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当前松嫩平原西部约1/3以上的盐碱化土地为重度盐碱地,重度苏打盐碱化土壤具有高pH和高Na+含量的特点,土壤理化性状极端恶劣,植物生长受到严重限制,重度苏打盐碱地的改良由此也成为盐碱地治理中的一个难点问题。本研究探讨不同措施(草帘覆盖、地膜覆盖和滴灌)对松嫩平原西部地区重度苏打盐碱地的改良效果,并运用投影寻踪模型对不同措施的改良效果进行评价,从而为探索改良重度苏打盐碱地的新技术提供理论和实践依据,促进重度盐碱地生态环境的恢复。
草帘覆盖和地膜覆盖主要通过减少地表土壤水分的蒸发散失来达到保水抑盐的目的,草帘和地膜覆盖对0~10cm土层的土壤保水抑盐效果非常明显,其中地膜覆盖样地0~10cm土层内的土壤电导率已经降至0.76mS/cm以下,能够满足该地区大多植物生长的要求;而滴灌通过缓慢而连续的供水洗盐作用,形成一个以滴灌管为中心、半径约20cm,土壤含水量达13%以上的低盐“淡化”区域。
不同改良处理样地土壤水盐条件的改善,减弱了对该地区土壤、植被状况改善的关键性制约,表层土壤的紧实度、容重、孔隙度等土壤物理指标出现不同程度的好转,植被生物量和植被盖度显著高于对照(n=5,p<0.05),各样地植物物种多度明显增加。
不同改良措施对土壤有机质、氮、磷、钾等养分含量的影响虽然比较有限,但各改良处理样地表层土壤养分含量已经出现开始增加的趋势;不同改良处理样地的植被碳、氮储量均显著增加(n=5,p<0.05),但由于改良试验时间较短,不同改良措施下的样地土壤碳氮储量增加有限。
各处理样地的土壤pH与植物单株重和植被生物量呈极显著负相关(p<0.01),土壤电导率与植物单株重和植被生物量也呈一定程度的负相关,但不显著。土壤盐分的高低直接影响盐碱地改良初期植被生长状况指标的高低,而植被生长状况的好坏与土壤养分相关性极小,说明在重度盐碱地改良初期,土壤盐分是决定植被生长状况好坏的最主要因素,因此在对重度苏打盐碱地的改良过程中,应根据重度苏打盐碱化土壤的理化性质,通过以水调盐来促进退化土地的改良。
草帘覆盖、地膜覆盖和滴灌措施改良重度苏打盐碱地均取得了明显效果,运用投影寻踪模型对不同措施改良效果的综合评价结果表明,不同措施对重度苏打盐碱地初期的改良效果排序为,地膜覆盖>滴灌>草帘覆盖。