人工培育苔藓结皮生长特征对浇水间隔期的响应

苔藓结皮是由苔藓、微生物和土壤形成的复合体。所需苔藓种源不足一直是野外工程化生物结皮恢复的瓶颈。土壤水分是限制苔藓结皮繁育的重要因素,分析浇水间隔期对苔藓结皮生长的影响,可为苔藓结皮的人工培育提供理论依据。在科尔沁沙地开展5个浇水间隔期(每次浇水间隔3 d、5 d、7 d、10 d、15 d)苔藓结皮培育试验,测定苔藓植物的植株高度、植株密度、覆盖度,以及苔藓结皮层的厚度和干重,分析苔藓结皮生长特征对浇水间隔期的响应。结果表明:(1)苔藓结皮具有较强的耐旱性,浇水间隔期5 d条件下苔藓结皮生长状况最优,苔藓植物的植株高度、植株密度、覆盖度以及结皮层的厚度和干重均最大,分别为2.2 mm、12.64株·cm^(-2)、94%、2.6 mm、0.32 g·cm^(-2);苔藓结皮在轻度干旱条件下的生长特征优于过度湿润环境,其培育和拓殖在干旱半干旱退化生态系统的近自然恢复中具有较大的应用潜力;(2)10 d以上的干旱期对苔藓结皮的生长发育有显著影响,相比浇水间隔期5 d、15 d的苔藓植物的植株高度、植株密度、覆盖度、结皮层厚度及结皮层干重分别下降59.4%、41.1%、25.5%、43.3%和62.5%。综合考虑结皮生长发育与浇水成本,科尔沁沙地苔藓结皮培育较合理的浇水间隔期为5~10 d。

沙坡头苔藓生物结皮层土壤特性演变研究

苔藓结皮是沙漠生物结皮发育成熟类型,对改善风沙区生态环境状况、促进风沙土发育等具有良好效果。采集了不同时间固沙植被下的苔藓结皮层样品,采用常规方法和电感耦合等离子体发射光谱仪(PE ICP-OES)分析测定了苔藓结皮层颗粒组成、腐殖质特征和全量化学元素含量变化。结果表明,苔藓结皮层颗粒物粒径集中分布在350~400μm范围,并且随着固沙植被时间的增加,苔藓结皮层<10μm粒径的颗粒物含量呈现增加趋势。随着固沙植被时间增加,苔藓结皮层有机质含量从8.61 g/kg增加到11.95 g/kg,腐殖酸从2.10 g/kg增加到2.20 g/kg,胡敏酸含量从0.40 g/kg增加到0.90 g/kg,并且胡敏酸的光学特性E4、E6吸光值增加,而E4/E6值在减少。苔藓结皮层全量化学元素组成(SiO2除外)含量均高于流动沙土;随着固沙植被时间增加,苔藓结皮层SiO2含量呈现出明显降低的趋势,其它全量化学元素含量均呈现增加趋势。苔藓结皮层硅铁铝率低于对照流动沙土,且随着固沙植被时间的增加,苔藓结皮层硅铁铝率均呈现降低趋势。风沙环境下苔藓结皮层的形成和长期保留,能够提高细颗粒物含量,改善腐殖质特征,提高矿物质元素含量,对促进风沙土形成演变具有积极作用。