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藏北高寒草原生态系统是我国生态安全的重要屏障,其功能变化具有显著的环境效应。目前,藏北地区严峻恶劣的气候条件、自然鼠害、人类的超载放牧过度开发等对藏北高寒草原造成了严重的破坏,藏北高寒草原出现了大面积的退化及沙化现象,严重制约了当地的生活水平和经济发展。本论文主要研究了申扎示范地土壤的基本性质(酸碱度、粒径分布、化学成分、营养成分),分析其退化现状及原因,考察了一种亲水反应型聚氨酯(WOH)在藏北退化草原的土壤固结和植被恢复性能。具体研究如下:(1)分析了藏北土壤的基本性质本文对研究样地土壤的酸碱度、粒径分布、化学成分及营养成分等性质进行了分析测试。由酸碱度测试结果可得,样地土壤整体接近于7,为中性偏酸性土壤;粒径分析中土壤颗粒中粒径大于2mm的砾粒占比为36.7%,处于0.075mm到2mm之间的砂粒占比为63%,而粒径<0.075的粉粒及粘粒仅占0.3,该结果表明,样品地土壤级配不良,粗骨性强,含有较多的砾石,该土况严重阻碍了植物的生长;化学组成分析表明,土样中SiO2含量所占比例可达到63%,藏北退化沙化高寒草原颗粒性物质占比很大,主要为颗粒性砂质以及小的砾石。营养成分测试结果表明,土壤中全氮、全磷、总钾含量与其他土壤对比含量较低,植物生长利用的养分占比很低,不利于植物生长。(2)开展了WOH性能测试及结构表征本文主要对WOH的固化性能、体积膨胀度及溶胀性能进行了分析评价。结果表明,WOH的固化时间受浓度的影响很大,随着WOH的升高固化时间急剧下降;浓度为50%的WOH的体积膨胀度可达到1.5倍;WOH材料具有良好的溶胀效果,经过三次反复的溶胀实验,最佳溶胀率高达6倍。(3)考察了WOH固结藏北样地土壤的基本性能本文对WOH固结藏北样地土壤所形成的固结层的渗透性、浸润性、保水性、保肥性、植生性及抗紫外性能进行了分析评价。结果表明,不同浓度的WOH的渗透能力差异较大,浓度低于3%的WOH渗透较快,浓度高于3%的WOH渗透较慢;WOH浓度为3%时,固结层表面的接触角高于140o,即固结层表面具有较好的疏水性能,可在一定程度上减缓植物生长受到雨水的冲刷影响;WOH浓度为4%时的保水性以及保肥性效果最好,适宜浓度的WOH对植物的生长有促进作用。(4)探讨了UV531/WOH固结藏北样地土壤的性能UV531/WOH的固化性能、体积膨胀度及溶胀性能进行了分析评价。结果表明,UV531/WOH的固化性能、体积膨胀度、溶胀性能与同浓度下的WOH的性能基本一致。UV531/WOH固结藏北土壤的性能测试结果表明,UV531/WOH固结藏北土壤性能在渗透性、浸润性、保水性、保肥性、植生性性能方面差异较小;但是在抗紫外性能方面有明显差异,UV531/WOH的抗紫外性能要优于WOH。(5)开展了藏北退化沙化高寒草原野外(申扎示范地)生态修复工程现场示范植物播种区以及喷洒了浓度3%UV531/WOH样地的植物生长状况相比较于未采取任何措施的对照组,喷洒了浓度3%UV531/WOH样地的植物生长状况要优于植物播种区。在6月份到8月份的一个植物周期内,喷洒UV531/WOH的土壤固结层为植物生长提供了一个良好的生长环境。植物播种区以及喷洒了浓度3%UV531/WOH样地植物株高和叶宽均有明显增加,藏北退化沙化高寒草原植物的生长状态明显改善。主要原因可能是UV531/WOH给植物的生长提供了优异的保水、保肥和保温性能;浓度3%UV531/WOH样地以及植物播种区的pH有所下降,有机质含量增加。