聚焦荒漠化问题研究性报告
1 研究背景
中国是世界上严重的荒漠化国家之一,根据联合国环境规划署的数据,中国有大约2.6万平方公里的土地面临着不同程度的荒漠化问题,尤其在西部地区。主要的荒漠化地区包括塔克拉玛干沙漠、库木塔格沙漠、巴丹吉林沙漠和额济纳旗沙漠等。
荒漠化问题对中国的生态环境、社会和经济产生了严重的影响。荒漠化导致了土地沙化、植被退化、水资源匮乏等问题,威胁到当地的农业生产、畜牧业和人们的生计。荒漠化也会引发沙尘暴和干旱等自然灾害,加剧当地的环境问题。
2 研究思路
研究荒漠化问题是一个复杂而广泛的课题,可以从多个角度进行深入研究。例如荒漠化过程分析、影响因素探讨、土壤侵蚀与荒漠化关系研究、草地恢复与荒漠化治理研究、水资源利用与荒漠化研究、荒漠化评估与监测方法研究等等领域,具体的研究思路还需要根据具体问题和研究目标进行细化和拓展。同时,跨学科研究和综合分析也是深入研究荒漠化问题的重要手段。
本次主要通过设置变量进行数据分析,研究风沙土和田园土存在哪些差异以及研究不同禾本科牧草抗旱能力是否有差异,最后得出结论。
3 课题一风沙土与田园土贮水、入渗及蒸发特征比较研究
材料准备,准备本次研究所需物品如下:
设计研究思维导图,包括实验设计、实验材料和实验步骤
研究现场:
模拟降雨条件下的入渗量比较记录:
模拟降雨条件下的入渗量比较记录表 |
|||||||||
组别 |
入渗范围 |
不同时间下入渗深度mm |
|||||||
10min |
30min |
60min |
120min |
720min |
1440min |
2880min |
4320min |
||
风沙土 |
最大值 |
34 |
28 |
42 |
45 |
50 |
57 |
69 |
76 |
最小值 |
26 |
21 |
30 |
38 |
44 |
48 |
61 |
70 |
|
田园土 |
最大值 |
18 |
19 |
22 |
24 |
25 |
26 |
32 |
32 |
最小值 |
9 |
11 |
12 |
14 |
15 |
16 |
25 |
25 |
|
组别 |
入渗范围 |
不同时间下入渗深度mm/min |
|||||||
10min |
30min |
60min |
120min |
720min |
1440min |
2880min |
4320min |
||
风沙土 |
最大值 |
3.4 |
1.267 |
0.7 |
0.375 |
0.069 |
0.039 |
0.024 |
0.018 |
最小值 |
2.6 |
0.7 |
0.5 |
0.317 |
0.061 |
0.033 |
0.021 |
0.016 |
|
田园土 |
最大值 |
1.8 |
0.6 |
0.367 |
0.2 |
0.035 |
0.018 |
0.011 |
0.007 |
最小值 |
0.9 |
0.3 |
0.2 |
0.117 |
0.021 |
0.011 |
0.009 |
0.005 |
不同时间下入渗深度分析:
风沙土和田园土在水的贮存、入渗和蒸发方面有一些显著的差异,主要体现在以下几个方面:
贮水特征比较:风沙土通常富含矿物质,颗粒较大,孔隙度较高,但排水性较差。相对而言,田园土的颗粒较为细小,孔隙度相对较低,但具有较好的渗透性和保水性。因此,田园土更适合贮存水分,而风沙土则容易发生水分流失和排水不畅。
入渗特征比较:由于颗粒细小的特性,田园土更容易实现水分的入渗,土壤的孔隙结构和渗透性使得水分能够有效地渗入土壤中,并储存起来。而风沙土的矿物质颗粒较大,孔隙度高,但通常由于缺乏有机质等因素,容易出现水分迅速流失的情况。
蒸发特征比较:在水分蒸发方面,田园土由于其较好的保水性,使土壤中的水分能够缓慢蒸发,有利于保持土壤湿润。而风沙土由于排水性差,水分流失快,使土壤中的水分较快蒸发,容易导致土壤干燥。
结论:风沙土的最大贮水量小于田园土最大贮水量,具体表现为,风沙土在降雨条件下入渗速率更大,推测这种结果的原因是,入渗初期风沙土土柱比较干燥,入渗能力较大,风沙土不适合植物生长。实际情况还会受到具体土壤类型、气候条件、植被覆盖情况等多种因素的综合影响。在农业生产和生态环境保护中,我们需要根据具体情况采取相应的土壤水分管理措施,以更好地利用和保护土壤水资源。
4 课题二 飞播植草——不同禾本科牧草抗旱能力差异研究
研究过程:
数据统计:
不同牧草种子每天发芽数 记录表 | |||||||||
牧草名称 | PEG-6000处理 | 时间/天 | |||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||
狗尾草 | 正常供水(0%) | 0 | 14 | 15 | 15 | 16 | 16 | 16 | 16 |
中度胁迫(10%) | 0 | 15 | 18 | 19 | 19 | 19 | 19 | 19 | |
重度胁迫(20%) | 0 | 0 | 5 | 5 | 5 | 6 | 6 | 6 | |
沙打旺 | 正常供水(0%) | 6 | 9 | 9 | 11 | 13 | 13 | 13 | 13 |
中度胁迫(10%) | 8 | 10 | 11 | 13 | 13 | 13 | 13 | 13 | |
重度胁迫(20%) | 0 | 0 | 3 | 3 | 4 | 4 | 4 | 4 | |
椑草 | 正常供水(0%) | 0 | 3 | 6 | 7 | 8 | 8 | 8 | 8 |
中度胁迫(10%) | 2 | 8 | 9 | 9 | 11 | 11 | 11 | 11 | |
重度胁迫(20%) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
不同牧草发芽率、发芽势及发芽指数 数据分析表 | ||||
牧草名称 | PEG-6000处理 | 发芽率 | 发芽势 | 发芽指数 |
狗尾草 | 正常供水(0%) | 80% | 75% | 25.9 |
中度胁迫(10%) | 95% | 95% | 30.31 | |
重度胁迫(20%) | 30% | 25% | 6.53 | |
沙打旺 | 正常供水(0%) | 75% | 55% | 24.51 |
中度胁迫(10%) | 75% | 75% | 28.18 | |
重度胁迫(20%) | 20% | 15% | 4.29 | |
椑草 | 正常供水(0%) | 40% | 35% | 10.32 |
中度胁迫(10%) | 55% | 45% | 18.23 | |
重度胁迫(20%) | 0% | 0% | 0 |
飞播植草是一种通过将草种的种子散布在地面上的方法来进行草坪或牧场的建设,这种方法通常用于进行大面积的草地恢复或修复工作。有以下几个方面可以进行研究:
抗旱生理特征:不同的禾本科牧草植物可能具有不同的抗旱生理特征,比如根系深浅不同、叶片的厚度和表面积等不同。研究这些生理特征有助于了解不同牧草对干旱条件的适应能力。
水分利用效率:不同的牧草植物在水分利用效率方面可能存在差异,一些牧草可能能够更有效地利用有限的水资源来维持其生长,而另一些则可能更容易受到干旱的影响。
耐旱基因研究:近年来,通过分子生物学和遗传学的研究,可以对不同牧草植物的耐旱基因进行深入的分析和研究,以挖掘出更适应干旱条件的牧草品种。
结论:在本次禾本科牧草的抗旱能力研究中,狗尾草、沙达旺和椑草都属于禾本科植物,但它们在抗旱能力上可能存在一定的差异。
本次综合分析不同的牧草在不同干旱胁迫下的发芽率、发芽势、发芽指数及抗旱指数等指标,可以发现对干旱的较强耐受性,有助于选择干旱区域栽培建植和退化草地的恢复重建过程中草种进行飞播。
研究发现,狗尾草具有较强的耐旱性和适应性,能够在干旱和贫瘠的地区生长,并且能够有效地利用土壤中的水分和养分。狗尾草的根系发达,能够深入土壤寻找水源,从而提高了其抗旱能力。此外,狗尾草的叶片也具有较低的蒸腾速率,减少了水分的流失,提高了抗旱能力。
沙达旺在抗旱能力上也有一定的优势。研究表明,沙达旺能够在贫瘠的土壤和干旱的环境中生长,并且具有较强的耐旱性。沙达旺的水分利用效率较高,能够减少水分的蒸腾,从而增加水分的利用效率和保持水分的能力。
椑草在抗旱能力方面相对较弱。研究发现,椑草在干旱条件下容易出现叶片枯黄、凋萎等现象,其耐旱性较差。椑草的根系相对较浅,不能有效地吸收土壤中深层的水分,导致水分的供应不足,从而影响了其抗旱能力。
需要指出的是,禾本科牧草的抗旱能力受多种因素的影响,包括品种的遗传背景、生长环境的条件等。因此,有关狗尾草、沙达旺和椑草在抗旱能力上的差异还需要更多的研究来进一步验证和探讨。
5 总结
通过以上研究,得出相关的结论,根据风沙土和田园土的贮水、入渗和蒸发特征的差异,可针对不同类型的土壤采取相应的水资源管理措施,例如对于风沙土应加强修复治理,改善土壤结构,减缓水分的流失,而对于田园土应注意科学施肥、合理浇水,以保持土壤的湿润。通过上述研究方法和手段,可以全面地了解不同禾本科牧草在抗旱能力上的差异,为选择和推广更适应干旱条件的牧草品种提供科学依据。
目前国家采取了一系列措施来治理荒漠化问题,包括实施退耕还林还草工程、推行水土保持工程、加强荒漠化土地的治理和恢复,以及采取植树造林等生态保护措施。国家在荒漠化治理方面采取了积极的态度,并已经取得了一定的成效。然而,荒漠化问题是一个长期的、复杂的问题,需要全社会的共同努力和长期的合作来有效解决。