黃土丘陵區(qū)生物結皮對土壤特性的響應性研究.pdf

1、生物結皮是由土壤微生物、藻類、地衣和苔蘚等孢子植物類群與土壤形成的有機復合體。生物結皮在養(yǎng)分循環(huán)、改變水分分布、防止土壤侵蝕等方面，扮演著重要的角色。近年來，國內外有關的科技人員對此進行了很多深入的研究，但有關黃土丘陵區(qū)生物結皮的研究報道較少。本文對甘肅定西安家溝流域生物結皮進行了初步研究，研究內容包括生物結皮對土壤理化性質的影響、生物結皮對土壤抗沖性的影響及生物結皮對土壤水分入滲特征的影響，得出的結論將為研究黃土丘陵區(qū)水土流失治理提供

2、新的理論依據(jù)。具體研究成果如下：
　　 1.通過生物結皮理化性質分析得出：生物結皮的蓋度和厚度隨結皮發(fā)育年限的延長而增加，顆粒組成以細砂粒(0.25～0.05mm)和粗粉粒(0.05～0.01mm)為主。生物結皮的發(fā)育可以降低土壤容重，改善土壤孔隙狀況，增強土壤的持水能力：不同發(fā)育年限生物結皮的pH值在7.95～8.46之間，均低于對照黃土。隨著結皮層發(fā)育年限的增加，生物結皮還具有顯著的養(yǎng)分累積作用，不同類型生物結皮層的養(yǎng)分含量

3、與發(fā)育年限之間的關系可用對數(shù)函數(shù)(y=aln(x)+b)擬合，有機質、全氮、全磷、全鉀、堿解氮含量隨結皮發(fā)育年限呈增加趨勢，土壤速效磷、速效鉀含量的變化不大，且無確定的規(guī)律。
　　 2.通過生物結皮抗沖性研究得出：生物結皮的發(fā)育能增加土壤抵抗徑流沖刷的時間，可以減少或避免土壤侵蝕的發(fā)生、發(fā)展，且隨著年限的增加，土壤沖刷比與土壤侵蝕率均呈降低趨勢，可見，生物結皮發(fā)育年限越長，土壤抵抗徑流沖刷的能力越強。生物結皮抗沖性與結皮厚度、有

4、機質含量、最大持水量、總孔隙度呈負相關關系，與容重呈正相關關系，其中結皮厚度對生物結皮土壤抗沖性影響最大，其次依次為土壤容重、有機質含量、最大持水量及總孔隙度。生物結皮抗沖性受坡度、流量等因素的影響，隨著沖刷流量和坡度的增加而降低。
　　 3.采用雙環(huán)法對生物結皮覆蓋下的土壤水分入滲特征進行了研究，結果表明：不同發(fā)育年限結皮土壤入滲過程具有相似的變化趨勢。在入滲開始的20分鐘是入滲速率下降最迅速的階段，20分鐘之后下降速度減小并

5、逐漸趨于穩(wěn)定，2小時之內曲線都達到穩(wěn)定，且不同生物結皮土壤初始入滲速率、穩(wěn)定入滲速率均有顯著差異。土壤穩(wěn)定入滲速率與其影響因子之間存在相關關系，其中與結皮厚度、土壤有機質含量呈極顯著正相關關系，與最大持水量呈顯著正相關關系，與前期含水率呈負相關關系。揭去生物結皮前后的土壤水分入滲的研究發(fā)現(xiàn)，結皮對土壤水分入滲的影響具有階段性，生物結皮發(fā)育年限小于15年時，具有減滲作用，阻礙土壤水分入滲；隨著發(fā)育時間的延長，結皮的減滲作用開始逐漸減小，到