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[期刊] 地理科学进展
[作者]
卜崇峰 蔡强国 张兴昌 马力
土壤结皮是干旱半干旱地区普遍存在的地被物,在土壤—水分—植被系统演变过程中发挥重要的生态功能。在阅览大量文献的基础上,回顾了近几十年特别是20世纪80年代以来有关土壤结皮的研究工作成果,总结了有待进一步探讨的问题。主要结论有:1)在自然界,土壤结皮的两大类即生物结皮和物理结皮往往同时存在、相互影响,目前缺乏对两类结皮发育关系的认识;2)土壤结皮的发育具有明显的过程复杂性和空间分异性,其生态作用在不同区域的表现不一,甚至有相反的情况发生;3)部分地区特别是黄土高原地区,相关研究工作起步较晚,迫切需要认识结皮对土壤侵蚀、生态水文等过程的作用。需加快相关研究进程,为精准侵蚀预报模型的构建提供理论依据,为合理保护与利用土壤结皮资源提供科学依据。
关键词:
土壤结皮 发育 生态功能 述评
[期刊] 草业科学
[作者]
韩炳宏 牛得草 贺磊 任运涛 吴让 傅华
生物土壤结皮在干旱、半干旱地区分布较为广泛,约占陆地总面积的40%,生物土壤结皮是支撑该区生态系统主要的生物表面特征,在改善生态环境和草地土壤养分调控方面起着重要作用。自1960年以来,国内外许多学者对其生态功能进行了大量研究,但对生物土壤结皮演替机制及其微生境土壤养分变异特征的研究尚不明确。为此,本文就国内外该领域近50年来的研究进展和成果进行了详细阐述,以期了解生物土壤结皮发育对土壤肥力的作用过程;同时,也为研究干旱半干旱区退化草地生态系统的恢复与重建提供一定的科学思路。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
卜楠 朱清科 王蕊 郑慧 安彦川
生物土壤结皮对提高黄土区土壤抗冲刷与抗侵蚀能力起着重要作用,充分认识和了解其作用机理对治理该区土壤侵蚀具有重要意义。该文采用原状土冲刷槽的实验方法,于2008年9月对陕北黄土区不同类型生物土壤结皮冲刷过程中的径流含沙量、冲刷总量及抗冲指数进行了研究,结果表明:①苔藓比例是衡量生物土壤结皮抗冲能力的重要指标,土壤冲刷总量与苔藓比例呈负相关,生物土壤结皮崩解时间与其呈正相关。②生物土壤结皮冲刷过程中,径流含沙量随冲刷时间逐渐增加,在生物土壤结皮完全崩解后,径流含沙量开始减少。③土壤抗冲指数(冲走1g土所需时间)与时间呈显著二次多项式的关系,即随着时间增加,生物土壤结皮逐渐崩解,土壤抗冲指数随之降低...
关键词:
生物土壤结皮 抗冲性 黄土区
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
邵晨曦 秦树高 冯薇 魏宝
本研究采用冗余分析的方法,探讨了生物土壤结皮物理性质对小麦TriTicum aesTivum L.、黑豆GLycinemax merr L.、白菜Brassica rapavar.GLaBra和软尾生菜LacTuca saTiva萌发的作用。结果显示:1)在结皮上表面:生物土壤结皮的厚度对4种植物种子萌发率均有反作用(p
关键词:
植被 生物土壤结皮 物理因子 种子萌发
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
刘军 张宇清 冯薇 秦树高 王莉 佘维维
生物土壤结皮(以下简称"生物结皮")在防风固沙,改善土壤环境以及生态系统修复等方面扮演着重要的角色,目前正受到广泛关注,然而由于受到水分、养分的限制以及风蚀的影响,其发育演替和恢复仍然较为缓慢。本研究以毛乌素沙地自然发育的生物结皮为种源,采用全因子试验设计进行了室外人工培养试验,探究高吸水性树脂(SAP)、硝酸铵、葡萄糖、沙蒿胶及其交互作用对生物结皮形成发育的影响。结果显示,SAP对生物结皮的形成发育无显著性影响,硝酸铵和葡萄糖显著增加了结皮叶绿素A含量,沙蒿胶显著增加了结皮的抗压强度,低用量的沙蒿胶显著增加了结皮叶绿素A含量,高用量的沙蒿胶对结皮叶绿素A含量无显著性影响。研究结果还显示,硝酸...
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
田国霞 朱娉婷 张淇 黄敏 李琪
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。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
李金峰 孟杰 叶菁 袁方 卜崇峰
生物结皮的形成发育具有明显的时空分异性,荒漠地区的诸多研究结果不能直接推演至黄土高原地区。研究黄土高原生物结皮的形成过程与发育特征,是对全球生物结皮认知的重要补充,也是揭示其生态功能的基础。论文选择陕北黄土高原水蚀风蚀交错区的典型小流域,通过定位动态观察和全面调查测算,探讨生物结皮的发育过程。结果表明:①流域内生物结皮经历了由退耕裸地—物理结皮—生物结皮的发育阶段。退耕撂荒的第1年,物理结皮便迅速形成;第2年,土表颜色明显变深,藓结皮开始发育。流域内藓结皮占绝对优势,发育稳定后(15 a)覆盖度可达90%。②不同发育年限生物结皮的物种组成及种数差异很大。发育初期(
关键词:
水蚀风蚀交错区 生物结皮 生物组成
[期刊] 地理科学进展
[作者]
程琴娟,蔡强国,李家永
表土结皮是降雨后某些土壤表面普遍存在的现象,它是在降雨与土壤的相互作用下发育的;本文在综览大量文献的基础上,得出表土结皮研究还存在着很多有待深入的领域。一方面,由于影响降雨、土壤的因子复杂多变,因此表土结皮本身的形成过程很复杂,研究者的结论也有所不同。另一方面,表土结皮作为一种特殊的下垫面,影响坡面侵蚀的各子过程,但是影响机理还不清楚。表土结皮对坡面侵蚀过程的影响研究已经取得了一些定性方面的进展,但为了完善坡面侵蚀物理模型和达到准确的预报预测,定量研究还有待进一步深入和细化。
关键词:
结皮 入渗 溅蚀 径流 抗蚀力 细沟侵蚀
[期刊] 林业科学
[作者]
李士美 邢世岩 李保进 王利
叶籽银杏是银杏资源中一个极为奇特的种质,具有重要的观赏和学术价值。目前,中国和日本已报道的叶籽银杏共有47株,树龄36~1200年不等,叶生种子发生率为5%~25%。银杏的可育短枝整体上相当于松柏类的一个雌球果(大孢子叶球)。叶籽银杏可能与种子蕨和苏铁类等有较近的亲缘关系。叶籽银杏的发生机制有返祖学说、衰老学说、环境诱变学说等,综合分析后提出嵌合体学说,其发生可能与同源异型盒基因的表达有关。本文对目前叶籽银杏的分类地位的多种观点进行评述,系统概述叶籽银杏的分布状况,形态解剖学、细胞生物学、分子生物学研究现状,分析银杏雌性生殖器官的形态学本质,及叶籽银杏可能的亲缘关系,对叶籽银杏可能的发生机制进...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
王莉 秦树高 张宇清 吴斌 冯薇 刘军 白宇轩 佘维维
为进一步探究毛乌素沙地油蒿群落内结皮对土壤水分的影响,研究了结皮(地衣结皮和苔藓结皮)未受干扰和移除处理下的土壤水分入渗、蒸发及含水量状况。结果显示:1)两种结皮均对土壤水分入渗具有抑制作用,移除两种结皮后,土壤水分初渗速率、稳渗速率以及累积入渗量均显著增大(P0.05),而苔藓结皮对土壤日蒸发量的影响在模拟蒸发前期表现为抑制(第15天),后期表现为促进(第615天),但对总蒸发量的影响不显著(P>0.05);3)总体来看,地衣结皮覆盖区040 cm土层含水量高于地衣结皮移除区,而苔藓样地规律则相反。从不
[期刊] 自然资源学报
[作者]
曾全超 李鑫 董扬红 李娅芸 程曼 安韶山
为了研究不同纬度下土壤的生态化学计量特征,为黄土高原退化生态系统的植被恢复与重建提供理论依据,通过采集黄土高原陕北地区不同纬度下5个典型植被区的34个典型土样,测定并分析土壤养分及生态化学计量指标随纬度和植被的变化特征。结果表明,从南到北土壤碱性逐渐增强;土壤容重逐渐增大;土壤速效钾、硝态氮、铵态氮等速效养分逐渐降低,纬度变异性较大;土壤速效磷纬度变异性小。土壤有机碳、土壤全氮、土壤全磷表现出一致的变化规律,随着纬度的增加逐渐降低,变异性较大,表层土壤大于下层土壤。土壤速效养分也表现出表层土壤大于下层土壤,而土壤容重及土壤p H值表现出下层土壤大于表层土壤。0~5 cm土层土壤的碳氮比(C:N...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
孙福海 肖波 张鑫鑫 王国鹏 李胜龙 姚小萌
[目的]探讨生物结皮层覆盖后对土壤水分入渗特征的影响。[方法]于2018年7-8月,以位于陕北黄土高原神木市六道沟小流域的生物结皮覆盖的黄绵土和风沙土为研究对象,以相邻的无结皮黄绵土和风沙土为对照(距离在10 m以内),采用双环法和土柱法分别对其水分入渗特征进行测定,计算饱和导水率(K_s)、土壤水分入渗速率及土壤水分入渗参数(稳定入渗速率、平均入渗速率和累积入渗量),并采用Philip模型、Kostiakov模型和Horton模型对水分入渗过程进行模拟。[结果](1)无论是黄绵土还是风沙土,生物结皮均能降低不同土层土壤的K_s,且生物结皮对黄绵土的影响高于风沙土。在0~20 cm土层,与无结皮对照相比,生物结皮覆盖的黄绵土和风沙土上K_s平均分别下降了42.1%和25.6%。(2)基于双环法和土柱法的测定结果显示,在积水入渗条件下,生物结皮覆盖黄绵土的稳定入渗速率(0.29~0.55 mm/min)、平均入渗速率(0.57~0.58 mm/min)和累积入渗量(3.63~3.69 cm)与无结皮黄绵土相比分别减少了27.5%~45.0%,32.6%~58.4%和31.8%~61.0%;生物结皮覆盖风沙土的稳定入渗速率(3.30~4.13 mm/min)、平均入渗速率(3.06~4.25 mm/min)和累积入渗量(19.22~26.76 cm)与无结皮风沙土相比分别减少了2.4%~11.3%,1.6%~27.8%和5.5%~26.3%,且基于双环法测定的土壤水分入渗参数整体上略高于土柱法。相对黄绵土,生物结皮对风沙土水分入渗参数的影响较小。(3)不同模型的模拟结果表明,Horton模型对生物结皮覆盖土壤水分入渗过程的拟合效果整体优于Philip模型和Kostiakov模型。[结论]生物结皮层的覆盖降低了0~20 cm土层的渗透性,土壤水分入渗过程可以使用Horton模型进行拟合。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
王彦峰 王兵 肖波 温奋翔
【目的】研究藓结皮对土壤酶活性及其剖面分布特征的影响,为认识和理解生物结皮的生态功能提供实证,同时也为黄土高原生态修复提供参考。【方法】以陕北黄土高原的藓结皮为对象,测定了012cm土层藓结皮和无结皮处理土壤的7种酶(脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、蛋白酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、多酚氧化酶)活性,分析藓结皮和无结皮处理土壤养分含量、酶活性及其剖面分布特征的变化,并分析藓结皮和无结皮条件下不同土壤酶活性的相关性。【结果】在012cm土层,藓结皮处理的全氮、全磷、碱解氮、速效磷以及土壤有机质含量均高于无结皮处理,
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
杨源峰 韦慧 王建羽 付智勇 杨钙仁 邓羽松
为探究土壤理化性质和植物根系结构对喀斯特区白云岩和砂页岩发育土壤入渗特征的影响,本文以环江县典型喀斯特峰丛洼地小流域为研究对象,采用圆盘入渗仪(DJ-WS)进行4个压力水头(0、-3、-6和-9 cm)的土壤入渗实验,同时利用数字扫描仪测定根系结构指标,分析两种岩性不同土地利用发育的土壤入渗性能的差异以及影响土壤入渗的主控因素。结果表明:1)土壤稳定入渗率均随着压力水头的增大而增大,且白云岩大孔隙导水能力均强于砂页岩;2)砂页岩土壤根系结构指标均明显高于白云岩;3)白云岩土壤导水率均与有机质含量、总孔隙度、根系根长密度和根系体积密度呈现显著或极显著正相关;砂页岩土壤导水率均与有机质含量和总孔隙度呈现显著或极显著正相关,与大孔隙导水能力和根系结构指标存在显著正相关,与容重呈现显著负相关;逐步回归表明,白云岩发育土壤入渗受控于根系根长密度和根系体积密度,砂页岩发育土壤入渗受控于根系体积密度。综上,根系根长密度和根系体积密度是影响喀斯特区白云岩和砂页岩发育土壤入渗的主控因素。研究结果以期为深入认识喀斯特区水分入渗以及地下漏失提供新的研究思路与科学理论支撑。
[期刊] 华北农学报
[作者]
胡琳 靳新影 李靖宇 李敏 马莉 刘建利
为了揭示生物土壤结皮中一些可培养微生物对植物种子萌发以及幼苗生长的影响。以腾格里沙漠东南缘生物土壤结皮中可培养芽孢杆菌为材料,以小麦为指示植物,测定30%PEG6000模拟干旱胁迫条件下沙漠生物土壤结皮中可培养芽孢杆菌对植物种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,76. 4%沙漠土壤结皮芽孢杆菌菌株在30%PEG6000模拟干旱胁迫下耐旱性低于50%,生长均受抑制;除菌株Z43表现出既不促进也不抑制外,其余沙漠结皮的芽孢杆菌对模拟干旱胁迫条件下小麦种子萌发表现出抑制作用;所有沙漠生物土壤结皮中芽孢杆菌增加了30%PEG6000模拟干旱胁迫下小麦幼苗的平均单株总叶面积,但对地上株高、主根长、根数目、地上部分含水率、地上干质量占全株比、地上地下鲜质量比、地上地下干质量比等7个幼苗生长发育参数既不抑制也不促进,部分菌株在地上株鲜质量、地上株干质量、基径、根体积、根鲜质量、根干质量、全株鲜质量、全株干质量、根含水率、地上鲜质量占全株比、根鲜质量占全株比、根干质量占全株比等12个生长发育指标上表现出促进幼苗生长作用,其中X51菌株促进作用较强。试验结果为阐明结皮中各组分对植物定植、生长发育的影响提供参考。
关键词:
生物土壤结皮 芽孢杆菌 小麦 干旱胁迫
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