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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pH 113

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

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