两种多功能环境材料对半干旱区植物生长和土壤改良影响研究
发布时间：2021-01-15 20:56
我国半干旱区由于气候问题和不合理的人类活动造成植被稀疏、水资源短缺,导致水土流失严重、生态环境脆弱。本区气候高寒、干旱,土层薄、土壤贫瘠等特点,使植被恢复困难,林业发展受到制约,应用功能性环境材料等技术手段是解决该问题的重要途径。本研究针对半干旱区自然条件特点,根据环境材料的功能特性和研究趋势,创新性的选择聚丙烯酸型高分子保水剂和微生物菌剂两种材料,系统的进行了材料机理性研究、作用基础性研究和实际应用性研究。首先进行室内试验,研究高分子保水剂与微生物菌剂的相互作用机理,为二者共同作用对土壤和植物生长产生的影响提供机理依据;通过室内盆栽试验,进行保水剂与微生物菌剂对植物-土壤影响的基础性研究,将保水剂和微生物菌剂设计不同浓度进行交叉配比,研究环境材料不同配比处理下对土壤结构、水分、养分、有机质、土壤微生物等土壤特性的影响,以及对油松、白蜡、丁香、红瑞木、紫花苜蓿、高羊茅等植物生长的影响;通过在张北县半干旱区野外造林试验,研究保水剂和微生物菌剂在半干旱区的自然条件下对樟子松、柠条生长的影响和对土壤理化特性、微生物环境的调节作用,并调查樟子松人工林生长情况,构建樟子松人工林生长方程,并对环境...
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：152 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１交联丙烯酸型高分子保水剂吸水原理示意图??
两种环境材料分别具有保水改土特性和促进有机质转化的功能性特点，同时安全??无毒害，成本较低，可大范围推广，具有环保性、经济性特点。??图２－１交联丙烯酸型高分子保水剂吸水原理示意图??Ｆｉｇ．?２－１?Ｗａｔｅｒ?ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ?ａｃｒｙｌｉｃ?ａｃｉｄ?ｔｙｐｅ?ＳＡＰ??２．３．测定指标与方法??２．３．１．?土壤理化性质测定??盆栽结束后用环刀于１０ｃｍ－２０ｃｍ处取原状土。野外试验分别与２０１５年５月、??２０１６年５月、２０１７年５月于根系周围土层表面以下２０ｃｍ－４０ｃｍ处取原状土。??２．?３．?１．１．?土壤理化性质测定??环境材料主要对土壤水分、团聚体、有机质产生影响，同时这些指标也是代表土??壤肥力和影响植物生长的重要指标，因此对土壤水分常数、水稳性团聚体、速效养分、??有机质、微生物碳、氮等指标进行测定。??全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾、ｐＨ值等采用常规农化分析方法。??土壤有机质采用重铬酸钾容量法（稀释热法）测定，土壤速效氮采用硫酸肼法测定，??速效磷、全磷采用钼锑抗比色法测定，利用全自动化学分析仪来完成；速效钾采用乙??酸铵浸提－火焰光度法进行测定，全钾采用氢氧化钠碱熔－火焰光度法，利用火焰光度??计完成；全氮采用凯氏定氮法，利用全Ｍ仪完成（妁如坤，２０００）。??１５??
３．２．微生物菌剂与聚丙烯酸型保水剂相互性能影响??３．２．１．微生物菌剂对保水剂吸水性影响??由图３－１可见，将一定量的保水剂放入不同浓度的微生物菌剂溶液中，随微生物??菌剂浓度的增大，保水剂的吸水倍率逐渐降低，０．０５％、０．１％、０．２５％、０．５％、０．７５％??的微生物菌剂溶液中，保水剂的吸水倍率分别是对照组的０．７４、０．７０、０．５２、０．４６、??０．４１?倍。??研宄选用聚丙烯酸钾型保水剂在去离子水中吸水倍率超过３００，其重要成分为交??联丙烯酸钾，由于高分子化合物的分子链可无限延长链接，分子之间构成复杂的三维??网状结构，并形成大量的羧基、羟基等亲水基团，通过与水分子结合成氢键而吸附大??量水分，同时，高分子网络结构内部的电解质溶液与外部水分形成压力势差，使水分??通过压力差渗透到高分子网状结构内部，水分子电解后负离子相互排斥导致网络结构??的膨胀
【参考文献】：
期刊论文
[1]化肥污染对粮食作物生产的环境惩罚效应[J]. 陆文聪,刘聪. 中国环境科学. 2017(05)
[2]科尔沁沙地4种灌木对干旱胁迫的生理响应[J]. 迟琳琳. 干旱区资源与环境. 2017(05)
[3]生物炭和菌肥的混合使用对苹果园连作土壤环境及平邑甜茶幼苗生理指标的影响[J]. 孙琪然,徐燕,相立,王功帅,沈向,陈学森,尹承苗,毛志泉. 中国农学通报. 2017(08)
[4]微生物菌剂对草坪植物高羊茅生长与土壤酶活性的影响[J]. 张美存,程田,多立安,赵树兰. 生态学报. 2017(14)
[5]聚丙烯酸类高吸水性树脂的合成、应用及发展现状[J]. 徐武军,聂昆,李久明. 福建建材. 2016(12)
[6]科尔沁沙丘-草甸田间持水量的综合测定与影响[J]. 高肖彦,刘廷玺,段利民,童新. 干旱区研究. 2016(06)
[7]白杨派无性系苗期对干旱胁迫的生长生理响应及抗旱性综合评价[J]. 杨传宝,姚俊修,李善文,倪惠菁,刘元铅,张有慧,李际红. 北京林业大学学报. 2016(05)
[8]大鱼鳞坑双苗造林技术在黄土沟壑区的应用效果[J]. 朱聿申,陈宇轩,查同刚,杨宗儒,张志强,冯焕成,张晓霞,王高敏. 干旱区研究. 2016(03)
[9]干旱胁迫对马尾松菌根化苗木生长的影响[J]. 王艺,丁贵杰. 森林与环境学报. 2016(02)
[10]保水剂对侧柏容器苗根际土壤微生物种群结构及干旱适应能力的影响[J]. 马海林,刘方春,马丙尧,杜振宇,井大炜,邢尚军. 应用与环境生物学报. 2016(01)
博士论文
[1]耐抑菌剂根瘤菌筛选及耐药菌株制备菌剂抑杂菌效果研究[D]. 霍平慧.甘肃农业大学 2014
[2]保水剂与肥料及土壤的互作机理研究[D]. 李杨.北京林业大学 2012
[3]长白山云冷杉混交林生长模型的研究[D]. 赵俊卉.北京林业大学 2010
硕士论文
[1]不同有机废弃物的肥料化利用研究[D]. 董志新.山西农业大学 2015
[2]自然发酵米发糕微生物分析及其优势菌的应用[D]. 阳盈盈.湖南农业大学 2014
[3]新型芽孢杆菌益生菌的富营养化水体改良作用[D]. 张念海.暨南大学 2011
[4]合成及天然吸水材料吸水机理的研究[D]. 宋常英.河北大学 2006
本文编号：2979500
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：152 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１交联丙烯酸型高分子保水剂吸水原理示意图??
两种环境材料分别具有保水改土特性和促进有机质转化的功能性特点，同时安全??无毒害，成本较低，可大范围推广，具有环保性、经济性特点。??图２－１交联丙烯酸型高分子保水剂吸水原理示意图??Ｆｉｇ．?２－１?Ｗａｔｅｒ?ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ?ａｃｒｙｌｉｃ?ａｃｉｄ?ｔｙｐｅ?ＳＡＰ??２．３．测定指标与方法??２．３．１．?土壤理化性质测定??盆栽结束后用环刀于１０ｃｍ－２０ｃｍ处取原状土。野外试验分别与２０１５年５月、??２０１６年５月、２０１７年５月于根系周围土层表面以下２０ｃｍ－４０ｃｍ处取原状土。??２．?３．?１．１．?土壤理化性质测定??环境材料主要对土壤水分、团聚体、有机质产生影响，同时这些指标也是代表土??壤肥力和影响植物生长的重要指标，因此对土壤水分常数、水稳性团聚体、速效养分、??有机质、微生物碳、氮等指标进行测定。??全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾、ｐＨ值等采用常规农化分析方法。??土壤有机质采用重铬酸钾容量法（稀释热法）测定，土壤速效氮采用硫酸肼法测定，??速效磷、全磷采用钼锑抗比色法测定，利用全自动化学分析仪来完成；速效钾采用乙??酸铵浸提－火焰光度法进行测定，全钾采用氢氧化钠碱熔－火焰光度法，利用火焰光度??计完成；全氮采用凯氏定氮法，利用全Ｍ仪完成（妁如坤，２０００）。??１５??
３．２．微生物菌剂与聚丙烯酸型保水剂相互性能影响??３．２．１．微生物菌剂对保水剂吸水性影响??由图３－１可见，将一定量的保水剂放入不同浓度的微生物菌剂溶液中，随微生物??菌剂浓度的增大，保水剂的吸水倍率逐渐降低，０．０５％、０．１％、０．２５％、０．５％、０．７５％??的微生物菌剂溶液中，保水剂的吸水倍率分别是对照组的０．７４、０．７０、０．５２、０．４６、??０．４１?倍。??研宄选用聚丙烯酸钾型保水剂在去离子水中吸水倍率超过３００，其重要成分为交??联丙烯酸钾，由于高分子化合物的分子链可无限延长链接，分子之间构成复杂的三维??网状结构，并形成大量的羧基、羟基等亲水基团，通过与水分子结合成氢键而吸附大??量水分，同时，高分子网络结构内部的电解质溶液与外部水分形成压力势差，使水分??通过压力差渗透到高分子网状结构内部，水分子电解后负离子相互排斥导致网络结构??的膨胀
【参考文献】：
期刊论文
[1]化肥污染对粮食作物生产的环境惩罚效应[J]. 陆文聪,刘聪. 中国环境科学. 2017(05)
[2]科尔沁沙地4种灌木对干旱胁迫的生理响应[J]. 迟琳琳. 干旱区资源与环境. 2017(05)
[3]生物炭和菌肥的混合使用对苹果园连作土壤环境及平邑甜茶幼苗生理指标的影响[J]. 孙琪然,徐燕,相立,王功帅,沈向,陈学森,尹承苗,毛志泉. 中国农学通报. 2017(08)
[4]微生物菌剂对草坪植物高羊茅生长与土壤酶活性的影响[J]. 张美存,程田,多立安,赵树兰. 生态学报. 2017(14)
[5]聚丙烯酸类高吸水性树脂的合成、应用及发展现状[J]. 徐武军,聂昆,李久明. 福建建材. 2016(12)
[6]科尔沁沙丘-草甸田间持水量的综合测定与影响[J]. 高肖彦,刘廷玺,段利民,童新. 干旱区研究. 2016(06)
[7]白杨派无性系苗期对干旱胁迫的生长生理响应及抗旱性综合评价[J]. 杨传宝,姚俊修,李善文,倪惠菁,刘元铅,张有慧,李际红. 北京林业大学学报. 2016(05)
[8]大鱼鳞坑双苗造林技术在黄土沟壑区的应用效果[J]. 朱聿申,陈宇轩,查同刚,杨宗儒,张志强,冯焕成,张晓霞,王高敏. 干旱区研究. 2016(03)
[9]干旱胁迫对马尾松菌根化苗木生长的影响[J]. 王艺,丁贵杰. 森林与环境学报. 2016(02)
[10]保水剂对侧柏容器苗根际土壤微生物种群结构及干旱适应能力的影响[J]. 马海林,刘方春,马丙尧,杜振宇,井大炜,邢尚军. 应用与环境生物学报. 2016(01)
博士论文
[1]耐抑菌剂根瘤菌筛选及耐药菌株制备菌剂抑杂菌效果研究[D]. 霍平慧.甘肃农业大学 2014
[2]保水剂与肥料及土壤的互作机理研究[D]. 李杨.北京林业大学 2012
[3]长白山云冷杉混交林生长模型的研究[D]. 赵俊卉.北京林业大学 2010
硕士论文
[1]不同有机废弃物的肥料化利用研究[D]. 董志新.山西农业大学 2015
[2]自然发酵米发糕微生物分析及其优势菌的应用[D]. 阳盈盈.湖南农业大学 2014
[3]新型芽孢杆菌益生菌的富营养化水体改良作用[D]. 张念海.暨南大学 2011
[4]合成及天然吸水材料吸水机理的研究[D]. 宋常英.河北大学 2006
本文编号：2979500
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