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第一章 研究背景1

1.1 当前建设生态公益林的重要任务是为应对气候变化作出贡献1

1.2 大力发展盐碱地造林可有效保障新增4000万hm2造林面积的用地空间2

1.3 水热条件好的东北松嫩平原盐碱地经土壤改造后可成为新的生态公益林造林用地4

1.4 松嫩平原盐碱化土壤区农田防护林和城镇绿化风景林具有强劲需求4

第二章 重度盐碱地的成因6

2.1 自然因素影响下“水-碳-盐”运动的基本特征6

2.2 人为因素影响下“水-碳-盐”运动的基本特征8

2.3 “水-碳-盐”运动在碳循环中的源汇分析13

第三章 重度盐碱地对植物的危害15

3.1 重度盐碱地对植物产生危害的生态因子分析15

3.2 重度盐碱地高浓度可溶性盐类形成的渗透胁迫对植物生长的危害17

3.3 重度盐碱地高浓度可溶性盐类形成的离子毒害对植物生长的危害18

3.4 重度盐碱地强碱性土壤溶液中OH-形成的木质素降解作用对植物生长的危害19

3.5 重度盐碱地强碱性土壤溶液中羟自由基的强氧化作用对植物生长的危害20

第四章 重度盐碱地营造杨树人工林的理论基础23

4.1 松嫩地区盐碱地造林困难程度调查情况23

4.2 松嫩地区盐碱地造林技术难点与问题27

4.3 重度盐碱地造林的改良机理27

4.3.1 排水丘建造28

4.3.2 原位修复28

4.3.3 小穴改良28

4.3.4 觅食沟营造29

4.3.5 集水区构建29

4.3.6 降盐碱剂施用30

第五章 重度盐碱地生态治理措施31

5.1 研究地点概况31

5.2 降盐碱有效成分的筛选32

5.2.1 不同降盐碱剂对盐溶液电导率和pH的影响32

5.2.2 不同降盐碱剂直接施入盐碱土对种子萌发的影响33

5.2.3 不同农林废弃物无氧热解工艺研究37

5.3 植物源降盐碱剂和植物源土壤成膜剂制备工艺的优化40

5.3.1 一种防水、防止盐碱成分透过的植物焦油纸的制备方法40

5.3.2 一种盐碱土壤改良剂的制备方法40

5.3.3 一种土壤成膜剂的制备方法41

5.3.4 一种在碱斑上改土做床栽植杨树的方法41

5.4 施加不同改良剂对重度盐碱土盐碱动态及杨树生长状况的影响41

5.4.1 改良措施及试验方法42

5.4.2 不同改良方法对盐碱动态变化的影响43

5.4.3 不同改良方法对植物生长状况的影响44

5.4.4 种植杨树对盐碱变化的影响46

5.5 基于农、林、牧业废弃物重度盐碱地改良用新型人工生物基质的调制47

5.5.1 实验材料47

5.5.2 测定方法48

5.5.3 阔叶树皮土发酵过程中电导率和pH的动态变化49

5.5.4 阔叶树皮土发酵过程中有机质含量的动态变化49

5.5.5 阔叶树皮土发酵过程中挥发酚和总酚含量的动态变化50

5.5.6 阔叶树皮土发酵过程中物理结构的变化52

5.5.7 小结53

5.6 施加人工生态基质与降盐碱剂对土壤特性和植物生长的影响54

5.6.1 对7种草本植物生长及生理的影响54

5.6.2 对木本植物生长及生理的影响69

第六章 重度盐碱地营造杨树碳汇林的自主创新技术措施及实施效果77

6.1 小穴改良一字觅食沟丘式原位修复种植杨树人工林77

6.1.1 设计方案77

6.1.2 实施方式78

6.1.3 示范效果80

6.2 小穴改良十字觅食沟台式原位修复种植杨树人工林83

6.2.1 设计方案83

6.2.2 实施方式84

6.2.3 示范效果86

6.3 小穴改良井字沟觅食坛式原位修复种植杨树人工林90

6.3.1 设计方案90

6.3.2 实施方式90

6.3.3 示范效果91

6.4 重度盐碱地集水区及排水系统的设计93

6.4.1 设计方案93

6.4.2 实施方式94

6.4.3 示范效果95

第七章 重度盐碱地营造杨树人工林后的植物生长98

7.1 植物地上生长98

7.2 根系生长100

7.3 光合作用102

7.4 光合色素103

7.5 C4酶104

7.5.1 磷酸烯醇式丙酮酸酶（PEPC酶）104

7.5.2 苹果酸酶（NADP-ME酶）105

7.5.3 磷酸丙酮酸二激酶（PPDK酶）105

7.5.4 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（PEPCK酶）106

7.5.5 苹果酸脱氢酶（NADP-MDH酶）107

7.6 氧化胁迫指标和抗氧化指标108

7.7 可溶性糖含量109

7.8 重度盐碱地种植杨树人工林生物学效应的综合评价109

第八章 重度盐碱地营造杨树人工林后土壤结构和功能111

8.1 土壤水势和渗透压111

8.2 土壤电导率112

8.3 土壤pH113

8.4 土壤可溶性离子含量114

8.4.1 碳酸根及碳酸氢根含量114

8.4.2 氯离子及硫酸根离子含量116

8.4.3 交换性离子含量117

8.5 土壤壳聚糖和胡敏酸含量118

8.6 土壤水溶性胶体119

8.6.1 原子力显微镜（AFM）实验结果120

8.6.2 X射线衍射（XRD）实验结果122

8.6.3 X射线光电子能谱（XPS）实验结果123

8.6.4 紫外可见光谱检测（UV）实验结果123

8.7 重度盐碱地营造杨树人工林后土壤结构和功能的综合评价125

第九章 重度盐碱地营造杨树人工林的碳汇效应127

9.1 土壤呼吸128

9.2 土壤CO2浓度及储量130

9.3 土壤有机碳储量132

9.4 生物质碳132

9.5 重度盐碱地营造杨树人工林后碳汇效应的综合分析133

9.6 小结135

参考文献137

附录 重度盐碱地原位修复创新技术在当地的推广140