喀斯特石漠化治理中基于土壤水赋存的混农林配置机理与技术

来源 :贵州师范大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:mikewu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
水既是引发石漠化的驱动力之一,也是喀斯特生境重建与植被恢复的关键限制因子。喀斯特地区土壤保水能力差,地表水资源匮乏,传统的混农林模式由于配置不合理,导致了一系列生态问题。根据地理学、水文学、生态学等交叉学科为理论支撑,在代表中国南方喀斯特环境总体结构的贵州高原山区,针对混农林配置机理不清、结构配置不合理、配置技术匮乏的问题,选择毕节撒拉溪、关岭-贞丰花江、施秉喀斯特为研究区,通过间作试验,围绕石漠化治理中基于土壤水赋存的混农林配置基础前沿研究、共性关键技术研发、应用示范与产业化推广进行全链条设计、一体化部署、分模块推进研究工作。重点从混农林业在持续干旱条件下的土壤水赋存效应、土壤水赋存的混农林配置机理、土壤水的赋存机制、节水型混农林的配置技术研发与应用示范验证等方面进行系统研究,以期为国家石漠化治理工程提供科技参考。(1)混农林的配置机理主要体现在混农林对喀斯特异质土壤水分环境的适应性。持续干旱条件下,土壤水分从表层开始被消耗,与单作相比,各混农林模式的土壤水分损失率较低,表明混农林业通过延缓土壤水分的损失速度,来适应喀斯特持续干旱的土壤水分环境。在关岭-贞丰花江,表层及第二层土壤水分在持续干旱4天左右的损失率较大,而毕节撒拉溪与施秉喀斯特区表层及第二层土壤水分在持续干旱7天左右损失率较大,持续干旱10天后,各混农林模式土壤水分含量仍高于相应单作模式,表明经果林下间作可增强混农林系统的抗旱能力,产生良好的土壤水赋存效应。(2)混农林业可增强土壤水的赋存能力。从水源涵养功能指数来看,撒拉溪表现为:核桃+黑麦草(0.9)>核桃+高羊茅(0.48)>核桃+大豆(0.4)>核桃+土豆(0.28)>核桃单作(0.08),花江:花椒+辣椒(0.83)>花椒+花生(0.79)>火龙果+红薯(0.5)>花椒单作(0.36)>火龙果单作(0.17),施秉:梨+黑麦草(0.78)>梨+太子参(0.73)>梨+大豆(0.61)>梨单作(0.01),可见混农林模式具有比单作模式更强的土壤水赋存能力,其中,间作黑麦草表现的土壤水赋存能力最为突出。研究表明,混农林对土壤水赋存的影响机制表现为,混农林通过改善土壤物理结构,增加土壤水的赋存能力,降低土壤无效蒸发来促进土壤水的赋存。(3)混农林具有改善经济林地土壤入渗性能的作用,但改善程度因经济林下不同的间作植被而存在差异。通过主成分分析,得到了计算土壤入渗性能的综合参数,撒拉溪为:0.251β1+0.249β2+0.257β3+0.257β4,花江为:0.251β1+0.25β2+0.253β3+0.252β4,施秉为:0.25β1+0.25β2+0.252β3+0.251β4。模式综合得分在撒拉溪为:核桃+高羊茅(1.6035)>核桃+黑麦草(1.2283)>核桃+大豆(0.8123)>核桃+土豆(0.8084)>核桃单作(0.6522),花江为:花椒+辣椒(1.4199)>花椒+花生(1.3345)>火龙果+红薯(1.2881)>花椒单作(0.8439)>火龙果单作(0.5996),施秉为:梨+太子参(0.4046)>梨+黑麦草(0.3563)>梨+大豆(0.2088)>梨单作(0.1746)。(4)混农林对土壤蒸发具有抑制作用,但因不同的混农林模式而存在差异。混农林复合经营在土壤表面形成一道植物隔离层,阻碍了土壤与大气间的水热交换,具有明显降低地温、辐射的作用,并可提高空气的相对湿度。晴天,各模式的日蒸发量在14:00左右存在一个明显的峰值,而阴天,各模式的变化曲线较为平滑,未出现明显的峰值。混农林业对土壤蒸发具有抑制作用,但不同的混农林模式存在差异,在花江火龙果下间作红薯具有最强的土壤蒸发抑制能力,撒拉溪和施秉林草模式的蒸发抑制能力最强。(5)提出并优化了基于土壤水赋存的混农林配置技术,且技术验证效果良好。通过在喀斯特高原峡谷区、喀斯特高原山地区及白云岩喀斯特区进行应用验证,共建成山地混农林配置示范面积约23 hm2,在生态、产出及老百姓认可度方面产生了明显成效。示范点生态得到明显改善,混农林地土壤容重减小,孔隙度得以改善,土壤水的赋存能力得到整体提升;提高了单位面积土地的产出率,在一定程度上增加了老百姓的获得感;最后,老百姓积极地参加混农林复合经营。
其他文献
2196铝锂合金是目前世界上最先进的轻质合金材料之一,属于典型的第三代铝锂合金材料,与传统铝锂合金相比,其密度更低,弹性模量、比强度和比刚度更高,耐腐蚀性能良好,广泛应用于航空航天等领域。空客A380飞机的地板梁、国产大飞机C919机身长桁、支柱和座椅导轨以及天宫一号机舱等结构件均采用了铝锂合金材料,使得整体重量减轻了 10%以上,提高了飞行器的性能,节约了运行成本。我国铝锂合金的研发起步较晚,虽
随着我国加快对生态文明体制的改革,各地政府已加大对环境保护的投入,但现阶段环境改善的效果与投入不成比例,环境保护工作的低效率造成当地人力、物力不必要的浪费。因此,对
有害赤潮藻的生物防治方法研究正在成为海洋生态学领域的热点。该研究采用两种红树植物秋茄(Kandelia candel)、木榄(Bruguiera gymnorrhiza)和两种赤潮藻球形棕囊藻(Phaeocy
展开轮是轴承钢球检测轮式展开机构的核心部件。展开轮与钢球之间的打滑降低了钢球检测效率,展开轮的磨损失效增加了钢球检测成本。针对以上两个问题,本论文对展开轮表面凹坑
由于空间中的空间碎片数目日益增多,航天器受到空间碎片撞击的概率不断增大,从而导致航天器有很高的概率因空间碎片的撞击而失效。由于在空间碎片环境中,卫星整星的失效往往
由于反渗透技术在脱盐领域的成熟运用,其水处理量约占脱盐领域产能的70%,全球每天的反渗透产水在七千万吨以上。但是其残留的大约占产水数量30%的反渗透浓水(ROC)成为了新的
藜芦醛,又称甲基香草醛,3,4-二甲氧基苯甲醛,是一种很重要的合成香料,也是一种很重要的有机合成中间体、医药中间体,广泛应用于医药、农药和其他化工产品的合成与制备研究。藜芦醛的理化性质以及在医药上的应用激发了人们对其胺基芳香类化合物研究的兴趣。本文通过以香兰素为原料合成藜芦醛,然后对藜芦醛进行溴代反应,研究藜芦醛的硝化反应,硝化藜芦醛的还原反应以及合成方法的工艺优化改进进行了探讨。藜芦醛的合成:以
精子鞭毛2(Sperm Flagella 2,SPEF2)基因对雄性动物正常精子尾部的发育和纤毛的功能至关重要,对雄性动物的繁殖能力起关键控制作用。SPEF2基因在精子的纤毛部、精母细胞和精
我国北方地区经常出现由于温度低而导致路面开裂的情况,为了解决这一问题,在不同的沥青中掺加DOP增塑剂以此来提高沥青的低温性能,进而使沥青混合料的抗低温开裂性能得到提高
随着生态环境友好和经济社会可持续发展等的绿色化学理念深刻影响着未来化学制造和相关产业重大变革的发展,新型材料合成策略研究能够最大程度地实现化学转化以及精准高效合成。含能材料(Energetic Material)即高能量密度材料(High Energy Density Materials,HEDM)具有体积小、密度高、钝感低和能量高等优势,唑类含氮杂环化合物因其具有生成热高、易实现氧平衡、易引入多