14001.基于土壤種子庫的人工促進退化土地植被自然恢復(fù)與重建技術(shù)研究

1、分類號：Q!筮密級：——單位代碼：!QQ墨魚學(xué)號：2Q!鱧墨曼研究工作得到國家林業(yè)局“948”引進項目(2009429)、林業(yè)公益性行業(yè)科研專項(201104104)資助?；谕寥婪N子庫的人工促進退化土地植被自然恢復(fù)與重建技術(shù)研究BasedontheSoilSeedBankstudyArtificialPromotionDegradedLandVegetationRestorationandReconstructionTechnolog

2、y學(xué)位申請人：指導(dǎo)教師：學(xué)科專業(yè)：學(xué)位類別：授予單位：答辯日期：郭聳松李玉靈教授生態(tài)學(xué)理學(xué)碩士河北農(nóng)業(yè)大學(xué)二。一三年五月三十日摘要南大洼沙荒地位于河北省北部的圍場縣，地處北方干旱半干旱地區(qū)，長期以來由于人類不合理的生產(chǎn)活動、干旱多風(fēng)的氣候條件以及該地脆弱的生態(tài)系統(tǒng)，土地荒漠化嚴重，而干旱、土壤貧瘠、種子庫種源不足等因素又限制了該地區(qū)沙荒地植被恢復(fù)。遷安市位于河北省東部，鐵儲量大，素有“鋼鐵遷安”之稱，隨著鐵礦的開采，鐵尾礦也大量堆積，造

3、成了嚴重的環(huán)境問題，且植被恢復(fù)困難。因此，南大洼沙荒地和遷安鐵尾礦成為研究植被自然恢復(fù)與重建的兩種典型退化土地。本文在南大洼沙荒地設(shè)置客土(以覆土的形式捐贈土壤種子庫)、客土加入保水劑、原狀沙荒地穴播種子、原狀沙荒地穴播并加入保水劑和沙荒地對照區(qū)5種處理，通過借用退化沙荒地附近種源地土壤種子庫和人工補充種源的方式，分析不同土壤處理措施對退化沙荒地土壤和植被恢復(fù)的作用，研究基于土壤種子庫的近自然植被恢復(fù)；同時，以該項技術(shù)為基礎(chǔ)，選用植被恢

4、復(fù)更為困難的遷安鐵尾礦作為盆栽土壤基質(zhì)，在校內(nèi)利用無機肥、有機肥和土壤以不同比例與鐵尾礦混合，設(shè)置12種不同處理的盆栽實驗，在盆栽中播入油松、樟子松、苜蓿和紫穗槐4種植物種子模擬天然土壤種子庫，分別調(diào)查了土壤理化特征及植被特征，分析了不同改良措施在土壤及植被恢復(fù)過程中的作用，得出如下結(jié)論：(1)種子庫物種數(shù)目是種源地沙荒地，均以多年生草本植物為主，且雙子葉植物居多，未發(fā)現(xiàn)喬灌木植物種子。種子密度種源地沙荒地。(2)不同改良措施下草本a物

5、種多樣性表現(xiàn)為：1)Margalef豐富度指數(shù)，客土加保水劑處理地客土地沙荒地。2)Pielou均勻度指數(shù)，客土地與客土加保水劑處理地相差不大，但都明顯高于沙荒地。3)Simpson多樣性指數(shù)，客土加保水劑處理地最大，其次是客土地，最后是沙荒地。4)Shannon—wiener多樣性指數(shù)，客土加保水劑處理地客土地沙荒地。(3)客土和客土加保水劑處理樣地的生物量，無論是地上部分還是地下部分都要遠遠的高于沙荒地的生物量，客土地的生物量(93

6、780g／m2)是沙荒地生物量(28711g／m2)的327倍。從根冠比來看：沙荒地185客土地169客土加保水劑地104。(4)土壤有機質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、速效磷、速效鉀含量變化趨勢大體相同，均表現(xiàn)為：在010cIIl土層中3種速效養(yǎng)分以客保處理地客土地沙荒地(ck)，而10—20cm、2040鋤土層，3個樣地的速效養(yǎng)分含量無明顯差異。(5)盆栽實驗的物理性質(zhì)：鐵尾礦、鐵尾礦無機肥(100kg／hm2N、50kg／hm2P、

7、50kg／hmzK)和鐵尾礦無機肥(200kg／hm2N、100kg／hm2P、100kg／hm2K)容重相差不大；摻土處理中，鐵尾礦25％土鐵尾礦50％土鐵尾礦75％土100％全土；豬糞處理鐵尾礦1％豬糞鐵尾礦5％豬糞鐵尾礦10％豬糞，隨著豬糞施用量的增加，鐵尾礦容重也略微降低。鐵尾礦、鐵尾礦無機肥(100kg／hm2N、50kg／hm2P、50kg／hm2K)和鐵尾礦無機肥(200kg／hm2N、100kg／hm2P、100kg／h