CN104871789B - 一种增加干旱荒漠区盐生草本植物有机碳固定的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种增加干旱荒漠区盐生草本植物有机碳固定的方法，该方法对于盐生草本河西菊、角果藜、沙蓬或骆驼刺植物生长地区，在春季末期地表温度维持在20℃，或草本植被生长至10cm，进行挖带或钻孔，在生长季内，再进行挖带或钻孔，然后再在挖带的带内或钻孔的孔内施入硝态氮，利用施加硝态氮营养促进盐生草本植物地下侧根生长和发育，促进植物将光合作用产生的生物量更多的向地下分配，进而促进根冠比增加，加大地下根系生长量，达到增加植物地下有机碳长期储存的目的，以补偿干旱荒漠区植被衰败导致造成生态系统碳固持能力下降的损失。

Description

一种增加干旱荒漠区盐生草本植物有机碳固定的方法

技术领域

本发明涉及一种干旱荒漠区盐生植物有机碳固定的方法，具体涉及增加干旱荒漠区盐生草本植物有机碳固定的方法。

背景技术

目前，全世界干旱、半干旱地区的面积已超过地球陆地总表面积的1／3。由于严酷的气候条件和不断增加的人口压力，这些地区荒漠化等问题越来越严重。土地荒漠化影响着全球约36亿hm²的土地。我国荒漠化土地约占国土面积的27.2％，是世界上受荒漠化影响最严重的国家之一。干旱荒漠区特殊的生态条件和自然环境致使土壤有机质普遍含量较低，缺磷少氮，土壤含盐量较高，土壤形成具有原始性。随着土地退化，作为植被生长的基质土壤也开始发生变化，首先是土壤表层裸露，容易遭到风、水的侵蚀，破坏了表层土壤的正常结构和生态功能；然后土壤不断沙化，有机质含量下降，养分减少，土壤结构性变差，土壤紧实度增加，通透性变坏，土壤持水保水能力下降等一系列不利于环境健康的方向发展。植物群落发生逆行演替，从固定沙地到半固定沙地再到流动沙地，植物群落的种类组成、盖度、生物量、土壤理化性质发生了显著变化，生态系统碳固持能力逐渐降低。因而可能导致包括胡杨林在内的干旱、半干旱区的碳同持发生重大变化，可能对区域或全球的碳循环造成一定影响。

由于大规模的人类活动，干旱荒漠区水资源大量消耗，地表植被逐渐衰败，地上生态系统的固碳能力大大减小，地下根系有机碳的巨大固持潜力日益受到重视。但是，干旱荒漠区土壤类型属于荒漠土壤类型，其成土过程生物累积量少，有机碳初始值低已经很低，难以在自然条件下提高。同时，由于落叶会导致干旱荒漠区盐生植物的地上有机碳的迅速、大量流失，因此区域有机碳的长期储存主要依靠地下根系的固持，因此，地下根系的发育对有机碳的增加有着直接影响。

硝态氮是指硝酸盐中所含有的氮元素。水和土壤中的有机物分解生成铵盐，被氧化后变为硝态氮。硝态氮对高盐胁迫下盐生植物根系生长具有很好的促进作用。考虑到盐生植物在高盐和干旱胁迫下生物量分配具有相应的适应对策，存在很好的可塑性，利用硝态氮营养促进盐生植物侧根发育，增加其表面积和总吸收面积，进而促进光合作用产生的生物量有效地在根系和地上部分分配，进而导致根冠比增加，直接增加植物地下有机碳储存。但目前国内外还没有利用硝态氮增加有机碳的方法。

发明内容

本发明目的在于，提供一种增加干旱荒漠区盐生草本植物有机碳固定的方法，该方法对于盐生草本河西菊、角果藜、沙蓬或骆驼刺植物生长地区，在春季末期地表温度维持在20℃，或草本植被生长至10cm，进行挖带或钻孔，在生长季内，再进行挖带或钻孔，然后再在挖带的带内或钻孔的孔内施入硝态氮，利用硝态氮增加干旱荒漠区盐生草本河西菊、角果藜、沙蓬或骆驼刺植物有机碳固定，其原理是干旱荒漠区盐生草本河西菊、角果藜、沙蓬或骆驼刺植物地上地下生物量在高盐胁迫下具有适应策略，存在很好的可塑性，利用添加硝态氮可以促进高盐胁迫下的盐生草本植物根冠比增加，进而促进植物将光合作用形成的有机碳更多的向地下分配，进而增加地下有机碳的长期储存。

本发明所述的一种增加干旱荒漠区盐生草本植物有机碳固定的方法，按下列步骤进行：

在盐生草本河西菊、角果藜、沙蓬或骆驼刺植物生长地区：

a、在春季末期地表温度维持在20℃，或草本河西菊、角果藜、沙蓬或骆驼刺植物生长至10cm，进行挖带或钻孔，挖带为每5m²划1条沟，沟宽0.5-1m、深度3-10cm ，钻孔用洛阳铲每5m²钻5-25个点，每个点大小8mm，深度5-12cm；

b、在生长季内，进行2-3次的挖带或钻孔，在挖带的带内按10-15mmol/L氮水平施加硝态氮1-5cm，浇水，再按常规方法进行后续的管理；

或在钻孔的孔内按10-15mmol/L氮水平施加硝态氮1-5cm，浇水，再按常规方法进行后续的管理即可。

本发明所述的一种增加干旱荒漠区盐生草本植物有机碳固定的方法，该方法利用硝态氮营养促进盐生草本河西菊、角果藜、沙蓬或骆驼刺植物侧根发育，促进光合作用产生的生物量有效地在根系和地上部分分配，加大地下根系生长量，进而导致根冠比增加，达到增加草本河西菊、角果藜、沙蓬或骆驼刺植物地下有机碳长期储存的目的，以补偿干旱荒漠区植物衰败导致造成生态系统碳固持能力下降的损失。

干旱荒漠区盐生草本河西菊、角果藜、沙蓬或骆驼刺植物通过施用硝态氮后，盐生草本河西菊、角果藜、沙蓬或骆驼刺植物侧根生长发育非常显著，根系表面积和总吸收面积显著增加，地下生物量有效增加使得植物将光合作用固定的有机碳更多转移到地下，提高了干旱荒漠区有机碳的长期储存。

植物根系是陆地生态系统重要的碳汇和矿质养分库，也是土壤中碳及养分的主要来源，植物根系是碳储存的重要部分。增加植物根系生长量可以有效增加地下有机碳的长期储存。硝态氮能有效促进高盐胁迫下的盐生草本植物侧根发育，增加其表面积和总吸收面积，进而增大地下根系生长量，增加植物根冠比，有效提高地下有机碳储存。

本发明所述的一种增加干旱荒漠区盐生草本植物有机碳固定的方法，该方法中的硝态氮为市售产品，由标美力克肥业有限公司生产的“肥太郎、硝酸钾”。

具体实施方式

下面详细说明本发明优选的技术方案，但本发明不限于所提供的实施例。

本发明所述的一种增加干旱荒漠区盐生草本植物有机碳固定的方法，该方法在塔里木河盆地和准噶尔盆地进行试验。

实施例1：

在盐生草本河西菊植物密集生长地区：

a、在春季末期地表温度维持在20℃，在盐生草本河西菊植物密集生长地区进行挖带，挖带为每5m²划1条沟，沟宽0.5m、深度3cm ；

b、在盐生草本河西菊植物生长季内，进行2次的挖带，在挖带的带内按10mmol/L氮水平施加硝态氮1cm，浇水，再按常规方法进行后续的管理，通过施加硝态氮促进植物根系生长，增加根冠比，提高地下有机碳的长期储存。

实施例2：

在盐生草本角果藜植物密集生长地区：

a、在春季末期地表温度维持在20℃，在盐生草本角果藜植物密集生长地区进行钻孔，钻孔用洛阳铲每5m²钻5个点，每个点大小8mm，深度5cm；

b、在在盐生草本角果藜植物生长季内，进行2次的钻孔，在钻孔的孔内按12mmol/L氮水平施加硝态氮2cm，浇水，再按常规方法进行后续的管理，通过施加硝态氮促进植物根系生长，增加根冠比，提高地下有机碳的长期储存。

实施例3：

在盐生草本沙蓬植物密集生长地区：

a、在春季末期草本沙蓬植物生长至10cm，进行挖带，挖带为每5m²划1条沟，沟宽1m、深度10cm ；

b、在盐生草本沙蓬植物生长季内，进行3次的挖带，在挖带的带内按15mmol/L氮水平施加硝态氮3cm，浇水，再按常规方法进行后续的管理，通过施加硝态氮促进植物根系生长，增加根冠比，提高地下有机碳的长期储存。

实施例4：

在盐生草本骆驼刺植物密集生长地区：

a、在春季末期草本骆驼刺植物生长至10cm，进行钻孔，钻孔用洛阳铲每5m²钻10个点，每个点大小8mm，深度8cm；

b、在盐生草本骆驼刺植物生长季内，进行3次的钻孔，在钻孔的孔内按10mmol/L氮水平施加硝态氮4cm，浇水，再按常规方法进行后续的管理，通过施加硝态氮促进植物根系生长，增加根冠比，提高地下有机碳的长期储存。

实施例5：

在盐生草本沙蓬植物密集生长地区：

a、在春季末期地表温度维持在20℃，在盐生草本植物沙蓬植物密集生长地区进行挖带，挖带为每5m²划1条沟，沟宽1m、深度10cm ；

b、在盐生草本植物沙蓬植物生长季内，进行3次的挖带，在挖带的带内按15mmol/L氮水平施加硝态氮5cm，浇水，再按常规方法进行后续的管理，通过施加硝态氮促进植物根系生长，增加根冠比，提高地下有机碳的长期储存。

实施例6：

在盐生草本河西菊植物密集生长地区：

a、在春季末期草本河西菊植物生长至10cm，进行钻孔，钻孔用洛阳铲每5m²钻25个点，每个点大小8mm，深度12cm；

b、在生长季内，进行3次的钻孔，在钻孔的孔内按15mmol/L氮水平施加硝态氮5cm，浇水，再按常规方法进行后续的管理即可，通过施加硝态氮促进植物根系生长，增加根冠比，提高地下有机碳的长期储存。

实施例7：

在盐生草本骆驼刺植物密集生长地区：

a、在春季末期地表温度维持在20℃，在盐生草本植物骆驼刺植物密集生长地区进行挖带，挖带为每5m²划1条沟，沟宽1m、深度10cm ；

b、在盐生草本植物沙蓬植物生长季内，进行3次的挖带，在挖带的带内按15mmol/L氮水平施加硝态氮5cm，浇水，再按常规方法进行后续的管理，通过施加硝态氮促进植物根系生长，增加根冠比，提高地下有机碳的长期储存。

实施例8：

在盐生草本角果藜植物密集生长地区：

a、在春季末期草本角果藜植物生长至10cm，进行钻孔，钻孔用洛阳铲每5m²钻25个点，每个点大小8mm，深度12cm；

b、在盐生草本角果藜植物生长季内，进行3次的钻孔，在钻孔的孔内按15mmol/L氮水平施加硝态氮5cm，浇水，再按常规方法进行后续的管理即可，通过施加硝态氮促进植物根系生长，增加根冠比，提高地下有机碳的长期储存。

本发明所述的一种增加干旱荒漠区盐生草本植物有机碳固定的方法，该方法在塔里木河盆地和准噶尔盆地实验结果表明：通过对干旱荒漠区盐生草本河西菊、角果藜、沙蓬或骆驼刺植物根系中施加硝态氮，盐生草本河西菊、角果藜、沙蓬或骆驼刺植物侧根发育，促进光合作用产生的生物量更大比例的固定在地下，进而导致根冠比增加，从而达到增加盐生草本河西菊、角果藜、沙蓬或骆驼刺植物地下有机碳长期大量储存的目的，以补偿干旱荒漠区植被衰败导致生态系统碳固持能力下降的损失。

Claims (1)

1.一种增加干旱荒漠区盐生草本植物有机碳固定的方法，其特征在于按下列步骤进行：

在盐生草本河西菊、角果藜或沙蓬植物生长地区：

a、在春季末期地表温度维持在20℃，或草本河西菊、角果藜或沙蓬植被生长至10cm，进行挖带或钻孔，挖带为每5m²划1条沟，沟宽0.5-1m、深度3-10cm ，钻孔用洛阳铲每5m²钻5-25个点，每个点大小8mm，深度5-12cm；

b、在生长季内，进行2-3次的挖带或钻孔，在挖带的带内按10-15mmol/L氮水平施加硝态氮1-5cm，浇水，再按常规方法进行后续的管理；

或在钻孔的孔内按10-15mmol/L氮水平施加硝态氮1-5cm，浇水，再按常规方法进行后续的管理即可。