東北地理所在松嫩鹽堿化草地植被恢復(fù)研究中取得進(jìn)展
松嫩平原比鄰科爾沁沙地,由于風(fēng)蝕等作用形成沙丘-草甸交錯(cuò)相間的分布格局。高處的沙丘地區(qū)已被開墾為農(nóng)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(fā)生次生鹽堿化,形成大量裸斑。這種坨甸交錯(cuò)分布格局,為將沙丘上的風(fēng)沙土搬運(yùn)到鹽堿地上用來恢復(fù)鹽堿化草地植被奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。“沙壓堿,賽金板”已經(jīng)形成共識,相關(guān)科學(xué)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(zhì)的變化、恢復(fù)草地的效果及可持續(xù)年限等都缺少科學(xué)研究。
沙地土壤具有含鹽量低、結(jié)構(gòu)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(shí)現(xiàn)上面覆沙層發(fā)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(fù)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(fēng)沙土,這嚴(yán)重阻礙了該技術(shù)在草地的應(yīng)用與推廣。
東北地理所科研人員通過對松嫩草地植被進(jìn)行全面調(diào)查研究,發(fā)現(xiàn)羊草的生活史具有奇特的特點(diǎn),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(diǎn)。如果利用科學(xué)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(fù)植被。基于此發(fā)現(xiàn),科研人員進(jìn)一步研發(fā)了客土播種法,利用羊草的生物學(xué)特性,減少了土壤的使用量,快速恢復(fù)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(jìn)入沙土中時(shí),羊草能夠迅速萌發(fā),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(diǎn),迅速恢復(fù)植被(圖1)。該方法特點(diǎn)是,利用植物生長的特性、施加區(qū)域現(xiàn)有資源,為生物早期生長營造微環(huán)境。這種恢復(fù)方法成本低、效果好(圖2),為鹽堿化草地恢復(fù)提供了重要的科技支撐。

圖2恢復(fù)效果
該研究由黃迎新研究員及其團(tuán)隊(duì)成員共同完成。相關(guān)成果出版專著1部,受理專利3項(xiàng),授權(quán)1項(xiàng)。該研究由國家重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)(2016YFC0500606)、中國科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)專項(xiàng)(XDA23060405)和中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會會員項(xiàng)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(fù)羊草植被方法. ZL201610835380.X(已授權(quán))
黃迎新,范高華,禹樸家,周道瑋.2018. 一種應(yīng)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(fù)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(fù)堿茅和小花堿茅的方法. 201710274161.3(已受理)
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