北方濱海鹽堿地綠化技術(shù)查詢系統(tǒng)

姜世平　趙晶晶　戴松香

摘要：本文介紹了一種適用于濱海鹽堿地綠化技術(shù)查詢與選擇的軟件系統(tǒng)，主要內(nèi)容有鹽堿地綠化適生植物的選擇應用、鹽堿土改良技術(shù)、工程排鹽技術(shù)等，并根據(jù)鹽堿地綠化建設(shè)實際需要，將以上關(guān)鍵技術(shù)措施錄入計算機，建立數(shù)據(jù)庫，將原始資料數(shù)據(jù)化，便于技術(shù)方案的查詢。

關(guān)鍵詞：北方濱海鹽堿地；綠化技術(shù)；查詢系統(tǒng)

一、研制目的與目標

在信息時代，隨著計算機技術(shù)的普及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)大量應用到各行各業(yè)的實際工作中，鹽堿地綠化相關(guān)技術(shù)信息的存儲與處理，也必然要走向數(shù)據(jù)化。

根據(jù)北方濱海鹽堿地綠化建設(shè)與管理的實際需要，天津市園林綠化研究所開發(fā)了《北方濱海鹽堿地綠化技術(shù)查詢系統(tǒng)》。系統(tǒng)將濱海鹽堿地綠化關(guān)鍵技術(shù)措施錄入計算機，建立數(shù)據(jù)庫，將原始資料數(shù)據(jù)化，便于相關(guān)綠化技術(shù)措施的查詢。

（一）本查詢系統(tǒng)所要解決的主要問題

1.北方濱海鹽堿地綠化適生植物有哪些？其耐鹽性、適宜土壤、生物學特性等如何？

2.根據(jù)土壤質(zhì)地、土壤酸堿度、土壤含鹽量等因子如何建立相應的濱海鹽堿地綠化技術(shù)體系？采取哪些技術(shù)措施？

3.將濱海鹽堿地綠化技術(shù)措施進行優(yōu)選排列，找出哪些是必選技術(shù)措施？哪些是可選技術(shù)措施？

（二）本查詢系統(tǒng)研制的主要目標

1.建立北方濱海鹽堿地主要綠化植物資料庫。

2.根據(jù)土壤質(zhì)地、土壤酸堿度、土壤含鹽量等因子查詢相應的濱海鹽堿地綠化技術(shù)措施。

二、查詢系統(tǒng)實現(xiàn)技術(shù)與設(shè)計

本系統(tǒng)采用B/S體系結(jié)構(gòu)，以NET2.0作為開發(fā)框架，以Visual Studio 2008為開發(fā)工具，以SQL Server 2005 作為后臺支持數(shù)據(jù)庫，通過C#語言開發(fā)出形象直觀的查詢管理系統(tǒng)。整個系統(tǒng)符合操作簡便、界面友好、靈活實用、安全可靠的技術(shù)特點，可實現(xiàn)技術(shù)查詢、法律法規(guī)查詢、養(yǎng)護技術(shù)查詢、植物管理、措施管理等主要功能。

（一）實現(xiàn)技術(shù)簡介

1.數(shù)據(jù)技術(shù)

本查詢系統(tǒng)采用SQL Server2005做為支持數(shù)據(jù)庫。SQL Server 是一個關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，具備完全 Web 支持的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，提供對可擴展標記語言（XML）的核心支持以及在 Internet 上和防火墻外進行查詢的能力，提供以 Web 標準為基礎(chǔ)的擴展數(shù)據(jù)庫編程功能。SQL Server 提供強大的開發(fā)工具和各類開發(fā)特性，在大大提高開發(fā)效率的同時，可進一步拓展應用空間，帶來新的商業(yè)應用機遇。C#、VB.net、XQuery、XMLA、ADO.net 2.0、SMO、AMO等已成為SQL Server數(shù)據(jù)平臺上開發(fā)數(shù)據(jù)相關(guān)應用的有力工具。它具有以下特點：

（1）上手容易

大多數(shù)中小型科研、管理、企事業(yè)等單位日常的數(shù)據(jù)應用是建立在Windows平臺上的。由于SQL Server與Windows界面風格完全一致，且有許多“向?qū)В╓izard）”幫助，易于安裝和學習，有關(guān)SQL Server的資料、培訓隨處可得，并且目前國內(nèi)具有MCDBA認證的工程師不在少數(shù)。

（2）兼容性好

選擇SQL Server與Windows操作系統(tǒng)存在兼容性方面的優(yōu)勢。另外，SQL Server 2005 除了具有擴展性、可靠性以外，還具有可以迅速開發(fā)新的因特網(wǎng)系統(tǒng)的功能。

2. ASP.NET技術(shù)

本查詢系統(tǒng)以ASP.net為程序構(gòu)架。ASP.net用于建立強大的Web應用程序，提供許多比現(xiàn)在的Web開發(fā)模式更強大的優(yōu)勢。ASP.net把基于通用語言的程序在服務器上運行，把程序在服務器端首次運行時進行編譯，這樣的執(zhí)行效果，使效率大幅度提高。

因為ASP.net是基于通用語言的編譯運行的程序，所以它的強大性和適應性，可以使它運行在Web應用軟件開發(fā)者幾乎全部的平臺上。通用語言的運行庫、消息機制、數(shù)據(jù)接口的處理都能無縫整合到ASP.net的Web應用中。ASP.net的應用程序在服務器上安裝只需要拷貝必須的文件，無需重新啟動系統(tǒng)。

ASP.net已經(jīng)被刻意設(shè)計成為一種可以用于多處理器的開發(fā)工具，它在多處理器的環(huán)境下用特殊的無縫連接技術(shù)，可大大提高運行速度。即使現(xiàn)在的ASP.net應用軟件是為一個處理器開發(fā)的，將來多處理器運行時不需要任何改變都能提高他們的效能。

基于Windows認證技術(shù)和應用程序配置，可以確保原程序的安全性。

3. C#語言

本查詢系統(tǒng)以C#為開發(fā)語言。C#語言是源自C/C++演變而來的現(xiàn)代編程語言。它具有簡單、現(xiàn)代、面向?qū)ο蟆㈩愋桶踩?、版本控制、兼容、靈活的特點。C#（C Sharp）是微軟公司.NET戰(zhàn)略部署的重要一環(huán)，是面向?qū)ο螅∣O，Open to Object）的編程語言（PL，Programming Language）。從.NET1.0，

.NET2.0，到.NET3.5，C#也經(jīng)歷了C#1.0，C#2.0和C#3.0的過程，已發(fā)展成為一門成熟的語言，也使微軟一次拿出以C#為“內(nèi)核”、XAML為“外殼”，WPF、WCF、LINQ等為“包裝”，ASP.NET AJAX和Silverlight等為“深度擴展”的全方位的技術(shù)部署。

（二）系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

1.數(shù)據(jù)設(shè)計

本系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以三種形式訪問：（1）技術(shù)措施、適生植物等規(guī)范化數(shù)據(jù)存于SQL sever數(shù)據(jù)庫表中（見圖1、圖2），適合條件查詢；（2）植物庫、法律法規(guī)、養(yǎng)護技術(shù)存于word文檔中，點擊打開，直觀方便；（3）自然環(huán)境、土壤質(zhì)地等信息存于文本文件中，以數(shù)據(jù)流的形式讀取，訪問快捷。（見表1）

用于存儲規(guī)范化數(shù)據(jù)的SQL server的表對象結(jié)構(gòu)見圖3。

2.查詢屬性的提取

（1）植物分布有其地域特點，根據(jù)地域選擇相應的適生綠化植物。

（2）不同植物對適宜的土壤質(zhì)地要求不同，根據(jù)土壤質(zhì)地，選擇相應的適生綠化植物。土壤質(zhì)地包括：砂土、砂壤土、壤土、黏土、吹填土（海泥質(zhì)）和吹填土（海砂質(zhì)）。

（3）土壤酸堿度（pH值）>7.5，呈堿性。堿性有腐蝕性，能破壞植物細胞組織，危害植物生長。堿土需要進行改良才能保證植物的正常生長，本系統(tǒng)將土壤pH值分為7.5～8.5及8.5以上兩部分進行查詢，提供相應的技術(shù)措施。

（4）土壤中的鹽對植物具有毒害作用，當植物吸收進較多的鈉離子（Na+）或氯離子（CI–）時，就會改變細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能。同時鹽可提高土壤的滲透壓，給植物根的吸收作用造成阻力，使植物吸水發(fā)生困難。本系統(tǒng)將土壤含鹽量分為0.1%～0.3%、0.3%～0.5%、0.5%以上三部分進行查詢，提供相應的技術(shù)措施。

3.系統(tǒng)功能設(shè)計與實現(xiàn)

（1）系統(tǒng)功能設(shè)計

北方濱海鹽堿地綠化技術(shù)查詢系統(tǒng)主體功能是根據(jù)項目所在的地域、土壤質(zhì)地、土壤pH值、土壤含鹽量四項信息檢索出配套的綠化技術(shù)措施，并推薦適生植物。主要包括：技術(shù)查詢、植物庫、自然環(huán)境、土壤質(zhì)地、法律法規(guī)、養(yǎng)護技術(shù)、植物管理、措施管理、使用說明等模塊，總體結(jié)構(gòu)如圖4：

查詢系統(tǒng)主界面見圖5。

（2）系統(tǒng)功能實現(xiàn)

查詢功能實現(xiàn)見圖6，用戶通過下拉列表，選取如地域、土壤質(zhì)地、土壤pH值，點擊確定，系統(tǒng)會自動給出適合于此條件的可選技術(shù)措施和必選技術(shù)措施，并檢索出適合此條件下的推薦適生植物。功能分為三部分：（1）技術(shù)措施必選，用于指定查詢條件下，必須選擇的技術(shù)措施；（2）技術(shù)措施可選，用于指定查詢條件下，可供參考選擇的技術(shù)措施；（3）適生植物選擇，用于指定查詢條件下，推薦使用的適生植物。

植物庫收錄了北方濱海鹽堿地綠化適生植物，記錄了植物的學名、所屬科屬、耐鹽能力、適宜土壤、生物學特性等各種信息，配有照片，方便應用者查閱。植物庫、自然環(huán)境、法律法規(guī)、養(yǎng)護技術(shù)等模塊采用了相似的查詢方式，全部采用文件讀取的訪問方式，方便快捷，界面如圖7。

通過軟件查詢功能，可以得出有針對性的北方濱海鹽堿地綠化技術(shù)措施和推薦適生植物名錄。必選技術(shù)措施對鹽堿地綠化的成功與否影響較大，推薦使用；可選技術(shù)措施對鹽堿地綠化也有一定的影響，可以因地制宜地選擇使用。當一個技術(shù)措施同時出現(xiàn)在必選技術(shù)措施和可選技術(shù)措施時，視為必選技術(shù)措施。鹽堿地綠化涉及的專業(yè)多、范圍廣，不能僅僅依靠一種或幾種技術(shù)。在濱海鹽堿地的綠化建設(shè)中，只有因地制宜地綜合利用各項技術(shù)才能真正收到實效。

4.系統(tǒng)改進與優(yōu)化

本系統(tǒng)還有許多尚需完善之處，有待于進一步改進和優(yōu)化，主要包括：

（1）用戶分級：不同用戶擁有不同的訪問權(quán)限，提高程序?qū)嵱眯院蛿?shù)據(jù)安全性。

（2）進一步完善植物管理功能，使得植物錄入、修改和更新更加便捷。

（3）進一步完善適生植物查詢功能，能多角度多條件檢索植物庫。

（4）進一步完善措施管理功能，使得措施錄入、修改和更新更加便捷。

（5）建立良好的解決方案模型，能根據(jù)用戶需求給出相應的解決方案。

三、查詢結(jié)果的應用

根據(jù)濱海鹽堿地綠化項目具體情況，在查詢系統(tǒng)里輸入相關(guān)參數(shù)，可以檢索出相應的綠化技術(shù)改良措施及推薦適生植物。

推薦的適生植物是在土壤未改良情況下推薦的，如果進行了土壤改良，可對改良后的土壤進行檢測，根據(jù)改良后的土壤情況重新檢索選擇相應的綠化植物。但考慮到具體的養(yǎng)護管理條件及以后土壤鹽堿變化等情況，可以適當?shù)財U大綠化植物選擇范圍。

如：選擇地域為天津、土壤質(zhì)地為黏土、土壤pH值為堿性7.5 ～ 8.5、土壤含鹽量為0.3% ～ 0.5%時，查詢結(jié)果如下：

（一）必選技術(shù)措施

1.添加一定比例砂土、煤渣、山皮砂、碎石、草炭等顆粒性大的物質(zhì)。

2.淡水淋鹽：通過淡水淋洗降低土壤的含鹽量。

3.增施粉碎的秸稈、草炭、糠醛渣等有機物質(zhì)。

（二）可選技術(shù)措施

1.疏松土壤：疏松表土，保持土壤良好墑性，增強透水性，阻止水鹽上升。

2.深耕曬垡：栽植前，進行深耕曬垡，可以疏松土壤，增強透水性，阻止水鹽上升；時間允許，可于秋末入冬前將黏土深耕晾曬，進行冬凍春化處理。

3.挖排水溝，溝內(nèi)水位應低于地下常水位15cm。

4.增施化學性改良物質(zhì)1，可施磷石膏、脫硫石膏、石膏、弱酸、黑礬（主要含硫酸亞鐵）等物質(zhì)。

5.增施化學性改良物質(zhì)2，可施鹽堿地改良肥、改良劑以及微生物改良劑、菌肥。

6.增施化學性改良物質(zhì)3，可施固化改良劑。

7.打孔：按每平米打孔2～3個，孔內(nèi)灌砂、放入盲管或放入植物秸桿等物質(zhì)。

8.生物改良：先期栽植耐鹽的綠肥和牧草，如田菁、草木樨、紫花苜蓿等植物進行改良，可有效降低土壤中的鹽分含量，并且作為綠肥可以提高土壤有機質(zhì)。

9.鋪設(shè)隔淋層

（1）采用碴石、液態(tài)渣、爐渣、粗砂等鋪設(shè)隔淋層，厚度20cm ～ 30cm，高于地下最高水位，隔淋層平整均勻，不得空缺間斷。

（2）隔淋層上面平鋪透水性土工布。

10.提高栽植面高程。

11.更換客土：客土應符合栽植土質(zhì)量要求，若不符合要求應改良合格后再使用。

（三）推薦適生植物

垂絲海棠、楸樹、龍爪槐、連翹、桃樹、榆葉梅、紫丁香、地錦、金盞菊、秋英、石竹、千日紅、紫茉莉、萬壽菊、紫花地丁、臭椿、構(gòu)樹、泡桐、青楊、鉆天楊、玫瑰、中華結(jié)縷草、蘆竹、花葉蘆竹、鳶尾、鳳尾絲蘭、沙木蓼、錦雞兒、紅瑞木、水蠟、合歡、金枝白蠟、龍柏、銀白楊、金枝槐、小冠花、田菁、羅布麻、金葉蕕、紫荊、杞柳、苦楝、毛白楊、杜梨、火炬樹、刺槐、白柳、抱印槐、槐樹、白榆、蜀葵、絲棉木、葦狀羊茅、馬藺、沙棘、棣棠、珠美海棠、紫葉桃、暴馬丁香、新疆楊、葡萄、紫苜蓿、紫穗槐、檸條、月季、絨毛白蠟、戟葉濱藜、二色補血草、單葉蔓荊、中華結(jié)縷草、糯米條、木槿、西府海棠、紫葉李、野薔薇、甘蒙檉柳、細穗檉柳、白蠟、皂角、速生柳、金葉榆、冬棗、棗、枸杞、檉柳、多花檉柳、沙棗、小果白刺、爆竹柳、四翅濱藜、梭梭、白刺、地膚、堿地膚、烏柳、簸箕柳、山皂莢、香茶藨子、白車軸草、蘆葦、香蒲、水蔥、蓮、荇菜、大花馬齒莧、野牛草、大穗結(jié)縷草、洋槐、梣葉槭、絳柳、楝樹、平枝栒子、山桃、石榴、千屈菜、蓖麻、向日葵、費菜、八寶景天、桔梗、毛地黃、雞冠花、萱草、醉魚草、黃金樹、貼梗海棠、海州常山、金銀木、凌宵、繡線菊、德國鳶尾、芙蓉葵、蛇莓、假龍頭、松果菊、過路黃。

可以根據(jù)搜索結(jié)果，選取必選技術(shù)措施，并且在可選技術(shù)措施和適生植物中選擇合適的選項，制定具體有效的技術(shù)方案。