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東北地理所在松嫩鹽堿化草地植被恢復研究中取得進展

2020-05-29 東北地理與農業生態研究所
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  松嫩平原比鄰科爾沁沙地,由于風蝕等作用形成沙丘-草甸交錯相間的分布格局。高處的沙丘地區已被開墾為農田或種植樹木,低處形成了鹽堿化草甸,但是近幾十年來,由于自然和人類作用,草甸發生次生鹽堿化,形成大量裸斑。這種坨甸交錯分布格局,為將沙丘上的風沙土搬運到鹽堿地上用來恢復鹽堿化草地植被奠定了物質基礎。“沙壓堿,賽金板”已經形成共識,相關科學對此也作出了理論解釋。但是,沙土覆蓋厚度或混入比例、土壤理化性質的變化、恢復草地的效果及可持續年限等都缺少科學研究。

  沙地土壤具有含鹽量低、結構疏松的性狀,沙地土壤與鹽堿土壤混合,能有效降低鹽堿土的鹽堿含量,限制下層鹽堿土的鹽分向上移動,實現上面覆沙層發展為適合植物生長的土壤層,在雨水的作用下,鹽分從表層土淋溶到深層土中。雖然通過表面覆沙恢復鹽堿化草地植被取得了顯著成果,但是表面覆沙用于種草成本太高,10cm厚度的覆沙厚度就意味著需要1000m3/ha風沙土,這嚴重阻礙了該技術在草地的應用與推廣。

  中國科學院東北地理與農業生態研究所科研人員通過對松嫩草地植被進行全面調查研究,發現羊草的生活史具有奇特的特點,其幼苗的耐鹽堿能力較低,而成株耐鹽堿能力較高,并且其成株還具有無性繁殖的特點。如果利用科學的方法,讓羊草在鹽堿地中度過幼苗階段,生長到成株,就能夠利用羊草無性繁殖的特性恢復植被。基于此發現,科研人員進一步研發了客土播種法,利用羊草的生物學特性,減少了土壤的使用量,快速恢復鹽堿裸地為羊草群落。

  該方法主要是在生長季早期,用犁在鹽堿地中開一條10-15cm的溝,在溝中覆蓋沙土,在沙土中播種羊草種子,在周圍鹽離子沒進入沙土中時,羊草能夠迅速萌發,并利用羊草成株耐鹽堿能力較高并且能夠無性繁殖的特點,迅速恢復植被(圖1)。該方法特點是,利用植物生長的特性、施加區域現有資源,為生物早期生長營造微環境。這種恢復方法成本低、效果好(圖2),為鹽堿化草地恢復提供了重要的科技支撐。

  該研究由研究員黃迎新及其團隊成員共同完成。相關成果出版專著1部,受理專利3項,授權1項。該研究由國家重點研發專項(2016YFC0500606)、中科院戰略先導專項(XDA23060405)和中科院青年創新促進會會員項目(2016210)共同資助。

  成果信息如下:

  黃迎新, 侯宇, 范高華, 孫明洲. 2019. 松嫩草地常見植物圖譜.吉林科技出版社.

  黃迎新,范高華,周道瑋. 2020. 一種在北方重度鹽堿地恢復羊草植被方法. ZL201610835380.X(已授權)

  黃迎新,范高華,禹樸家,周道瑋.2018. 一種應用秸稈還田改良鹽堿地的方法. 201810227721.4(已受理)

  黃迎新,范高華.2017.一種在鹽堿地恢復豆科植物的方法. 201710274223.0(已受理)

  黃迎新,范高華.2017.一種在鹽堿地恢復堿茅和小花堿茅的方法. 201710274161.3(已受理)

圖2 恢復效果

打印 責任編輯:葉瑞優

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