人工タマリクス-ホンオニクによる劣化した環境の回復の生態学的利益分析

連絡先：Audrey Hu Whatsapp / hp：0086 13880143964メール：audrey.hu@wecistanche.com

Lei Jiang、et al

概要

中国の新疆ウイグル自治区のホータン地域は、典型的な乾燥地域です。 自然の要因により、その地域の生態学的安定性は低く、損傷を受けやすく、回復が困難であると判断されます。 地域の生態環境を改善するために、この研究は人工的な生態回復モデルを探求しますタマリクス-ホンオニク。 4つのテストサイトでの長期的な監視と比較の結果、このモデルは1人当たりの収入を増やし、地元の農家の貧困を減らし、森林からの直接的な経済的利益がないという問題と、次の生態学的利益を解決したことがわかりました（ 1）土壌の特性を改善し、その粉末含有量と肥沃度を高めます。（2）地域の微気候を改善し、毎日の気温と相対湿度の範囲を減らし、地域の風速を減らします。（3）生物多様性を回復し、植生被覆率を高めます。動物や植物の数、そして土壌の水分と肥沃度の保持を強化します。

キーワード：土壌改良、環境回復、生態学的利益、人工タマリクス-Cistanche

1.はじめに

中国の新疆ウイグル自治区のホータン地域は、典型的な乾燥地域です。 生物の量の減少、単純な生態学的構造、不安定な安定性、脆弱性、回復の困難さ、およびその他の脆弱な特性をもたらすのは自然の要因です（Fang and Zhang、2001; Zhang et al。、2011）。 砂漠の端に沿って成長するタマリクス・チネンシスは、砂漠の侵入に抵抗することができます（Li et al。、2010; Liu et al。、2008）。Cistancheまた、伝統的な中国医学の貴重なハーブです。 免疫力を高め、新陳代謝を促進するという利点があるため、漢方薬やヘルスケアで非処方的に広く使用されています。 有望な事業として、人工タマリクス-ホンオニクモデルは、地元の農民の生活条件を改善し、砂漠の生態環境を回復します。 本発明は、のおいしい剛毛を進行させる方法に関する。Cistanche厚く成長する植物によって、飽くことのない砂丘の広いセグメントと狭いセグメントで中国のタマリスク環境の田園地帯を生成し始めるチューブロサ、滴り落ちる構造、栽培生物の両方の広いセグメントの間にトレンチが掘削されます中国のタマリスク経済と環境の森、Cistancheカンカニクジュヨウは薄層に植えようとします。 生態学的サイトは、定期的に発生する土壌、地形、地形、および環境条件の属性を備えた異なる種類の土地として識別される景観の緩和と制御であり、さまざまな種類と量の緑を作る能力とそれに応じて反応する能力の範囲内で他の多くの種類の土地とは異なります緩和策と制御不能な要因（Gonzalez-Crespo et al。、2012）。 生態学的な場所の説明は、草地の構造的特徴、干渉慣行、生活史の領域、世界の変化など、農業の拡大ポリゴンと相関する土壌とホームページの知識に関連付けられているため、これらの特性は、かなり広範囲にわたる戦略的選択を導くために使用されてきました目的の範囲。 生態学的生息地は、この定義された技術に従って、現在および将来の状況のた​​めに土壌、場所、および環境曝露を保存するための実際のコア土壌有機物細分化です。 生態学的なサイトの図解は、実際にアメリカ全土の森林を含む泥炭地のために確立されており、サイトの効率と特別に設計されたプログラムを特定するための定義された設計と配信の基盤を土地管理チームに提供します。 損傷、破壊、または排除された環境の再生を支援する技術は、環境の持続可能性として知られています（Xiang et al。、2021）。 環境は、植物、生き物、微生物の連続的な集合体であり、特定の機能として直接の環境と通信します。 人間の行動は、そのような生態系を傷つけたり、傷つけたり、排除したりする可能性があります。 生態学的回復の重要性を完全に理解することに基づいて、この論文は、人工による生態学的回復モデルを調査した。タマリクス-ホンオニク、実施後の保丹の生態学的利益を科学的に分析および評価し、生態系回復プロジェクトの促進と適用のための重要な理論的基礎を提供し、地元の農林業の持続可能な開発を促進する上で実際的な役割を果たしました。

2。材料と方法

Hotanの4つの代表的で監視可能なオブジェクト（Moyu郡、Yutian郡、Cele郡、Pishan郡）が人工の修復プロジェクトに選ばれましたタマリクス-Cistanche。 人工による生態学的回復プロジェクトの実施後の生態学的利益（地域の土壌改良、地域の微気候調整、および生物多様性の回復を含む）タマリクス-Cistanche、は、テストサイトでの長期モニタリング結果とデータを比較することによって分析されました。 ここで、監視対象のサイトは4-年前の人工タマリクスチネンシスの森であり、対照サイトは近くの裸の砂漠でした。

3.結果

3.1。 土壌改良

3.1.1。 土壌特性の変化

すべての土壌サンプルの機械的組成が決定されました。 結果（表1）から、4つのテストサイトから取得した表土のさまざまな深さでの粉末含有量は、コントロールサイトからの粉末含有量よりも大幅に高かったことがわかります。 土壌中の粒子濃度のサイズの変化は、全体の乾燥重量のパーセントとして報告される数値シミュレーションによって決定されます。 機械的な土壌特性は驚くほど多様です。 不飽和土の理論的および経験的研究は、土壌建築家が大量の土を含む構造を設計する際に幅広い機械的特性を考慮に入れることができるようになりました（Alanezi etal。）。 これらのコンテンツの平均値は次のとおりです。Moyu7.34パーセント、Yutian 6.32パーセント、Cele 7.57パーセント、Pishan 6.88パーセント、それぞれコントロールサイトよりも約22.21パーセント、77.85パーセント、21.27パーセント、44.62パーセント高くなっています。 修復の全体的なパフォーマンスは次のとおりです。Yutian>Pishan>Moyu>Cele。

3.1.2。 土壌の化学的性質の変化

土壌有機物、有機炭素、全N、全P、全K、およびその他の化学成分が測定されました。 結果（表2）から、4つの試験サイトの土壌層のこれらのパラメータは対照サイトのパラメータよりも高かったことがわかります。 土壌有機炭素は、測定可能な土壌中の有機物の構成要素です。 Organicmatterは、ほとんどの土壌の重量の2％–1 {{2 0}}％しか占めていませんが、農業土壌と水の構造的、生理学的、生物学的機能において重要な役割を果たしています。 有機材料は、とりわけ、栄養素の従業員の保持、土壌組成、水分含有量とアクセス可能性、汚染分解、およびエネルギー生産に役立ちます。 土壌有機炭素は、土壌に含まれる有機物の一種です。 有機物の大部分（58パーセント）は炭素で構成されており、残りは水と窒素やリンなどの他の鉱物で構成されています。 土壌有機物の平均含有量は、大きいものから小さいものの順に、Pishan 57.21 g / kg、Cele 54.43 g / kg、Moyu 45.1 0 g / kg、Yutian 4 {{30です。 }}。79g/ kg、約3 0。29パーセント、16.97パーセント、14.35パーセント、11.19パーセント、それぞれ対照部位よりも高く、そのうち0 – 2 0 cm PishanCountyから採取した層は、65.34 g / kgの最高値を示しました。これは、対応する対照サイトから採取した同じ層の約1.28倍です。 土壌有機炭素の平均は、大きいものから小さいものの順に次のとおりです。Cele0。78g / kg、Pishan 0.77 g / kg、Yutian0.64 g / kg、Moyu 0.56 g / kg、約14.15パーセント、29.78パーセント、19.88パーセント、および5.69パーセントそれぞれ対照サイトよりも高く、そのうちピシャン郡から採取した0〜20cmの層は0.89g / kgの最高値を示し、対応する対照サイトから採取した同じ層の約1.24倍でした。 。 総N、総P、総Kについて、ピシャン郡から採取した土壌層の平均総Nは0.093 g / kgと最も高く、モユ郡とセレ郡から採取した土壌層の平均総Pは0.57gと最も高かった。 / kgであり、ユティアン郡から採取した土壌層の平均総Kは19.31 g/kgで最も高かった。

3.2。 地域の微気候の改善

3.2.1。 温度変化

この研究では、日中の各テストサイトで各人工タマリクスチネンシス森林の温度を観察し、それらの日平均温度範囲を計算して、それぞれのコントロールサイトと比較しました。 表3から、4つのテストサイトの人工タマリクスチネンシス林で、4月（0 .5–1.5度）と8月（4.4–4.9度）の日中の日中の気温範囲の大幅な低下が観察されたことがわかります。 。

3.2.2。 湿度の変化

また、本研究では、各試験地の人工タマリクス・チネンシス林の日中の湿度を観測し、日平均湿度範囲を算出し、各対照地と比較した。 表4から、4つの試験地の人工タマリクスチネンシス林で4月（1.4–2.2◦C）と8月（5.9–8.9◦C）の日中の日中湿度範囲の大幅な低下が観察されたことがわかります。

3.2.3。 風速の変化

風速は、各テストサイトの人工タマリクスチネンシス森林で測定されました。 表5と表6から、4つのテストサイトにある人工タマリクスチネンシスの森林が風速を効果的に減衰させることができることがわかります。 4月には、各テストサイトで測定された平均風速は風上側で5.13 m / sであり、コントロールサイトでの平均風速の約90.97パーセントでした。 森林地帯では相対風速の大幅な低下が観察され、対照サイトではその約80.64パーセントでした。 最高の相対風速の低下は風下側で観察され、対照サイトでの約74.65パーセントでした。 8月のすべてのテストサイトの風上側の平均風速は2.59m/ sで、すべてのコントロールサイトの平均の92.10パーセントに相当します。 森林地帯の相対風速は、風上側の速度から大幅に低下し、すべてのコントロールサイトの平均の42.31パーセントに相当します。 最大の風速低下は風下側で観察され、すべての対照サイトの平均の29.08パーセントに相当します。

3.3。 生物多様性の回復

テストサイトの人工タマリクスチネンシス森林から採取された植物サンプルが調査されました。 表7から、4つのテストサイトの人工タマリクスチネンシス森林が植生被覆率を大幅に改善したことがわかります。

Moyu郡のTamarixChinensis森林では、平均樹高は135.5 cmで、被覆率は高いが、植物の多様性は低い。 このTamarixChinensisの森には、SalsolaCollinaやagriophyllumsquarrosumなどの草本植物がわずかしかありませんでした。 玉田県のタマリクス・チネンシスの森では、平均樹高は113cmで、被覆率は低かった。 葦で覆われたエリアがたくさんありました。 セレ郡のタマリクス・チネンシスの森では、樹木の平均高さは164 cmで、被覆率は低く、植物種はほとんどありませんでした。 葦に加えてサルソラコリーナがいました。 ピシャン郡のタマリクス・チネンシスの森では、樹高の平均は157 cmで、被覆率が高く、種の数が増えていました。 葦、ラフマ、オカヒジキなどの草本植物がたくさんありました。

4。議論

4.1。 土壌改良便益分析

土性は土壌の重要な物性の一つであり、重要な指標でもあります。 土壌の栄養素の一貫性は、植物の成長に影響を与える土壌の質を決定するため、重要です。 表面の能力、柔軟性、および基板の作業性は、これらの品質のいくつかです。 土壌がアルコールを代謝する傾向は、その水分適性として知られています。 土壌は植生に立つ場所を提供し、植生が繁栄するために必要な栄養素を維持します。 降水量を選別し、余剰降雨の流出を管理し、洪水を防ぎます。 大量の化学物質を保管する可能性があります。 そしてそれは汚染物質を吸収し、帯水層を保護します。 人工タマリクスチネンシスの森の生存と成長は、粉末の含有量に大きく依存します（Deng et al。、2016b; Dexter、2004）。 土の粒度の垂直分布（図1）からわかるように、粒度構成は次のように変化しました：砂の質量パーセントは土の深さの増加とともに減少し、粉末と粘土の質量パーセントは増加とともに増加しました土の深さの。 各試験地の土性における粉末の割合は、各対照地のそれよりわずかに高かった。 これは、人工タマリクス・チネンシスの森林の成長が土性を改善し、ある程度、森林内の草本植物の成長に寄与する可能性があることを示しています。これは、土性を改善するためにさらに有益です。 ただし、本事業の短期間以外に大きな変化が見られるようになるまでには長い時間がかかる。 土壌の肥沃度は、一般的に重要な物質的基盤として土壌有機物に依存します。

土壌有機物含有量は、土壌肥沃度の重要な指標です（Six et al。、2 0 00; Yin et al。、2010）。 このプロジェクトでは、各試験地の各土壌層の有機物含有量は、各対照地の有機物含有量よりも高かった（図2）。 土壌中の分布については、0〜20 cmの層の有機物が最も高く、20〜60 cmの層で徐々に減少したが、有意ではなかった。 TamaxixChinensisに接種されたと推測されますCistanche毎年の耕起、接種、Cistanche収穫、下層に大量の有機物が埋もれる原因となります。 したがって、異なる土壌層の間で有機物含有量の差はほとんど観察されなかった。

土壌有機物含有量は、土壌肥沃度の重要な指標です（Six et al。、2 0 00; Yin et al。、2010）。 このプロジェクトでは、各試験地の各土壌層の有機物含有量は、各対照地の有機物含有量よりも高かった（図2）。 土壌中の分布については、0〜20 cmの層の有機物が最も高く、20〜60 cmの層で徐々に減少したが、有意ではなかった。 TamaxixChinensisに接種されたと推測されますCistanche毎年の耕起、接種、Cistanche収穫、下層に大量の有機物が埋もれる原因となります。 したがって、異なる土壌層の間で有機物含有量の差はほとんど観察されなかった。

有機物と同じように、植物の成長に必要な3つの栄養素、N、P、およびKは、主に生物の蓄積に由来します（Zuo et al。、2010）。 本事業では、各試験地の土壌総N、総P、総Katの分布は基本的に有機物と同じであり、対照地よりも含有量が多かった（図4）。 したがって、人工タマリクス・チネンシスの森林の成長は、土壌N、P、およびKの供給を高める可能性があることがわかります。また、個体差は、異なる土壌母材および土壌有機物に依存する可能性があります。 土壌の成長の大部分は有機物から始まります。 不均一な岩石や​​重金属は、親になる準備ができている可能性があります。 地盤の改善は、局所的な地質表面が気候に配置されるか、無機分子および/または原材料がその惑星の表面に確立されるときに発生します。 さらに、毎年の収穫Cistancheまた、一定量のN、P、およびKを取り除く可能性があります。これは、そのような違いを説明する無視できない理由です。 ハーブCistanche抽出物には、急性呼吸器疾患や老人性排便の緩和、教育能力の強化、アルツハイマー病の緩和、免疫学の強化など、さまざまな薬理効果があります。 デザートコラは、ホルモン調節を含む幅広い治療特性を持っており、計画は、神経保護、神経毒性、抗酸化、抗アポトーシス、抗侵害受容、抗炎症、抗疲労、および血小板活性化刺激を行うことができます。

生態系回復サイトにおける土壌の物理的および化学的特性間の相関関係を明らかにするために、各土壌層の異なる指標の平均値の相関分析を実施しました。 実験室での実験によって土壌から除去された栄養素の量と、温室または屋外での窒素微生物の活動、および作物の生産は関連しています。 そのような関連性が見つからないため、化学的方法はほとんどまたはまったく効果がありません。 X1：有機物（g / kg）、X2：有機炭素（g / kg）、X3：合計N（g / kg）、X4：合計P（g / kg）、X5：合計K（mg / kg） 、およびX6：粒子サイズ<>

表8から、土壌の物理的要因と化学的要因の間に密接な相関関係があることがわかります。土壌有機物、有機炭素、全N、全P、および全Kの間の有意な正の相関は、理論と一致することが観察されました。 第二に、土壌有機物含有量と土壌粒径<粉末含有量の間に有意な正の相関も観察され、土壌中の有機物含有量の増加に伴い、微生物活動がより頻繁になり、砂の分解速度が速くなることを示しています。土壌テクスチャの最適化と改善が向上します。 同時に、土壌粒子の組成と土壌中のnおよびpの含有量の間には密接な相関関係があります。="" 一般に、微粒子の割合が高いほど、より細かいテクスチャーが生成され、栄養素の吸収と貯蔵に適しています。="" 栄養素含有量の増加は、次に、土壌凝集体構造の形成と土壌安定性の改善につながる可能性があります（yang="" et="" al。、2016;="" yi="" et="">

4.2。 地域の微気候改善便益分析

地域の微気候とは、生態学的回復地域の人工タマリクス・チネンシス森林の限られた範囲内で、光、温度、湿度などの地域の気象要因が範囲外のものとは大幅に異なることを指します。 その形成は、下にある表面の放射特性と大気とのさまざまな交換プロセスによるものです（Dale、1999）。 都市のエネルギーと微気候の問題は、持続可能な建設と地球温暖化の影響を最小限に抑えるための重要な変数として人気を集めています。 最近の調査によると、さまざまな創造的で費用効果が高く、簡単に実装できる戦略を使用して、インフラストラクチャの微小環境を充電し、大都市圏を復元することができます。 主要なオープンパブリックセンターの改修を通じて、主な目的は、気温の上昇に対抗し、気候を強化し、地域を減衰させ、気候制御の使用を減らすことです。

このプロジェクトでは、すべてのテストサイトで人工タマリクスチネンシス森林の毎日の温度範囲に一貫性がありました（図5）。 毎日の傾向は、放物線状に増加し、その後徐々に減少することでした。 最高気温は現地時間の約14：00に観測されました。 一般的に、8月の防風林による気温の調節は4月のそれよりも明白です。 これは、夏の暑さ、緑豊かな天蓋、正味放射の減少、到着ゾーンでの太陽放射と長波放射の減少、および木の蒸散による多くの熱の吸収によるものです。 一般に、人工タマリクス・チネンシス森林による地域の微気候の温度改善は、主に温度範囲の下限と上限の両方での温度の安定化に反映されます。

すべてのテストサイトで、人工タマリクスチネンシス林の毎日の相対湿度範囲に一貫性がありました.4月と8月の両方で、テストサイトの相対湿度はコントロールサイトの相対湿度よりも高かった（図6）。 森林内の相対湿度が効果的に上昇したのは、主にキャノピーの閉塞、風速の低下、乱流交換の弱体化、水蒸気の拡散の妨げ、キャノピーの蒸散と土壌蒸発による水蒸気の長期滞留によるものでした。 毎日の傾向は気温とは正反対でした。 それは減少し、その後、逆放物線形状で増加しました。 最も低い相対湿度は、穏やかな風と葉と作物の最も速い蒸散があった最高気温（14：00-16：00）の頃に観察されました。 さらに、8月の防風林による空気の相対湿度の調節は、4月のそれよりも明白です。 これは、緑豊かな天蓋が森林の内外の交換を妨げていることと、蒸散を消費して空気中の水分を供給するのに十分な土壌水分を吸収する強力な根系によるものです（Freedman et al。、2014; Yinetal。 、2007; Yu et al。、2021）。

風速の低下は、人工タマリクスチネンシスの森の最も基本的な利点です。 このプロジェクトでは、人工タマリクス・チネンシスの森林による風速の大幅な低下が観察されました（図7）。 夏の青々とした天蓋のため、8月の風速低下は4月のそれよりも大幅に良かった。 4月は葉が少なくなり、風を遮断するのは主に木の枝でした。 防風性能は、枝や葉の成長により8月に上昇し、その摩擦により、幹とともに、風の運動エネルギーがより多く消費されました（Liu、1996; Ma et al。、2009; Okin et al。、2006） 。

4.3。 生物多様性回復の利益分析

多様化を維持するには、劣化または排除された環境をサポートする必要があります。 自然界に生息する絶滅した動物の再導入が必要です。 したがって、リハビリしたい資産を所有している野生生物の種類を把握することが重要である理由。 修復も段階的に行われ、後続の採石場からの廃棄物と表土は、以前の採石場を再建するために使用されます。 組織は最終的に、生物多様性と地域の生活に最も利益をもたらす修復の選択肢を見つけるためのツールとしてエコシステムの価値を利用することを意図しています。 人工による生態学的回復プロジェクトの実施後タマリクス-ホンオニク、他の生物の成長と発達のための生息地を提供するために森林植生被覆率が拡大されたため、特に被覆率が大幅に拡大されたテストサイトで生物多様性が改善されました（図8）。 植物量の増加による土壌中の植物の根の増加は、土壌の凝集に大きな役割を果たし、水と土壌の維持に役立ちました。 改善された生物多様性はまた、土壌の水分と肥沃度の保持を増加させました（Bestelmeyer et al。、2006; Han et al。、2008; Su et al。、2007）。

5。結論

人工タマリクスチネンシスの森は、土壌中の砂の含有量を分解して減少させ、それによって粘土と粉末の含有量を増やす可能性があります。 土の深さが増すにつれて、砂の含有量は減少し、粘土と粉末の含有量は増加した。

有機物、有機炭素、N、P、Kなどの一連の化学物質の測定から、人工タマリクスチネンシスの森はその含有量を増やし、したがって土壌の肥沃度を高めることができます。 土壌の深さが増すにつれて、含有量は減少する傾向があります。

地域の微気候のモニタリングに関しては、さまざまなテストサイトにある人工のタマリクスチネンシスの森は、4月と8月の毎日の気温と相対湿度の範囲を大幅に下げ、風速を効果的に下げることができます。 人工タマリクスチネンシスの森林の保護と規制のパフォーマンスは、4月よりも8月の方が大幅に優れていました。

人工との生態回復プロジェクトタマリクス-ホンオニク特にカバレッジが大幅に拡大されたテストサイトで、地域の生物多様性が増加しました。

競合する利益の宣言

著者は、この論文で報告された研究に影響を与えると思われる可能性のある、既知の競合する経済的利益または個人的な関係はないと宣言します。

資金調達

この作業は、中国地質調査プロジェクト（No. DD20191026）によって財政的に支援されました。

差出人：'人工による劣化した環境の回復の生態学的利益分析タマリクス-ホンオニク' にLei Jiang、et al

--- Environmental Technology＆Innovation 23（2021）101792

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