古尔班通古特沙漠生物土壤结皮下土壤有机碳垂直分布特征及影响因素

为了探究沙漠不同生物土壤结皮类型覆盖下土壤有机碳(SOC)垂直分布特征及与土壤理化因素的关系,解析影响因素,以古尔班通古特沙漠腹地藻类、藓类生物土壤结皮和裸沙三种不同地被覆盖类型为研究对象,通过野外采集不同类型结皮样品及其下层0—2 cm、2—5 cm、5—10 cm、10—20 cm、20—30 cm、30—50 cm、50—70 cm以及70—100 cm土层土壤(裸沙对照),测定不同土层的SOC含量及土壤理化指标,开展相关研究。结果表明:(1)不同地被类型下0—100 cm SOC含量随着土壤深度增加呈减小的趋势,在10—30 cm土层存在SOC含量升高的现象,藓类、藻类和裸沙三种地被类型0—100 cm土层SOC含量范围分别在:1.61—2.70、1.41—2.56、1.21—1.92 g/kg;(2)不同地被类型下同一土层SOC含量在0—5 cm土层存在显著差异,5—100 cm土层SOC整体无显著差异,同层SOC含量均表现为:藓类>藻类>裸沙对照;(3)Pearson法分析结果表明不同地被覆盖下SOC含量与养分(全氮、全磷)呈现正相关关系,与pH和电导率(EC)呈现负相关关系。通过结构方程模型结果表明,土壤养分和粒径(砂粒占比)是影响垂直分布的主要因子,其中粒径是裸沙和藻类的最主要影响因子,藓类最重要的影响因子是养分(全磷)。生物土壤结皮的发育会逐步提高土壤碳的积累,改变SOC的垂直分布特征,对SOC的影响主要集中在5 cm以上土层,土壤理化特征对垂直分布特征具有调控作用。

增温对生物土壤结皮微生物群落组成及其呼吸作用的影响

生物土壤结皮作为干旱区土壤表层主要的覆盖者,生存于其中的微生物在调节旱区碳循环的气候敏感性方面发挥着重要作用。目前气候变暖对生物结皮微生物群落及其呼吸作用的研究结论尚有分歧。为了更加准确预测未来干旱地区的碳收支,本文归纳了模拟气候变暖的增温试验中不同试验周期、不同季节和不同类型的生物结皮碳排放规律,并结合微生物丰度和有机碳的变化分析了引起碳排放差异的内在原因。短期增温(低于2 a)导致生物结皮中苔藓或地衣丰度显著性降低,从而增加土壤有机碳含量,碳排放量是否同步增加取决于土壤含水量。长期增温(大于5 a)降低了微生物对温度和湿度的敏感性,微生物丰度和组成趋于稳定,从而使有机碳含量和净碳排放量保持相对稳定。已有的研究结果揭示了生物结皮碳排放规律和原因,但微生物参与的内在调控机制仍不明确。因此,今后需重点探究结皮微生物碳代谢对增温的响应机制,为评估干旱区碳平衡提供重要理论依据。

白芨滩地区不同生物土壤结皮类型对微生物群落结构和组成的影响

白芨滩国家级自然保护区及其周边植被恢复有利于改善区域生态环境,而植被恢复良好的区域内镶嵌分布着大面积藓结皮和藻结皮,其在防风固沙、改善荒漠生态系统地表土壤质量等方面发挥着重要作用。为深入了解该区域不同生物土壤结皮中微生物群落结构及其差异,选取藓结皮和藻结皮镶嵌分布的地表覆盖区设置取样点,分别对藓结皮和藻结皮进行细菌和真菌的Illumina MiSeq测序。结果表明,不同生物土壤结皮中细菌群落和真菌群落α多样性趋于一致,仅反映细菌群落丰富度的ACE和Chao指数在藓结皮中显著高于藻结皮。不同生物土壤结皮形成以微枝形杆菌属、红色杆菌属、地嗜皮菌属、芽球菌属、鞘氨醇单胞菌属、土壤红杆菌属、微红微球菌属、类诺卡氏菌属和苔藓杆菌属等为主要类群的细菌群落结构以及以赤霉菌属、Knufia、被孢霉属、石果衣属、链格孢属、Bahusakala、Phaeomycocentrospora、光黑壳属和Omphalina等属为主要已知类群的真菌群落结构。藓结皮中,红色杆菌属细菌相对丰度显著低于藻结皮,而苔藓杆菌属细菌相对丰度显著高于藻结皮。藓结皮中,Knufia、Bahusakala、Omphalina、Lamprospora、Vishniacozyma、Phoma、Entoloma和Trichoderma等属真菌相对丰度显著高于藻结皮;而藓结皮中,Powellomyces、Sporormiella、Thielavia、Iodophanus、Agaricus和Acrophialophora等属真菌相对丰度显著低于藻结皮。生物土壤结皮类型对细菌和真菌群落结构均产生显著影响,分别能够解释不同生物土壤结皮细菌和真菌群落结构差异的14%和8%。这些结果可为深入认识该区域不同生物土壤结皮在荒漠生态系统恢复过程中所具备的生态功能提供微生物多样性数据支撑。

干旱沙区生物土壤结皮对红砂种子定居的影响及作用机制

为了探清干旱荒漠区生物土壤结皮对易漂移性植物种子定居影响及作用机制,以巴丹吉林沙漠南缘结皮前期以及藻类、地衣、藓类阶段结皮为场所,通过人工补充种子与野外长期监测的方法对红砂种子在生物结皮上流失动态、种子宿存微区特征以及种子宿存量与微区面积间的关系等进行研究。结果表明:(1)生物土壤结皮发育过程中,地表枯落物、微坑、龟裂缝、长藓的面积百分比均发生了显著变化,即:枯落物呈现出增大(藻类阶段)—稳定不变(地衣阶段)—减小(藓类阶段)的趋势,微坑、龟裂缝均先增大后减小(峰值在地衣阶段),长藓持续增大。(2)4个阶段的种子流失速度或定居率两两之间存在显著差异,流失速度大小依次为:结皮前期>藻类阶段>藓类阶段>地衣阶段,定居率大小为:地衣阶段>藓类阶段>藻类阶段>结皮前期。(3)生物土壤结皮上定居的种子仅宿存于枯落物、微坑、龟裂缝、长藓上,这4种微区上定居种子数与其面积之间均存在显著正相关关系,其关系均可用二次项y=ax^(2)+bx+c(a≠0)表示,等面积微区内的定居种子数大小依次为:龟裂缝>枯落物>微坑>长藓。因此认为,生物土壤结皮对红砂种子定居的影响主要是单位面积上枯落物、龟裂缝、微坑、长藓等微区面积改变引起的。

古尔班通古特沙漠生物土壤结皮对土壤氮库垂直分布特征的影响

生物土壤结皮在干旱区氮素地球化学循环中具有重要作用,研究不同生物土壤结皮下不同形态氮素含量的变化,解析生物土壤结皮对土壤养分影响过程和范围,有助于进一步理解生物土壤结皮的生态功能。本研究以古尔班通古特沙漠藻-地衣混生结皮和藓类结皮两种生物土壤结皮为研究对象,以裸沙为对照,测定生物土壤结皮层和0—100 cm内8个土层全氮、无机氮、可溶性有机氮、游离态氨基酸氮、微生物生物量氮等氮库含量,和土壤脲酶、硝酸盐还原态酶、亮氨酸氨基肽酶等土壤胞外酶活性。结果表明:1)结皮层各形态氮素含量和各土壤酶活性显著高于其下层土壤,结皮层和结皮下各层土壤氮库整体上表现为藓类结皮>藻-地衣混生结皮>裸沙;土壤氮库各形态氮素含量和土壤酶活性在垂直分布上均呈现先显著下降(0—20 cm)后稳定(20—100 cm)的趋势;在20—30 cm土层,除裸沙的无机氮、铵态氮以及藻-地衣混生结皮的硝态氮外,其余速效氮(无机氮、硝态氮、铵态氮)含量具有增加的特点。2)土壤各氮库含量与全磷、有机碳、电导率、土壤脲酶和亮氨酸氨基肽酶活性呈正相关,与pH、土壤含水率呈负相关。3)利用氮循环相关指标建立土壤氮循环多功能指数,发现指数在0—100 cm土层的变化趋势与土壤氮库分布保持一致。因此,随着生物土壤结皮的发育,各氮库氮素含量不断积累,结皮对土壤氮库的影响范围主要集中在表层土壤0—30 cm范围,对土壤更深层氮库含量的影响较小,生物土壤结皮影响氮库的同时,其他养分元素随之发生改变。

草地和荒漠生态系统生物土壤结皮对土壤养分及酶活性的影响

为探讨在草地和荒漠生态系统中生物土壤结皮(Biological soli crusts,BSCs)对土壤养分及酶活性的影响,本研究选取国内外30篇中英文文献当中11个指标进行Meta分析,通过亚组分析对草地与荒漠两种生态系统下不同类型BSCs对土壤养分及酶活性的影响,并通过土壤养分恢复指数(NRI)和随机森林分析对其影响程度做出统一评价。结果表明:在荒漠生态系统中BSCs对NRI的作用大于在草地生态系统中;地衣结皮>混合结皮>苔藓结皮>藻结皮。并且通过随机森林分析和对年平均降雨量(MAP)与年平均温度(MAT)的拟合回归分析发现磷酸酶、脲酶和蔗糖酶对NRI贡献显著高于其余所选指标,其中磷酸酶与MAP、蔗糖酶与MAT均呈极显著正相关关系,而脲酶与MAP,磷酸酶与MAT均呈显著负相关关系。在今后的研究中,可以考虑将不同生态系统与BSCs类型匹配,从而更有效的利用BSCs进行土地退化和荒漠化的治理。

陇中黄土高原典型草原生物土壤结皮发育对土壤养分的影响

为了解生物土壤结皮发育与土壤养分特征的关系,该研究选取处于不同发育阶段和不同盖度的藓结皮(M-crust)和地衣结皮(L-crust),对其结皮层生物体及结皮下层3 cm土壤进行养分分析。结果显示:(1)藓结皮生物体对土壤全氮(TN)、全磷(TP)、铜(Cu)和锌(Zn)的生物富集作用较强,其富集系数分别高达807.4%、175%、122.4%和244.5%,而地衣结皮生物体对TN、TP和钙(Ca)的生物富集作用较强,其富集系数分别高达950.8%、126.2%和208.6%;除Ca外,藓结皮生物体中TP、钠(Na)、钾(K)、Cu、铁(Fe)、镁(Mg)、锰(Mn)和Zn均显著高于地衣结皮。(2)土壤生物结皮盖度与其对应的土壤养分含量之间无显著线性相关关系,但发育有不同盖度藓结皮的土壤其平均TN、TP、Cu、Fe、K、Na和Ca含量均高于地衣结皮。研究表明,不同类型生物土壤结皮对养分吸收、富集效率不同,处于发育后期的藓结皮较发育中期的地衣结皮具有更强的养分累积效应,提高了土壤的养分贮存量,对黄土高原典型草原生态系统的恢复与重建具有潜在的重要影响。

黄土高原生物土壤结皮发育过程中颗粒态和矿物结合态有机碳变化特征

土壤颗粒态有机碳(POC)和矿物结合态有机碳(MAOC)是重要的土壤碳库,其比例的变化决定土壤有机碳的周转速率及稳定性。探讨沙地生物土壤结皮发育过程中颗粒态有机碳和矿物结合态有机碳的含量、分配比例和差异性特征,对于深刻认识初始土壤形成过程中有机碳库形成、稳定机制具有重要意义。选择神木市六道沟流域生物土壤结皮4个发育阶段(藻结皮、藻结皮+少量藓结皮、藓结皮+少量藻结皮、藓结皮)为研究对象,裸沙作为对照,研究生物结皮层及结皮层下层0—2 cm,2—10 cm,10—20 cm土层土壤颗粒态和矿物结合态有机碳的变化特征。结果表明:(1)在BSCs土层,POC的增加速率大于MAOC,MAOC处于饱和状态;(2)在BSCs和0—2 cm土层,以微生物源有机碳为主导的MAOC主要贡献有机碳积累,在2—10 cm和10—20 cm土层,以植物源有机碳为主导的POC主要贡献有机碳积累;(3)POC和MAOC含量随土层增加而降低,随着生物土壤结皮发育而增加;(4)POC和MAOC与SOC均有显著的正相关关系,表明结皮定殖和发育显著促进了土壤有机碳积累。这些结果表明生物土壤结皮的定殖和发育能够显著促进POC和MAOC增加进而贡献土壤有机碳的固存。在土壤早期发育过程中,MAOC对SOC的贡献占主导地位。然而由于沙土黏粒含量的缺乏导致MAOC趋于饱和时,SOC的增加或主要由POC的积累来实现。

干旱沙区生物土壤结皮发育对红砂形态及干物质积累的影响

为了探讨干旱沙区生物土壤结皮发育对红砂形态及干物质积累的影响,以巴丹吉林沙漠南缘已发育不同类型生物土壤结皮并有红砂种群成功定居的区域为研究场所,通过野外监测与室内测定的方法对藻类-地衣、地衣、地衣-藓类结皮上的红砂(当年生、幼株、成株)形态特征及生物量进行了调查研究。结果表明:(1)藻类-地衣结皮演替到地衣-藓类结皮的过程中,当年生红砂形态差异不显著,但5 a以上植株基部分枝长、树冠/侧冠投影面积、主根长均显著减小;同时,地衣-藓类结皮的3—5 a植株基部分枝数明显减少,且5 a以上植株明显矮化。(2)生物土壤结皮发育不仅降低了红砂幼株或成株生物量积累能力,还减小了植株根冠比,且降低/减小程度随结皮演替或株龄的增大逐渐增大。(3)红砂形态、生物量指标与物理或藻类结皮面积百分比呈极显著正相关关系,与藓类结皮面积百分比呈极显著的负相关关系。因此认为,生物土壤结皮的演替导致土壤关键生态因子(如土壤水分)发生变化,进而影响红砂植株生长发育能力,从而使得不同发育阶段结皮上的同龄红砂形态特征及生物量存在差异性。

机械沙障固沙对生物土壤结皮形成发育的影响

生物土壤结皮对荒漠生态系统维持稳定发挥着重要作用。因此,在干旱沙区利用机械沙障辅助措施促使生物土壤结皮的形成发育具有重要意义。本文利用微生物高通量测序结合土壤理化性质测定研究机械沙障固沙(草方格、网格和覆网)对生物土壤结皮形成发育的影响。结果表明:草方格和网格中结皮颜色与藻结皮相近,覆网中结皮的盖度最高,厚度最厚;3种机械沙障固沙中结皮的黏粒和粉粒比例均显著高于流沙,覆网中结皮的营养化程度最高,也就是成土程度最高;从3种机械沙障固沙中结皮真菌、细菌和蓝藻的组成分析得知,覆网结皮的细菌组成中蓝藻门(Cyanobacteria)和蓝藻组成中瘦鞘丝藻属(Leptolyngbya)的比例比草方格和网格中结皮的高,真菌组成中座囊菌纲(Dothideomycetes)和蓝藻组成中微鞘藻属(Microcoleus)的比例低,而且独有微生物OTU数量最高。依据以往干旱区生物土壤结皮成土过程及微生物演替规律推测,覆网中结皮的发育程度很可能高于草方格和网格,其形成和发育轨迹不同于后两者。因此,3种机械沙障固沙中覆网最有利于生物土壤结皮的形成发育。

生物炭-土壤结皮覆盖垄沟种植对土壤水肥、紫花苜蓿品质和产量的影响

垄沟集雨种植是我国半干旱黄土高原丘陵区缓解干旱和控制水土流失的有效节水耕作措施,耐久环保覆盖材料缺乏是限制垄沟集雨种植技术发展的关键因素。为探寻适宜覆盖材料,本研究以生物炭-土壤结皮作为垄沟集雨种植覆盖材料,采用裂区试验设计,主区为2种生物炭类型(玉米秸秆炭和牛粪炭),副区为3种生物炭施加量[0(土垄)、3×10^(4)(单倍炭)和6×10^(4) kg·hm^(−2)(双倍炭)],研究生物炭-土壤结皮覆盖垄沟集雨种植对径流、土壤水分、养分、紫花苜蓿(Medicago sativa)营养成分和产量的影响。结果表明,与牛粪炭-土壤结皮覆盖集雨垄相比,玉米秸秆炭-土壤结皮覆盖集雨垄提高径流系数、土壤水分、紫花苜蓿干草产量和水分利用效率,玉米秸秆炭-土壤结皮覆盖集雨垄的紫花苜蓿全生育期干草产量和水分利用效率分别提高3.34%和0.82 kg·(hm^(2)·mm)^(−1)。径流系数和土壤贮水量随生物炭施加量的增加而降低,土壤养分、pH、紫花苜蓿品质和相对饲喂价值随生物炭施加量的增加而升高;与土垄相比,单倍炭垄和双倍炭垄的紫花苜蓿干草产量分别增加3.96%~11.05%和3.33%~6.43%,水分利用效率分别增加0.96~1.88和0.98~1.38 kg·(hm^(2)·mm)^(−1)。综合紫花苜蓿干草产量和水分利用效率结果分析,单倍(3×10^(4) kg·hm^(−2))玉米秸秆炭-土壤结皮适宜于垄沟集雨种植模式。

贵州石漠化地区生物结皮对土壤氮矿化的影响

为探究贵州石漠化地区生物土壤结皮对土壤氮矿化的影响,以贵州关岭-贞丰花江石漠化综合治理示范区为研究区,通过野外原位埋管培养试验研究花椒林地内苔藓结皮、藻-藓混生结皮和裸地(无结皮)3种不同类型土壤无机氮库与氮矿化速率的季节动态特征。结果表明,3种类型土壤的铵态氮含量均表现为夏季>春季>秋季>冬季,且苔藓结皮在秋、春和夏季铵态氮含量均显著高于混生结皮和裸地,分别为混生结皮的1.64、1.69、1.94倍,分别为裸地的3.36、3.43、4.83倍;混生和苔藓结皮硝态氮含量的最高值均出现在夏季,且苔藓结皮硝态氮含量在冬、春和夏季显著高于裸地,分别为裸地的3.57、4.04、4.81倍;无机氮含量在不同类型土壤同一季节中及同一类型土壤不同季节中的变化规律与硝态氮含量变化趋势相似。3种类型土壤的净氨化速率、净硝化速率和净氮矿化速率均表现为冬季最低。苔藓结皮夏季净氨化速率显著高于其他2种类型土壤,分别为混生结皮和裸地的1.90、6.08倍;春、夏两季净硝化速率均显著高于裸地,分别为裸地的4.09、3.18倍;净氮矿化速率则在春季和夏季显著高于混生结皮和裸地。土壤温度和湿度分别是秋冬季和春夏季土壤氮矿化的主要影响因素。综上,喀斯特石漠化地区生物结皮的形成和发育可以有效地促进氮矿化过程,是影响该区域氮循环的重要生物因素之一。

共和盆地不同灌木群落生物土壤结皮理化性质差异

探究青海共和盆地不同灌木群落生物土壤结皮(Biological Soil Crusts,BSCs)理化性质差异,为加强生物土壤结皮资源的保护与合理利用提供理论参考。选取共和盆地沙蒿(Artemisia desertorum)、小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)和乌柳(Salix cheilophila)群落中不同发育阶段的生物土壤结皮为研究对象,野外取样结合室内分析,研究其颗粒组成及养分特征。结果表明:三种灌木群落生物土壤结皮的颗粒组成均以沙粒为主(45%~90%),其中,小叶锦鸡儿沙粒含量>乌柳>沙蒿,且其含量均显著低于灌丛间裸沙。乌柳群落生物土壤结皮全氮、全碳、有机质、有效磷、速效钾、碱解氮、全磷含量均显著高于沙蒿、小叶锦鸡儿群落,且随生物土壤结皮发育,各含量在三种灌木群落中呈增加趋势。灌木群落对生物土壤结皮理化性质的影响程度最高,且灌木生物量与生物土壤结皮盖度、厚度、全氮、全碳、有机质、有效磷、速效钾、碱解氮、全磷呈显著正相关,与沙粒含量呈显著负相关(P<0.05)。灌木群落有效改良共和盆地沙地生物土壤结皮土壤结构,沙蒿群落更有利于土壤的细化,乌柳群落更有利于养分蓄积。

宁夏河东沙地生物土壤结皮及其下伏土壤养分的空间分布特征

为了揭示沙地生物土壤结皮的生长发育情况及其下伏土壤养分的空间分布特征,选择宁夏河东沙地为研究区,通过野外采样和室内实验,应用经典统计学、地学统计学和地理系统预测,分析了藻类和藓类结皮及其下伏0-5、5-10 cm土层土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量以及结皮层厚度的空间分布特征。结果表明:(1)SOC、TN、TP质量分数的变异系数(CV)呈中等变异,CV_(TN )(57.1%)>CV_(SOC )(48.7%)>CV_(TP )(30.5%),生物土壤结皮对下伏土壤养分影响显著,其中藓类结皮对SOC和TN的影响更显著,藻类结皮则对TP的影响更显著;(2)藻类结皮下5-10 cm土层TN质量分数呈现强烈空间自相关性,块金系数(N/S)为20.3%,其余土层的SOC、TN、TP质量分数空间自相关性中等,TP质量分数空间变异由随机因素主导,SOC和TN则由结构因素主导;(3)在区域尺度和剖面尺度上,生物土壤结皮及下伏土壤的养分空间分布特征差异显著,结皮层土壤SOC质量分数中部和北部高、南部低,TN质量分数中南部高、西北部低,TP质量分数中东部高、西北部低,均呈条带状分布,0-5、5-10 cm土层SOC和TP质量分数呈中部高四周低的分布特征,TN质量分数呈南部和东部高、西部和中部低的分布特征,SOC与TP形成了典型的“肥岛”,而TN则形成了典型的“水岛”;研究区内TN的空间分布与SOC和TP的空间分布特征不一致,但是与藻类结皮层厚度的空间分布有较高的相似性。这表明,生物土壤结皮能够影响其下伏土壤的养分空间分布。此结果可以为研究旱区荒漠生态系统中生物土壤结皮的生态功能提供数据参考。

生物土壤结皮微生物群落研究进展

本文综述了旱区生物土壤结皮微生物群落多样性变化,理清了不同沙区不同发育阶段生物土壤结皮微生物群落的物种组成和功能基因特征,揭示了环境因素对生物土壤结皮微生物群落的影响,最后对旱区生物土壤结皮微生物群落的研究进行了总结与展望,以期为深入理解生物土壤结皮的形成及发育机制提供理论基础,为加强生物土壤结皮资源的保护和合理利用提供理论参考。

生物土壤结皮对全球气候变化的响应

生物土壤结皮在干旱、半干旱区和极地、亚极地区等脆弱生态区广泛存在,生物土壤结皮对脆弱生态系统的稳定、碳氮循环和生态平衡等具有重要的生态意义。概述了脆弱生态区生物结皮的碳氮循环与气候变化关系,综合分析了脆弱生态区生物结皮对气候变暖、降水变化和UV-B增加的响应。分析认为应该加强区域尺度下干旱与半旱区生物结皮对气候变化响应研究。

国际生物土壤结皮研究发展态势文献计量分析

生物土壤结皮是荒漠生态系统组成和地表景观的重要特征。近年来,各国和各相关研究机构对生物土壤结皮的研究力度不断加大。利用Bibexcel和NetDraw等文献计量工具,对Web of Science数据库中国际生物土壤结皮研究相关文献进行了分析。在对主要国家和机构的发文进行统计分析后发现:美国、德国和西班牙等国的生物土壤结皮研究论文的综合影响力较高;胡安·卡洛斯国王大学和美国地质调查局等机构的论文影响力较大;中国生物土壤结皮研究论文在总量上优势明显,但高质量论文不多;国际生物土壤结皮研究的主要研究热点集中在腾格里沙漠等沙漠地区,氮循环研究和微生物群落研究是研究的重点。

腾格里沙漠人工固沙植被区生物土壤结皮对降水的拦截作用

在沙坡头人工植被区对人工模拟降水及天然降水后生物土壤结皮层含水率进行了动态定位监测 ,并分析了生物土壤结皮拦截降水的作用。结果表明 :①生物土壤结皮的发育改变了原来沙丘剖面的水分分配格局 ,1 0 %～ 40 %的年降水量被拦截到结皮层 ;②随固沙年限的增加 ,生物土壤结皮的进一步发育和演变 ,其对降水的拦截能力也进一步提高 ;③生物土壤结皮对降水的拦截有明显的季节变化 ,7～ 1 0月份平均拦截雨量比 4～ 6月份平均高出 1 2 %。

生物土壤结皮对荒漠土壤种子库和种子萌发的影响

研究了腾格里沙漠东南缘在不同自然条件(风、温度、水分)下,人工固沙植被区(24龄、41龄、50龄)和相邻天然植被区的两种生物土壤结皮对荒漠土壤种子库和种子萌发的影响。结果表明,荒漠土壤种子库在苔藓结皮上的储量显著高于藻类结皮。随着生物土壤结皮的发育,种子萌发量在苔藓结皮上增加,在藻类结皮上减少。生物土壤结皮层的含水量对种子萌发有显著的影响(p<0.05),植物种子在湿润处理的生物土壤结皮上的萌发量高于干燥处理的生物土壤结皮上的种子萌发量。生物土壤结皮表层温度和亚表层温度对荒漠植物种子萌发无显著影响(p>0.05),但总体而言,对于苔藓结皮,植物种子在较高温度下的萌发量略高于在较低温度下的萌发量,而对于藻类结皮,植物种子在较低温度下的萌发量略高。

干扰对生物土壤结皮及其理化性质的影响

生物土壤结皮作为荒漠地区特殊环境的产物,具有较强的抗风蚀、水蚀功能,也是干旱荒漠地区植被演替的重要基础。随着人类活动的加剧,生物土壤结皮也受到不同类型和不同程度的干扰,主要包括放牧、火烧、车辆碾压等形式。干扰对生物土壤结皮的影响主要表现在生物土壤结皮结构及盖度的变化、土壤理化性质的改变、土壤微生物数量及活性的变化等几个方面。放牧对土壤物理性质的影响还没有一致的结论,除了干扰的程度还与土壤含水量有关系。火烧虽然改善了土壤结构,但是破坏了地表植被的盖度,而且恢复比较困难,也加速了外界侵蚀的力度,对土壤化学性质也有显著影响。机械碾压的破坏力最强,且没有任何的积极意义。