流动沙漠地区灌溉林地盐结皮层特征的初步研究

盐结皮是干旱区灌溉后土壤表层形成的一个特殊层次,但目前对其形成条件和时空变化规律尚无系统研究.该文通过对2004和2005年在塔克拉玛干沙漠布置的试验地的调查研究表明,在咸水灌溉林地,土壤表层形成明显的盐结皮层.该文对盐结皮层厚度和电导率这两个主要特征进行了综合分析,得到以下结论:①灌溉水质、灌溉方式、灌水定额、灌水周期以及土壤质地在很大程度上可以影响盐结皮的性质.②盐结皮的性质具有明显的空间分布规律,畦灌和滴灌对林地盐结皮性质的微空间分布影响很大,坡向、土壤结构等立地条件在一定程度上也影响盐结皮性质的空间分布.③盐结皮性质存在明显的时间变化,在灌溉周期内,电导率经历增加→降低→稳定的变化过程,一般在灌溉后5 d盐结皮层开始形成;在年内盐结皮的电导率随着气温的变化而呈明显的月际变化;由于土壤中大气降尘和植物枯枝落叶年复一年的加入而导致土壤表层结构的极大变化,因此随着林地的发育,盐结皮层厚度逐渐趋于稳定,而电导率呈先增加后降低的趋势.      

土壤结皮与降雨溅蚀的关系研究

在单雨滴和次降雨溅蚀实验的基础上 ,讨论了结皮土壤的溅蚀规律。通过与无结皮土壤的对比分析得知 ,两者的变化特征完全相同 ,但溅蚀量差异明显 ,即有结皮土壤的溅蚀量总是小于无结皮土壤 ,且两者溅蚀量的大小与坡度、前期含水率、雨滴直径、结皮厚度和降雨强度的因素有关 ,可用式 W =1.6915 S0 .1 777θ0 .4 6 6 7D0 .76 32 H- 0 .4 92 5和 W =0 .4 5 2 3 ( PI) 0 .7538S0 .1 450进行估算。     

A packed lysimeter experiment to investigate the effect of surface sealing on hydrology and pesticide loss from the reconstructed profile of a clay soil

Abstract. A laboratory experiment was designed to assess the impact of surface seal development on herbicide loss from a clay soil. The influence of surface sealing on herbicide loss through vertical macropores and lateral throughflow pathways was of particular interest. Losses of the phenylurea herbicide, isoproturon, increased from 0.025% to 0.5% of the total applied under sealed compared with unsealed conditions, as a result of two different mechanisms. First, an increased flow rate through the A horizon under the wetter, sealed conditions resulted in earlier initiation of, and hence a greater volume of, throughflow containing isoproturon in the lysimeters. Second, increased concentrations of isoproturon in macropore and throughflow under the sealed treatments were attributed to the physical and chemical characteristics of the surface seal. Localized reductions in infiltration capacity, changes in soil composition, and decrease in diffusion depth of herbicide within the surface seal are presented as possible mechanisms by which herbicide losses from the sealed soil lysimeters were enhanced.     

荒漠藻人工生物结皮固沙成效调查

本文探讨了荒漠藻人工生物结皮和固沙措施的关系,结果表明：固沙措施不同,生物结皮形成特征不同。单纯的人工造林固沙措施,生物结皮出现的样方概率平均为66.5%,生物结皮盖度平均为68.8%。而采取沙障固沙造林措施,生物结皮出现的样方概率平均为86.3%,生物结皮盖度平均为70.2%。     

黄土高原生物结皮对土壤水分入渗的影响

利用圆盘入渗仪测量6种处理（无生物结皮、生物结皮、长芒草、长芒草＋生物结皮、柠条、柠条＋生物结皮）下水分的入渗特征,并进行对比分析。结果表明：①无论有、无植被,生物结皮的存在都会阻碍水分的入渗,无生物结皮的稳定入渗速率和累积入渗量均大于有生物结皮;植被的存在,加剧了生物结皮的阻水性。②Kostiakov模型对无结皮、长...     

科尔沁沙地生物结皮的土壤种子库特征

通过野外取样和室内分析,初步研究了科尔沁沙地两种生物结皮在干、湿两种处理下土壤种子库种类组成、密度以及物种多样性等特征.结果表明①科尔沁沙地藻结皮和苔藓结皮土壤种子库的总密度为干旱藻结皮＜湿润藻结皮＜干旱苔藓结皮＜湿润苔藓结皮.两种结皮上种子库的数量存在显著差异,对于干、湿处理的两种结皮,苔藓结皮上种子库的总密度均大于藻结皮上种子库的总密度;②两种生物结皮在干旱、湿润两种处理中共出现了6科、15种植物,种子库的组成以一年生草本植物、中生植物为主,二者百分比均超过76%;③在干旱藻结皮、湿润藻结皮、干旱苔藓结皮和湿润苔藓结皮上,种子库物种多样性表现出湿润处理下的结皮高于干旱处理的结皮.由此表明,在半干旱的科尔沁沙地,水分是限制结皮土壤种子库中种子萌发的主要因子,而生物结皮则通过对水分入渗与再分配的调控作用影响结皮种子库中种子的萌发.     

毛乌素沙地生物结皮对水分入渗和再分配的影响

生物结皮的发育影响着干旱半干旱区小尺度土壤水文过程。对两种自然降雨条件下（降雨量为8.5 mm和14.8 mm）的3种放牧管理类型（持续放牧地、围栏5 a禁牧区、围栏15 a禁牧区）有、无生物结皮土壤的降雨入渗速率和再分配规律进行了测定。结果如下：（1）入渗速率禁牧5 a和禁牧15 a样地的有结皮土壤的入渗速率极显著低于无生物结皮土壤。持续放牧样地上,生物结皮发育很差,其对土壤的入渗速率无显著影响。（2）入渗深度自然降雨为8.5mm的次日在持续放牧区能入渗到15～20 cm,而在禁牧5 a和禁牧15 a围栏区仅能入渗到10～15 cm。自然降雨为14.8 mm的次日在持续放牧区能入渗到30～40 cm,在禁牧5 a和禁牧15 a围栏区能入渗到20～25 cm。在无雨条件下,禁牧15 a围栏区50 cm以下土壤水分状况较禁牧5 a和持续放牧区更差。测定结果表明：生物结皮的形成降低了水分的入渗速率和自然降雨的下渗深度,使下渗水分减少,渗透深度变浅,由此可见当地高频率（84.6%）的小降雨（〈10mm）事件只能对浅根系的草本有效,这将使得草本植物生长旺盛而深根系半灌木油蒿生长不良,逐渐衰退。     

不同程度干扰下人工固沙植被区生物结皮对草本植物生长的影响

通过对沙坡头人工固沙植被区不同类型的生物结皮进行不同程度的人工干扰,对生长在结皮上的两种草本植物雾冰藜和小画眉草的繁衍和生长进行了研究。结果表明：与未受干扰的对照相比,轻度干扰下3种类型生物结皮上雾冰藜的密度、冠幅、高度、根系长度和生物量都有显著增加,重度干扰下3种类型结皮上的雾冰藜生长有所增加,密度则显著下降;轻度干扰下苔藓和藻类苔藓混生结皮上的小画眉草生长有所增加,密度基本未变,藻类结皮上小画眉草密度和生长都无显著变化。重度干扰下苔藓和藻类苔藓混生结皮上的小画眉草生长有所增加,密度和生长量下降。同时分析讨论了两种维管束植物在生物结皮受到干扰时不同表现的机理。     

黄土与古土壤性质对坡面土生扭口藓分布的影响

在杨凌营盘的黄土-古土壤坡面上,出露黄土的层位生长有较好的土生扭口藓,而出露古土壤的层位少有土生扭口藓分布,采样分析黄土与古土壤的物理性质和营养元素的含量,并进行室内培养实验。结果表明：古土壤的细颗粒（≤0.02 mm）含量高于黄土的;古土壤的速效K、速效Mn、速效Fe和有机质的含量高于黄土的;古土壤的CaCO3含量和速效P含量低于黄土的。在2个月的培养实验中,并未发现4个样品的生长状况出现显著差异。因此,黄土与古土壤营养元素的差异不是导致土生扭口藓空间分异的直接原因。由于古土壤粘粒含量较高,其表层更容易形成结皮,而且古土壤团聚体之间的粘合力较弱,在坡度约65°的坡面上,结皮在重力作用下脱落,而少有土生扭口藓分布。CaCO3含量与土生扭口藓分布的关联性还有待进一步研究。     

干旱胁迫对沙枣幼苗根茎叶生长及光合色素的影响

干旱半干旱地区水分是植被恢复和演替的限制性生态因子,沙土生物结皮能降低水分入渗,造成土壤水分浅层化和加剧土壤水分时空分异,因此有必要采取措施进行适度干扰,以促进生态恢复和重建。土壤蒸发是天然降水无效损失的一个重要途径,研究生物结皮对土壤蒸发的影响十分必要。以陕北水蚀风蚀交错区沙土生物结皮为研究对象,分析了移除生物结皮和沙埋2种干扰下生物结皮类土壤水分蒸发特性。结果表明,移除生物结皮并不能起到显著地抑制土壤蒸发的作用(p>0.05),而沙埋对土壤蒸发具有显著地抑制作用(p<0.01),且随沙埋厚度的增加,蒸发抑制率提高。20mm沙埋的抑制蒸发作用最大,蒸发抑制率达到了58.15%。5mm和10mm沙埋的蒸发抑制率则分别为25.20%和28.29%,二者之间的差异未达到显著水平(p>0.05)。可见,沙埋对于改善土壤水分状况具有极积意义,但应控制沙埋的厚度。