形与植被组合对香根草的生长存在正反馈关系;地形因子未显著性影响香根草的生长。香根草对环境产生的效益:(1)香根草对所在区土壤全年温度有一定的调节作用,最多下降可达1℃,且有效的减少变异系数,但是对垂直方向上温度变异系数影响小。(2)土壤年平均含水量明显高于裸地,且由距湖近到远呈增长趋势;年内各土层变异系数(0.45~0.89)较裸地(0.4~0.75)更大,且土层均为速变层;各样方不同时间点和土层深度土壤含水量均较为一致,仅3月底裸地低于香根草区域;香根草在降雨初期有显著的截留效果,且能缩短降雨下渗深度。(3)香根草种植对土壤养分的增加与保持有较明显效果,刈割处理(0.47)较未刈割处理(0.35)和裸地(0.3)要高,掩埋处理效果(平均0.53)优于放置处理(0.41),且随距湖远近,土壤有机质含量呈上升趋势;对土壤氮元素有一定的保持作用,但是会吸收并降低土壤磷含量。


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