本書以東北松嫩平原蘇打鹽堿土為研究對象，按照土壤蘇打鹽堿化機理與驅動機制、土壤農業利用障礙機理與鹽堿脅迫機制，以及障礙因子解析和障礙消減機制的順序布設篇章。形成機理與驅動機制部分包括宏觀尺度下松嫩平原鹽堿化土壤發育和發展的驅動因素，以及微域尺度土壤鹽堿化過程和影響機制。土壤障礙機理與鹽堿脅迫機制部分包括土壤鹽堿化特征、鹽堿對作物營養生長和生殖生長的脅迫作用，以及鹽堿脅迫下作物養分特征等。障礙因子解析和障礙消減機制部分討論了蘇打鹽堿土耕作措施、化學改良、淋洗排鹽以及精準改良等。本書通過野外調查、田間試驗和人工模擬試驗等手段，采用多尺度、多方法對蘇打鹽堿化形成機理和消減機制進行研究，可為該地區鹽堿地治理、農業利用和資源可持續管理提供參考。
長春市第十、十一屆政協委員。參加國家科技進步二等獎項目部分工作，獲吉林省科技進步三等獎1項，獲吉林省人事廳三等功1次。
目錄
序
前言
第一篇松嫩平原土壤蘇打鹽麻化機理
第一章松嫩平原土地鹽堿化過程及驅動機制3
第一節松嫩平原自然與社會經濟概況3
一、區域范圍3
二、地貌特征4
三、氣候條件5
四、水文條件7
五、松嫩平原的開發歷史9
第二節松嫩平原土地鹽堿化的地質演化背景10
一、地質構造活動控制10
二、地球化學循環過程11
三、古地理環境演變12
第三節松嫩平原土地鹽堿化的現代過程及驅動機制14
一、數據來源與分析指標14
二、松嫩平原土地鹽堿化現代過程18
三、松嫩平原土地鹽堿化驅動機制27
參考文獻48
第二章地下水作用下蘇打鹽堿土水鹽運移49
第一節地下水特征與土壤表層積鹽研究進展49
一、淺埋區地下水與土壤水的關系49
二、土壤水鹽運移模型51
三、人工控制地下水作用下土壤水鹽運移研究56
第二節不同潛水埋深對土壤鹽漬化的影響57
一、材料與方法57
二、不同潛水埋深對土壤水分動態的影響60
三、不同潛水埋深土壤鹽堿動態變化64
四、潛水蒸發隨埋深的變化69
第三節潛水蒸發量數值模擬72
一、累積潛水蒸發量數值模擬72
二、潛水蒸發動態變化模型模擬74
第四節不同鹽堿度的潛水對土壤剖面含鹽量的影響83
一、研究方案與方法83
二、潛水鹽分組成對土壤各層含水率的影響83
三、不同鹽堿度的潛水對土柱土壤剖面鹽分的影響85
四、不同鹽堿度對潛水蒸發的影響91
參考文獻92
第三章微地貌條件下土壤鹽堿化特征及空間變異96
第一節微地貌條件下的土壤鹽堿化特征96
一、微地貌條件下蘇打鹽堿土理化性質特征98
二、地形高度、坡度與表層土壤鹽堿化的關系98
三、微地貌條件下蘇打鹽堿土剖面主要理化特征105
四、不同地貌單元5個剖面土壤含水率與可溶鹽分布特征122
五、不同地貌單元5個剖面土壤水分特征曲線126
第二節微地貌條件下的蘇打鹽堿土黏粒礦物的組成及演化129
一、表層黏粒礦物的組成及變異129
二、剖面土壤黏粒礦物的組成及變異132
三、蘇打鹽堿土黏粒礦物電鏡下的特征141
四、微地貌條件下蘇打鹽堿土黏粒礦物的演化142
第三節微地貌條件下蘇打鹽堿土養分特征144
一、微地貌條件下蘇打鹽堿土有機碳分布與特征144
二、剖面土壤全量及速效養分變異145
三、微地貌條件下SOC與鹽堿化相關性154
參考文獻155
第四章鹽沼濕地旱化對土壤鹽喊化演替的影響157
第一節環境因子對鹽沼濕地旱化的影響157
一、松嫩平原氣候變化對濕地的影響157
二、主要研究方法157
三、扎龍濕地環境因子的變化159
四、地下水位對濕地干旱的響應167
五、濕地旱澇的周期性特征167
六、干旱對濕地演替的影響170
第二節鹽沼旱化土壤動物對微域鹽堿環境的指示172
一、國內外相關研究進展172
二、鹽沼濕地土壤動物與環境的關系175
三、局地尺度的土壤動物與環境因子的關系176
第三節基于鹽分示蹤凍融條件土壤水鹽運移變化特征185
一、試驗設計185
二、基于溴化鉀示蹤的凍融作用對土壤水鹽富集的影響188
三、凍融作用下微域尺度蘇打鹽堿土的積鹽機理200
參考文獻203
第二篇蘇打鹽麻水田土壤陣礙機理與鹽麻脅迫機制
第五章蘇打鹽堿水田土壤障礙機理207
第一節蘇打鹽堿化土壤的基本物理性狀207
一、材料與方法207
二、土壤容重207
三、土壤顆粒組成與有機質含量208
四、土壤飽和導水率及影響因素208
第二節蘇打鹽堿化土壤含鹽量與離子分布特征210
一、材料與方法211
二、土壤含鹽量及其剖面分布特征211
三、土壤含鹽量與電導率之間的關系212
四、土壤可溶性鹽分離子的剖面分布態勢213
五、交換性陽離子的剖面分布214
六、土壤含鹽量與可溶性離子之間的相關性215
第三節蘇打鹽堿化土壤的堿化參數與堿化特征218
一、材料與方法218
二、結果與分析219
第四節蘇打鹽堿化土壤鹽化與堿化的關系225
一、材料與方法225
二、結果與分析226
參考文獻230
第六章鹽堿脅迫下水稻的營養生長與生理響應232
第一節鹽堿脅迫對植物影響研究232
一、滲透效應和離子毒害232
二、鹽害與植物的營養脅迫233
三、鹽害與植物生長發育233
四、鹽害與植物生理代謝233
五、鹽堿地水稻與水稻耐鹽堿研究235
第二節鹽堿脅迫對水稻生長發育特征的影響239
一、試驗材料與方法239
二、鹽堿脅迫對水稻生長發育的影響242
三、鹽堿脅迫對水稻葉面積動態變化的影響245
第三節鹽堿脅迫對水稻光合特性的影響247
一、鹽堿脅迫對水稻葉片葉綠素含量的影響247
二、鹽堿脅迫下水稻凈光合速率的日變化250
三、鹽堿脅迫下水稻劍葉凈光合速率對光強的響應251
四、鹽堿脅迫下水稻劍葉凈光合速率對細胞間隙C02的響應252
第四節鹽堿脅迫下水稻植株體內離子響應253
一、鹽堿脅迫下分蘗期水稻體內離子特征253
二、鹽堿脅迫對分蘗期水稻植株不同器官K+、Na+選擇性吸收的影響260
三、鹽堿脅迫下分蘗期水稻植株體內微量元素分布特異性262
四、鹽堿脅迫下水稻不同生育期植株體內離子響應264
第五節鹽堿脅迫對水稻滲透調節的影響275
一、鹽堿脅迫對水稻葉片細胞膜透性的影響275
二、鹽堿脅迫對水稻葉片可溶性糖含量的影響275
三、鹽堿脅迫對水稻葉片脯氨酸含量的影響277
第六節鹽堿脅迫對水稻生殖生理的影響279
一、鹽堿脅迫下水稻花粉表面的掃描特征279
二、鹽堿脅迫對水稻花粉活力的影響280
三、鹽堿脅迫對水稻柱頭接受花粉能力的影響281
參考文獻282
第七章水稻耐鹽堿鑒定及鹽喊脅迫下的水稻穗部性狀特征285
第一節水稻耐鹽堿相關研究285
一、相關概念285
二、環境因素對植物耐鹽堿性影響285
三、植物耐鹽堿數據庫和植物耐鹽堿種質資源評價286
四、植物耐鹽堿的生理生化基礎286
第二節水稻品種耐鹽堿性鑒定287
一、水稻品種生長初期的耐鹽堿性鑒定288
二、水稻品種生育期耐鹽堿性鑒定291
第三節鹽堿脅迫水稻灌漿特性研究297
一、鹽堿脅迫對作物生長的影響研究進展297
二、試驗材料與方法298
三、輕度鹽堿脅迫下籽粒增重及灌漿速率動態變化299
四、中度鹽堿脅迫下籽粒增重及灌漿速率動態變化302
五、重度鹽堿脅迫下籽粒增重及灌漿速率動態變化305
六、不同鹽堿脅迫下水稻籽粒灌漿Richards方程擬合308
七、不同鹽堿脅迫下水稻籽粒灌漿Richards方程次級參數310
第四節鹽堿脅迫下不同葉片處理水稻穗部性狀312
一、鹽堿脅迫下不同葉片處理水稻穗部一次枝梗性狀312
二、鹽堿脅迫下不同葉片處理水稻穗部二次枝梗性狀314
三、鹽堿脅迫下不同葉片處理水稻整體穗部性狀316
四、不同鹽堿程度脅迫對北方粳稻穗部性狀的影響320
參考文獻323
第八章鹽喊脅迫下水稻憐素吸收利用轉運特征326
第一節土壤鹽堿化和磷素營養326
一、鹽堿脅迫下土壤磷素有效性及作物響應326
二、磷對水稻生長發育的影響327
第二節鹽堿脅迫對水稻生物量與磷積累轉運的影響327
一、鹽堿脅迫下水稻產量與磷積累研究現狀327
二、試驗設計與方法328
三、鹽堿脅迫對水稻干物質積累的影響329
四、鹽堿脅迫對水稻地上部磷含量的影響329
五、鹽堿脅迫對水稻地上部磷利用效率的影響332
六、鹽堿脅迫對水稻干物質轉運的影響334
七、鹽堿脅迫對水稻磷轉運的影響335
第三節鹽堿脅迫下磷對水稻生長的影響337
一、磷對水稻耐鹽堿性影響的研究現狀337
二、試驗設計與方法338
三、鹽堿脅迫下磷對水稻生長性狀的影響339
第四節鹽堿脅迫對磷利用和轉運的影響357
一、作物磷效率研究現狀357
二、試驗設計與方法358
三、鹽堿脅迫下磷對水稻磷吸收效率的影響358
四、鹽堿脅迫下磷對水稻磷利用效率的影響359
五、鹽堿脅迫下水稻磷吸收效率和利用效率360
六、鹽堿脅迫下磷對水稻干物質和磷轉運特征的影響361
七、鹽堿脅迫下水稻干物質和磷轉運364
八、鹽堿脅迫下的合理施肥365
參考文獻367
第三篇蘇打鹽麻土陣礙因子解析與鹽麻陣礙消減機制
第九章蘇打鹽堿土障礙因子解析375
第一節土壤障礙因子常規鑒定方法375
一、常規的以土壤與植物為基礎的障礙因子診斷法375
二、土壤養分狀況系統研究法377
三、土壤障礙因子診斷模型378
第二節鹽堿土障礙特征及其障礙因子解析進展379
一、鹽堿地障礙特征379
二、鹽堿土的障礙因子解析研究現狀與存在的問題383
第三節蘇打鹽堿地水田土壤障礙因子案例解析386
一、研究區域介紹387
二、試驗材料與方法387
三、試驗結果與分析388
參考文獻396
第十章耕作及増施改良劑對蘇打鹽堿土障礙的消減作用404
第一節耕作對土壤鹽堿障礙的消減作用404
一、耕作改良鹽堿土基本概況404
二、耕作改良蘇打鹽堿土試驗設計405
三、不同耕作方式對土壤物理特性的影響406
四、不同耕作方式對土壤化學特性的影響408
第二節外源物質添加對土壤鹽堿障礙的消減作用413
一、外源物質添加對土壤鹽堿改良概況413
二、外源物質添加試驗設計414
三、外源物質添加對土壤物理特性的影響415
四、外源物質添加對土壤化學特性的影響418
五、外源物質添加對水稻植株Na+和K+的影響420
六、外源物質添加對水稻產量的影響424
第三節開槽耕作處理結合外源物質石膏添加對土壤鹽堿障礙的消減作用425
一、材料與方法425
二、開槽+石膏對土壤物理特性的影響426
三、開槽+石膏對土壤化學特性的影響428
四、開槽+石膏對作物的影響433
第四節深松耕作處理結合石膏添加對土壤鹽堿障礙的消減作用434
一、材料與方法434
二、深松+石膏對土壤物理特性的影響435
三、深松+石膏對土壤化學特性的影響444
四、深松+石膏對作物的影響448
參考文獻449
第十一章蘇打鹽堿水田土壤精準改良障礙消減機制453
第一節基于電導率儀EM38的土壤表觀電導率空間變異與精準改良消減機制453
一、土壤鹽堿空間變異研究進展453
二、基于電導率儀EM38的土壤鹽堿空間變異454
三、蘇打鹽堿水田土壤精準改良原理462
四、障礙改良與消減機制分析466
第二節基于Veris3100電導測定系統的土壤表觀電導率空間變異與精準改良技術467
一、基于Veris3100電導測定系統的土壤表觀電導率空間變異467
二、基于Veris3100電導測定系統的蘇打鹽堿水田土壤精準改良原理471
三、基于Veris3100電導測定系統的蘇打鹽堿水田土壤精準改良障礙消減機制473
第三節蘇打鹽堿地定位精準改良應用效果474
一、土壤pH變化475
二、水稻產量變化476
參考文獻477
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