庫布齊沙地生物結(jié)皮與環(huán)境水因子的相互作用研究.pdf

1、荒漠化地區(qū)生物結(jié)皮能夠影響土壤的穩(wěn)定和侵蝕、土壤-植物-水分關系、水分滲透、蒸發(fā)、徑流，地表凝結(jié)水，以及植被的生長等，引起了國內(nèi)外生態(tài)研究者的廣泛關注。本論文以庫布齊沙漠地表發(fā)育良好的生物結(jié)皮為研究對象，通過實驗室種類鑒定、理化性質(zhì)分析及野外動態(tài)監(jiān)測，闡述了固定沙丘樣地植被及生物結(jié)皮組分的多樣性組成，研究了生物結(jié)皮對土壤粒徑、土壤容重、土壤含水量的影響，同時也對生物結(jié)皮與環(huán)境水因子的相互影響關系進行了探索性研究，結(jié)果表明：
　　

2、 1.生物結(jié)皮與無結(jié)皮表土相比，增加了土壤的粘粒和粉粒含量，減少了土壤砂粒含量，其中蘚結(jié)皮和藻結(jié)皮粘粒百分含量分別增加了2.798％和2.007％，粉粒百分含量分別增加了0.974％和0.86％；生物結(jié)皮的存在降低了土壤容重，表現(xiàn)為蘚結(jié)皮<藻結(jié)皮<無結(jié)皮，在垂直分布上隨著土壤深度的增加土壤容重呈現(xiàn)遞增趨勢；生物結(jié)皮對不同深度土壤的含水量影響不同，其中增加了0-10cm土層的土壤含水量，減少了10-30cm土層的土壤含水量，蘚結(jié)皮增大或減

3、小的值大于藻結(jié)皮增大或減小的值。
　　 2.生物結(jié)皮光合作用的日變化曲線是單峰型的，最低峰值在14:00時左右，呼吸作用的日變化曲線是雙峰型的，最大峰值出現(xiàn)在10:00時和22:00時左右，無論是光合活性，還是呼吸速率均表現(xiàn)為蘚結(jié)皮>藻結(jié)皮的趨勢；蘚結(jié)皮雨后光合Yield值和呼吸速率值相比雨前分別增大了0.21和0.06，藻結(jié)皮光合Yield值和呼吸速率值相比雨前分別增大了0.20和0.08，其中蘚結(jié)皮達到極顯著水平(P<0.0

4、1)，藻結(jié)皮達到顯著水平(P<0.05)，說明含水量的增加可以加強生物結(jié)皮光合和呼吸特性值。
　　 3.降雨前、降雨后土壤含水量的日變化趨勢表明：表層0-5cm土壤含水量及持水力在降雨前和降雨后均表現(xiàn)為蘚結(jié)皮>藻結(jié)皮>無結(jié)皮，而下層20-30cm則表現(xiàn)為：雨前是蘚結(jié)皮>藻結(jié)皮>無結(jié)皮，雨后是蘚結(jié)皮<藻結(jié)皮<無結(jié)皮，表明生物結(jié)皮對土壤水分的驅(qū)動調(diào)控作用大于無結(jié)皮，尤其是蘚結(jié)皮對深層水分的驅(qū)動力一直延續(xù)到30cm土層深度，并且生物結(jié)

5、皮減緩了土壤水分的下滲速度，延長水分在土層表面的滯留時間，增加土壤的飽和持水量。
　　 4.對比分析蘚結(jié)皮、藻結(jié)皮和無結(jié)皮的蒸發(fā)強度得出：蘚結(jié)皮的平均蒸發(fā)強度值是0.078mm，藻結(jié)皮是0.163mm，無結(jié)皮是0.216mm，表現(xiàn)出蘚結(jié)皮<藻結(jié)皮<無結(jié)皮的變化趨勢；日蒸發(fā)強度值曲線的變化幅度存在差異，依土壤含水量的大小而定。土壤含水量高時生物結(jié)皮的土壤蒸發(fā)強度強于無結(jié)皮，土壤含水量低時生物結(jié)皮的土壤蒸發(fā)強度和無結(jié)皮差異不明顯；生

6、物結(jié)皮明顯影響土壤水分蒸發(fā)過程，其機理不是單純的抑制或促進，不同的時間段表現(xiàn)出不同的蒸發(fā)機理?；臼峭寥篮枯^高時是促進蒸發(fā)，土壤含水量較低時抑制蒸發(fā)。但從整個土壤蒸發(fā)累積過程來看，生物結(jié)皮抑制了土壤的蒸發(fā)。
　　 5.觀測期間蘚結(jié)皮的平均凝結(jié)水量是1.916mm，藻結(jié)皮是1.496mm，無結(jié)皮是1.207mm，凝結(jié)水形成量的趨勢變化是蘚結(jié)皮>藻結(jié)皮>無結(jié)皮；凝結(jié)水的日變化曲線基本相同，都呈單峰型，峰值出現(xiàn)在4:00時～7:0