一種增加干旱荒漠區(qū)鹽生喬灌植物有機(jī)碳固定的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種干旱荒漠區(qū)鹽生植物有機(jī)碳固定的方法，具體涉及增加干旱荒漠區(qū)鹽生喬灌植物有機(jī)碳固定的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，全世界干旱、半干旱地區(qū)的面積已超過(guò)地球陸地總表面積的I / 3。由于嚴(yán)酷的氣候條件和不斷增加的人口壓力，這些地區(qū)荒漠化等問題越來(lái)越嚴(yán)重。土地荒漠化影響著全球約36億hm2的土地。我國(guó)荒漠化土地約占國(guó)土面積的27.2%，是世界上受荒漠化影響最嚴(yán)重的國(guó)家之一。干旱荒漠區(qū)特殊的生態(tài)條件和自然環(huán)境致使土壤有機(jī)質(zhì)普遍含量較低，缺磷少氮，土壤含鹽量較高，土壤形成具有原始性。隨著土地退化，作為植被生長(zhǎng)的基質(zhì)土壤也開始發(fā)生變化，首先是土壤表層裸露，容易遭到風(fēng)、水的侵蝕，破壞了表層土壤的正常結(jié)構(gòu)和生態(tài)功能；然后土壤不斷沙化，有機(jī)質(zhì)含量下降，養(yǎng)分減少，土壤結(jié)構(gòu)性變差，土壤緊實(shí)度增加，通透性變壞，土壤持水保水能力下降等一系列不利于環(huán)境健康的方向發(fā)展。植物群落發(fā)生逆行演替，從固定沙地到半固定沙地再到流動(dòng)沙地，植物群落的種類組成、蓋度、生物量、土壤理化性質(zhì)發(fā)生了顯著變化，生態(tài)系統(tǒng)碳固持能力逐漸降低。因而可能導(dǎo)致包括胡楊林在內(nèi)的干旱、半干旱區(qū)的碳同持發(fā)生重大變化，可能對(duì)區(qū)域或全球的碳循環(huán)造成一定影響。
[0003]由于大規(guī)模的人類活動(dòng)，干旱荒漠區(qū)水資源大量消耗，地表植被逐漸衰敗，地上生態(tài)系統(tǒng)的固碳能力大大減小，地下根系有機(jī)碳的巨大固持潛力日益受到重視。但是，干旱荒漠區(qū)土壤類型屬于荒漠土壤類型，其成土過(guò)程生物累積量少，有機(jī)碳初始值低已經(jīng)很低，難以在自然條件下提高。同時(shí)，由于落葉會(huì)導(dǎo)致干旱荒漠區(qū)鹽生植物的地上有機(jī)碳的迅速、大量流失，因此區(qū)域有機(jī)碳的長(zhǎng)期儲(chǔ)存主要依靠地下根系的固持，因此，地下根系的發(fā)育對(duì)有機(jī)碳的增加有著直接影響。
[0004]硝態(tài)氮是指硝酸鹽中所含有的氮元素。水和土壤中的有機(jī)物分解生成銨鹽，被氧化后變?yōu)橄鯌B(tài)氮。硝態(tài)氮對(duì)高鹽脅迫下鹽生植物根系生長(zhǎng)具有很好的促進(jìn)作用?？紤]到鹽生植物在高鹽和干旱脅迫下生物量分配具有相應(yīng)的適應(yīng)對(duì)策，存在很好的可塑性，利用硝態(tài)氮營(yíng)養(yǎng)促進(jìn)鹽生植物側(cè)根發(fā)育，增加其表面積和總吸收面積，進(jìn)而促進(jìn)光合作用產(chǎn)生的生物量有效地在根系和地上部分分配，進(jìn)而導(dǎo)致根冠比增加，直接增加植物地下有機(jī)碳儲(chǔ)存。但目前國(guó)內(nèi)外還沒有利用硝態(tài)氮增加有機(jī)碳的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的在于，提供一種增加干旱荒漠區(qū)鹽生喬灌植物有機(jī)碳固定的方法，該方法在喬木為灰楊、胡楊或俄羅斯楊，灌木為鹽穗木、沙拐棗、假木賊、白刺、鹽爪爪、囊果堿蓬、檉柳、黑果枸杞、粗枝豬毛菜或鹽節(jié)木植物生長(zhǎng)地區(qū)，在秋季地表溫度10-20°C時(shí)，或第二年喬灌植物旺盛生長(zhǎng)前期對(duì)距離喬灌植物50-250cm處進(jìn)行挖坑，然后在坑內(nèi)施入硝態(tài)氮，利用施加硝態(tài)氮營(yíng)養(yǎng)促進(jìn)鹽生喬灌植物地下側(cè)根生長(zhǎng)和發(fā)育，促進(jìn)植物將光合作用產(chǎn)生的生物量更多的向地下分配，進(jìn)而促進(jìn)根冠比增加，加大地下根系生長(zhǎng)量，達(dá)到增加植物地下有機(jī)碳長(zhǎng)期儲(chǔ)存的目的，以補(bǔ)償干旱荒漠區(qū)植被衰敗導(dǎo)致造成生態(tài)系統(tǒng)碳固持能力下降的損失。該方法利用硝態(tài)氮增加干旱荒漠區(qū)鹽生喬灌植物有機(jī)碳固定，干旱荒漠區(qū)鹽生喬灌植物地上地下生物量在高鹽脅迫下具有適應(yīng)策略，存在很好的可塑性，利用添加硝態(tài)氮可以促進(jìn)高鹽脅迫下的鹽生喬灌植物根冠比增加，進(jìn)而促進(jìn)植物將光合作用形成的有機(jī)碳更多的向地下分配，進(jìn)而增加地下有機(jī)碳的長(zhǎng)期儲(chǔ)存。
[0006]本發(fā)明所述的一種增加干旱荒漠區(qū)鹽生喬灌植物有機(jī)碳固定的方法，按下列步驟進(jìn)行:
對(duì)于鹽生喬木或鹽生灌木生長(zhǎng)地區(qū):
a、在秋季地表溫度10-20°C時(shí)，或第二年喬灌植物旺盛生長(zhǎng)前期進(jìn)行；
b、在距離灌木為鹽穗木、沙拐棗、假木賊、白刺、鹽爪爪、囊果堿蓬、檉柳、黑果枸杞、粗枝豬毛菜或鹽節(jié)木的根部50-100cm處挖坑，坑深度為30-50cm，長(zhǎng)寬各50-100cm，在坑內(nèi)按照10-15mmol/L氮水平施加硝態(tài)氮10_30cm，再回填挖出的土，夯實(shí)，進(jìn)行澆水，再按常規(guī)方法進(jìn)行后續(xù)的管理即可；
或在距離喬木為灰楊、胡楊或俄羅斯楊的根部100-250cm處挖坑，坑深度為50_100cm，長(zhǎng)寬各150-250cm，在坑內(nèi)按照10-15mmol/L氮水平施加硝態(tài)氮10_60cm，再回填挖出的土，夯實(shí)，施加硝態(tài)氮后，進(jìn)行澆水，再按常規(guī)方法進(jìn)行后續(xù)的管理即可。
[0007]本發(fā)明所述的一種增加干旱荒漠區(qū)鹽生喬灌植物有機(jī)碳固定的方法，該方法利用硝態(tài)氮營(yíng)養(yǎng)促進(jìn)鹽生喬灌植物側(cè)根發(fā)育，促進(jìn)光合作用產(chǎn)生的生物量有效地在根系和地上部分分配，加大地下根系生長(zhǎng)量，進(jìn)而導(dǎo)致根冠比增加，達(dá)到增加植物地下有機(jī)碳長(zhǎng)期儲(chǔ)存的目的，以補(bǔ)償干旱荒漠區(qū)植被衰敗導(dǎo)致造成生態(tài)系統(tǒng)碳固持能力下降的損失。
[0008]干旱荒漠區(qū)鹽生喬木為灰楊、胡楊或俄羅斯楊，灌木為鹽穗木、沙拐棗、假木賊、白刺、鹽爪爪、囊果堿蓬、檉柳、黑果枸杞、粗枝豬毛菜或鹽節(jié)木植物通過(guò)施用硝態(tài)氮后，植物側(cè)根生長(zhǎng)發(fā)育非常顯著，根系表面積和總吸收面積顯著增加，地下生物量有效增加使得植物將光合作用固定的有機(jī)碳更多轉(zhuǎn)移到地下，提高了干旱荒漠區(qū)有機(jī)碳的長(zhǎng)期儲(chǔ)存。
[0009]植物根系是陸地生態(tài)系統(tǒng)重要的碳匯和礦質(zhì)養(yǎng)分庫(kù)，也是土壤中碳及養(yǎng)分的主要來(lái)源，植物根系是碳儲(chǔ)存的重要部分。增加植物根系生長(zhǎng)量可以有效增加地下有機(jī)碳的長(zhǎng)期儲(chǔ)存。硝態(tài)氮能有效促進(jìn)高鹽脅迫下的鹽生植物側(cè)根發(fā)育，增加其表面積和總吸收面積，進(jìn)而增大地下根系生長(zhǎng)量，增加植物根冠比，有效提高地下有機(jī)碳儲(chǔ)存。
[0010]本發(fā)明所述的一種增加干旱荒漠區(qū)鹽生喬灌植物有機(jī)碳固定的方法，該方法中的硝態(tài)氮為市售產(chǎn)品，由標(biāo)美力克肥業(yè)有限公司生產(chǎn)的“肥太郎、硝酸鉀”。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，但本發(fā)明不限于所提供的實(shí)施例。
[0012]本發(fā)明所述的一種增加干旱荒漠區(qū)鹽生喬灌植物有機(jī)碳固定的方法，該方法在塔里木河盆地和準(zhǔn)噶爾盆地進(jìn)行試驗(yàn)。
[0013]實(shí)施例1:
對(duì)于鹽生喬木灰楊生長(zhǎng)地區(qū):
a、在秋季地表溫度10°C時(shí)進(jìn)行； b、在距離喬木灰楊根部10cm處挖坑，坑深度為50cm，長(zhǎng)寬各150cm，在坑內(nèi)按照10mmol/L氮水平施加硝態(tài)氮10cm，再回填挖出的土，夯實(shí)，施加硝態(tài)氮后，進(jìn)行澆水，再按常規(guī)方法進(jìn)行后續(xù)的管理即可。
[0014]實(shí)施例2:
對(duì)于鹽生灌木鹽穗木生長(zhǎng)地區(qū):
a、在秋季地表溫度10°C時(shí)進(jìn)行；
b、在距離灌木鹽穗木根部50cm處挖坑，坑深度為30cm,長(zhǎng)寬各50cm，在坑內(nèi)按照l(shuí)Ommol/L氮水平施加硝態(tài)氮10cm，再回填挖出的土，夯實(shí)，進(jìn)行澆水，再按常規(guī)方法進(jìn)行后續(xù)的管理即可。
[0015]實(shí)施例3:
對(duì)于鹽生喬木胡楊生長(zhǎng)地區(qū):
a、在秋季地表溫度15°C時(shí)進(jìn)行；
b、在距離喬木胡楊根部200cm處挖坑，坑深度為80cm，長(zhǎng)寬各200cm，在坑內(nèi)按照12mmol/L氮水平施加硝態(tài)氮40cm，再回填挖出的土，夯實(shí)，施加硝態(tài)氮后，進(jìn)行澆水，再按常規(guī)方法進(jìn)行后續(xù)的管理即可。
[0016]實(shí)施例4:
對(duì)于鹽生鹽生灌木沙拐棗生長(zhǎng)地區(qū):
a、在秋季地表溫度15°C時(shí)進(jìn)行；
b、在距離灌木沙拐棗根部80cm處挖坑，坑深度為40cm,長(zhǎng)寬各80cm，在坑內(nèi)按照12mmol/L氮水平施加硝態(tài)氮20cm，再回填挖出的土，夯實(shí)，進(jìn)行澆水，再按常規(guī)方法進(jìn)行后續(xù)的管理即可。
[0017]實(shí)施例5
對(duì)于鹽生喬木俄羅斯楊生長(zhǎng)地區(qū):
a、在秋季地表溫度20°C時(shí)進(jìn)行；
b、在距離喬木俄羅斯楊根部250cm處挖坑，坑深度為100cm，長(zhǎng)寬各250cm，在坑內(nèi)按照15mmol/L氮水平施加硝態(tài)氮60cm，再回填挖出的土，夯實(shí)，施加硝態(tài)氮后，進(jìn)行澆水，再按常規(guī)方法進(jìn)行后續(xù)的管理即可。
[0018]實(shí)施例6
對(duì)于鹽生灌木假木賊生長(zhǎng)地區(qū):
a、在秋季地表溫度20°C時(shí)進(jìn)行；