Knowledge Resource Center for Ecological Environment in Arid Area
| 人工调控大白刺构型及其防风固沙效果研究 | |
| 王祯仪 | |
| 出版年 | 2020 |
| 学位类型 | 博士 |
| 学位授予单位 | 内蒙古农业大学 |
| 中文摘要 | 土地荒漠化是全球严重的生态环境问题之一,也是区域社会经济发展的瓶颈。植被建设是遏制土地荒漠化发展的有效途径,然而可用水资源短缺是荒漠化地区植被建设的限制性因子。为了提高荒漠地区植被建设的林草成活率和保存率,并解决沙区植被建设和可用水资源短缺之间的矛盾,本文通过影响植株内源激素,增加灌丛根茎比,减弱植被蒸腾损失,促进地上部分的保水力,实现人工调控荒漠灌丛构型,改变植物空间形态,从根本上提高植物对水分的利用率,进而提高沙区植被盖度和防风固沙效果。针对植物生长调节剂的药液浓度、施药频次及作用时间展开全面研究,通过测定大白刺的形态、生理生化、营养物质、根系及残留等指标,培育出矮壮、分蘖多、根系发达的植株,并筛选出改善大白刺构型的最佳施用方法,这不仅为降低施用量和提高药剂的利用效率提供理论基础,并为干旱、半干旱地区抗逆苗木的定向培育提供技术支撑。为了继续探明人工调控后不同大白刺构型的固沙机制和抗风蚀效应,基于室内风洞模拟,对施用植物生长调节剂后大白刺的防风固沙效果展开研究,为干旱区风沙危害防治和防风固沙林设计提供参考,并为人工调控大白刺理想构型标准参数的建立提供参考依据。以下为主要研究结论:(1)该植物生长调节剂不仅能够降低植株的株高、冠长、叶长、叶宽、地上鲜重及干重,而且能促进基径、冠幅、叶片数、叶厚、根长、根系平均直径、根系表面积、根系体积、根系分支强度、根尖数、根鲜重及干重。但是高施药频次(4次)会使促进作用减弱。低于0.1mm径级的根系对该植物生长调节剂的反应最强烈。交叉数的变化幅度较分叉数相对平缓。通过利用隶属函数法和TOPSIS法对不同施药频次间植物生长状况的综合评判结果中得知,当施药频次为一次或两次时,宜采用较高浓度750mg/L施药;当施药频次为3次时,宜选用600mg/L的施药浓度;当施药频次为4次时,宜施用较低浓度300mg/L施药。(2)该植物生长调节剂对植株生理生化特性具有促进作用,但高浓度会减弱其促进作用,且各试验小区均呈现先上升后下降的变化趋势(除了试验一区蒸腾速率外)。当施药频次仅为1次时,蒸腾速率的最佳施药浓度为900mg/L,但是其它生理生化指标的处理浓度都不宜超过750mg/L。7月和8月的植物光合特性指标均高于9月,且8月的光合特性指标均达到峰值。综合评判结果显示,当施药频次为1次时,宜采用较高浓度750mg/L;当施药频次为2次或3次时,宜选用600mg/L的施药浓度;当施药频次为4次时,宜采用较低浓度450mg/L。(3)除试验四区外,该植物生长调节剂对其它试验小区内的植物全氮、全磷及全钾均具有明显促进作用。不同施药频次间的养分回收效率表明,该植物生长调节剂对各养分回收效率具有促进作用,但随着施药浓度的上升,养分回收效率会出现一定的负值,且高施药频次(4次)会降低植物养分的回收效率,同时各试验小区对照组的养分回收效率均为负值。隶属函数法综合评价结果显示,对于植物养分而言,当施药频次为1次或2次时,宜选用600mg/L的浓度处理;当施药频次为3次时,宜选用较高浓度750mg/L处理;当施药频次为4次时,宜采用较低浓度450mg/L处理。(4)植物中的残留浓度(量)远高于土壤,且施药浓度与土壤和植物中的残留浓度呈正比关系,即施药浓度越高,植物生长调节剂在土壤和植物中的残留浓度越高。随着施用时间的增加,各试验小区内土壤和植物中残留浓度逐渐下降,且原始附着量与施药浓度呈正比,即施药浓度越高,植物生长调节剂的原始残留浓度(原始附着量)就越高。高施药频次和高浓度条件下植物生长调节剂被完全降解的时间会滞后。由此证明该上述施用方法(高施药频次和浓度)的可行性和安全性。(5)纺锤形大白刺对风速的减弱效果最佳,且行距越大其效果越稳定,而半球形和扫帚形的作用效果相差不多。大白刺对风速的有效减弱高度在0.2cm～14cm内,且对风速的有效减弱距离主要集中在第一排前侧0.5H至最后一排后侧-0.5H处。不同大白刺构型对风速的减弱强度随着风速的增加而增大。风速和行距对不同大白刺构型的集沙粒度参数影响较小。不同集沙仪高度下各大白刺构型的粒级百分含量主要集中在粒径为500μm～250μm范围内的中砂,其次是250μm～100μm粒径范围内的细砂,黏粒含量最少。各大白刺构型的集沙量随着风速的增加呈上升趋势。不同风速下17.5cm ×17.5cm行距内纺锤形大白刺和17.5cm × 26.25cm行距内扫帚形大白刺的阻沙效果最好。8m/s风速下扫帚形大白刺的阻沙效果优于纺锤形和半球形;而12m/s和16m/s风速下17.5cm×35cm行距内不同大白刺构型间阻沙效果差异较小。 |
| 中文关键词 | 人工调控 ; 大白刺 ; 构型 ; 植物生长调节剂 ; 风洞试验 |
| 语种 | 中文 |
| 国家 | 中国 |
| 中图法分类号 | S793.9 |
| 来源机构 | 内蒙古农业大学 |
| 资源类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/338029 |
| 作者单位 | 内蒙古农业大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王祯仪. 人工调控大白刺构型及其防风固沙效果研究[D]. 内蒙古农业大学,2020. |
| 条目包含的文件 | 条目无相关文件。 | |||||
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