基于模拟降雨的土壤表土结皮特征及坡面侵蚀响应

土壤表土结皮对坡面侵蚀过程具有重要影响,利用模拟降雨条件下土壤贯入和产流产沙试验,对不同降雨场次紫色土和黄壤表土结皮特征及坡面侵蚀响应进行研究。结果表明：（1）PT型贯入仪测定的贯入数值（P）与含水率（θ）成标准指数函数关系。（2）不同降雨场次表土结皮存在＂无结皮→弱结皮→强结皮→弱结皮→新结皮＂的动态发育过程,相同降雨条件下黄壤表土结皮强度大于紫色土的。（3）持续降雨过程不同降雨场次土壤表土结皮对溅蚀影响不明显,而与产流存在显著的动态响应关系,结皮强度越大产流量也越大,结皮对产流的影响随着降雨进行而有增大趋势,黄壤表土结皮的径流增加量大于紫色土的,而紫色土坡面结皮对产流量变化敏感程度大于黄壤。不同场次降雨过程土壤表土结皮对坡面侵蚀产沙影响存在差异,前4场降雨表土结皮强度与坡面侵蚀产沙有相同的变化趋势,4次降雨后土壤表土结皮表现为对坡面侵蚀有抑制作用。     

生物结皮土壤-水文-侵蚀效应研究进展

生物土壤结皮(简称生物结皮)是由隐花植物、微小生物和土壤表层颗粒胶结形成的一种特殊复合体,广泛分布于各类气候和生境条件。作为生态系统的重要组分,生物结皮在不同生物气候区土壤的生态过程、水文过程、生物过程、地球化学循环过程以及生态修复过程中发挥着重要作用。从生物结皮影响土壤物理、化学、生物学性质以及土壤水文与侵蚀过程等方面对其生态功能进行总结和概述,在此基础上,从研究区域和时空尺度、多过程耦合机制、生物结皮影响氮循环的过程及其对氮沉降的响应机制、生物结皮与维管植物空间分布及互动关系等方面,展望了该领域有待深化的问题及今后的发展方向,以期促进我国生物结皮相关研究工作,加深对生物结皮生态功能及地表过程的认识。     

雨滴溅蚀和结皮效应对土壤侵蚀影响的试验研究

五十多年以前 ,Ellison[1] 将土壤侵蚀的过程分为四个基本过程 :降雨冲击引起的剥蚀 ,降雨飞溅引起的剥蚀 ,地表径流引起的剥蚀 ,及径流迁移引起的剥蚀。最近 ,Kinnell[2 ] 根据土壤侵蚀中雨滴和径流的相互作用建立了土壤侵蚀的四个输沙系统 :雨滴剥蚀和溅蚀迁移系统 ,雨滴剥蚀     

土壤化学性质对结皮形成的影响

通过对有机质CEC土壤铁铝粘粒矿物含量的测定表明,有机质含量的高低明显受土地利用类型影响,而CEC土壤铁铝含量的规律性则不明显。可能与土壤类型有较大关系,但就对土壤结皮而言,土壤胶体性质的影响似乎不明显,而粘土矿物含量和类型则有可能是“表上结皮”的重要因素。粘粒矿物     

生物炭-土壤结皮对土壤水分入渗和蒸发特征的影响

为提高降水资源利用效率和选择适宜生物炭覆盖量,采用垂直一维定水头入渗法,研究土壤结皮(生物炭覆盖量为0×104 kg/hm2)、单倍炭-土壤结皮(生物炭覆盖量为3×104 kg/hm2)和双倍炭-土壤结皮(生物炭覆盖量为6×104 kg/hm2)对土壤入渗和蒸发特征的影响.结果 表明:生物炭-土壤结皮的累计入渗量、初始...     

3种不同土壤结皮类型对黄花补血草种子萌发的影响

通过模拟干旱荒漠区结皮发育过程中的流动风沙土、物理结皮沙地、生物结皮沙地等3种关键阶段的生境样地,研究不同土壤结皮类型对土壤含水率及黄花补血草种子萌发的影响。结果表明,物理结皮类型下黄花补血草的萌发率最高,达到了69.00%,显著优于对照组的2.83%。不同结皮类型对土壤含水率影响显著,对照风沙土土壤含水率最低,仅为0.02%,物理结皮处理土壤含水率最高,能够达到0.20%。不同结皮类型中以物理结皮处理最有利于黄花补血草种子的生长,平均高度达到3.34 cm,平均冠幅达到100.11 cm~2,显著优于对照风沙土处理。     

生物土壤结皮提高生态系统碳汇能力研究进展

生物土壤结皮是由土壤微生物、藻类、地衣和苔藓植物等孢子植物类群与土壤形成的有机复合体,具有极强的生态适应性,广泛分布于陆地生态系统中。对于生物土壤结皮的研究过去主要集中在干旱荒漠地区的生态修复方面,近年来研究发现,生物土壤结皮可以有效固定CO₂等温室气体,实现生态环境的良性循环。研究生物土壤结皮形成、发育过程的特点,合理推广利用生物土壤结皮,可以改善生态环境、提高固定CO₂效率和降低温室效应。文中综述了生物土壤结皮国内外相关研究最新进展,总结了生物土壤结皮的种类和对生态的积极作用,分析其对减缓温室效应的作用机理,并对未来研究重点进行展望,以加深对生物土壤结皮的认识,促进其在环境修复方面的推广应用。     

黄土丘陵区垂直陡壁表面不同类型生物土壤结皮养分与微生物养分限制特征

生物土壤结皮的发育类型对土壤养分和微生物代谢起着重要作用。为进一步明确在生物结皮发育过程中微生物的限制性养分与影响因素,研究选择黄土丘陵区垂直陡壁表面上的裸土(CK)、浅色藻结皮(LA)、深色藻结皮(DA)、藻藓混合结皮(AM)和藓结皮(M)为研究对象,分析了不同生物土壤结皮类型下碳(C)、氮(N)、磷(P)养分状况与胞外酶活性,并通过胞外酶化学计量来量化微生物的代谢限制。结果表明:LA,DA,AM和M这4种类型生物土壤结皮C,N,P养分含量和微生物生物量C,N,P均显著高于CK(p<0.05),并且SOC,TN,TP和微生物生物量C,N,P随CK,LA,DA,AM和M的顺序逐渐增大,藓结皮微生物量C,N,P分别是CK处理的18.3,27.6,14.1倍。生物土壤结皮的发育显著提高了C,N,P循环酶的活性,冗余分析结果表明土壤养分与酶活性密切相关。此外,通过酶计量的矢量模型结果来看,生物土壤结皮的发育造成微生物相对碳限制的增大与相对磷限制的减小,并受到速效养分含量的影响。偏最小二乘路径模型结果也表明生物土壤结皮的类型会间接影响微生物的代谢限制。总的来说,生物土壤结皮类型的变化会改善土壤养分状况与微生物量等性质,养分资源的供应状况会造成微生物养分代谢的变化。     

坡耕地黄墡土结皮的理化性质分析

在实验和对比分析的基础上 ,讨论了黄土善土结皮的一些主要物理化学性质特征。结果认为 ,结皮的形成是以细砂和粗粉砂为骨架 ,以小于 0 .0 1mm的细小颗粒填塞土壤空隙的一个物理过程 ,其腐殖质含量几乎与土壤相同 ,而碳酸钙含量则略低。结皮的坚实度与前期含水率呈负相关 ,与容重和厚度呈正相关 ,而容重与厚度间的关系较为复杂     

古尔班通古特沙漠地衣结皮对放牧踩踏干扰的小尺度响应

古尔班通古特沙漠地衣结皮对放牧踩踏干扰及其所引起的生境异质性具有重要的指示作用。研究表明：① 放牧踩踏干扰主要集中于结皮层（0~5 cm）,随机调查的样方中,90%的样方干扰率均低于30%,生物土壤结皮(BSCs)破损尚处于较安全的范围;② 放牧踩踏干扰降低了BSCs总盖度,不同类型的结皮对践踏干扰的反应具差异性,其中,真菌-藻类共生形成的地衣结皮与干扰率呈极显著负相关（P<0.01）,干扰率>30%的样方中,抗风蚀能力较强的苔藓结皮、地衣结皮盖度均显著低于未受干扰样方,地衣共生体的破坏导致真菌数量显著增加（P<0.05）;③ 有机质、土壤容重等土壤理化指标均与干扰率呈负相关,干扰率>30%的样方中各指标均低于未受干扰样方。其中,土壤容重是对放牧干扰比较敏感的指标,与地衣结皮盖度亦呈极显著正相关（P<0.01）,与流沙盖度呈显著负相关（P<0.05）。