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影响生物土壤结皮在沙丘不同地貌部位分布的风因子讨论
吴永胜, 哈 斯*, 屈志强
中国沙漠 , 2012,
Abstract: 生物土壤结皮广泛分布于干旱和半干旱区,它的形成和发育对荒漠生态系统修复过程产生重要的影响。采用野外观测的方法,测定了固定沙丘纵断面表面气流和生物土壤结皮的发育特征。结果发现,近地表气流在迎风坡坡脚部位最低,丘顶最高,从坡脚到丘顶呈增加的趋势。近地表气流在背风坡中上部急剧下降,中下部位有所增加,到坡脚部位又呈减少的趋势,但后者均远低于丘顶的风速。各观测点不同高度风速放大率不尽相同。生物土壤结皮发育特征的测定结果显示,其厚度、抗剪强度和细颗粒物含量均从沙丘底部向中上部呈减少的趋势,表现出风速较高区域生物土壤结皮的发育程度较低,风速较低区域生物土壤结皮的发育程度较高的特点,说明生物土壤结皮在沙丘不同地貌部位的分布与由地形差异导致的气流变化之间具有密切的关系。
毛乌素沙地南缘沙丘表面径流特征
吴永胜,哈斯,乌格特茉勒
科学通报 , 2011,
Abstract: 为探明生物土壤结皮在半干旱沙地生态系统有限降水资源再分配过程中所扮演的重要角色,对毛乌素沙地南缘沙丘生物土壤结皮表面径流进行了实验观测.结果表明在观测期间的6次降雨事件中产生径流2次.不同类型生物土壤结皮的径流量差异较大,径流量由小到大依次为浅色藻类结皮、深色藻类结皮、苔藓结皮,显示径流量随生物土壤结皮的发育呈增加的趋势.径流在次降雨量中所占的百分比由浅色藻类结皮经深色藻类结皮至苔藓结皮依次增加,显示不同类型生物土壤结皮对降水的再分配比例有差异.生物土壤结皮表面径流受降雨量、降雨强度、雨前结皮表面的水分饱和程度及生物土壤结皮发育程度的共同影响.生物土壤结皮在沙丘表面的发育改变了半干旱沙地生态系统水分的空间分布,加大了水分和养分等资源的异质性.因此,暴雨季节对生物土壤结皮进行适当的人为干扰活动有益于半干旱沙地生态系统的资源均衡.
一种生物土壤结皮中蓝细菌(Microcoleusspp.)的分子鉴定
屈建军, 李毅
中国沙漠 , 2014, DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2013.00326
Abstract: 在从北京怀柔风沙防治技术示范区采集的沙样中,采用96孔板有限稀释法分离出的微生物,形态学初步鉴定分别为蓝细菌。进行PCR和测序后,利用GenBank中蓝细菌不同科、属种类序列进行分子系统分析、系统发育树及遗传距离分析,结果表明测序样品应为Microcoleusvaginatus和Microcoleusstreenstrupii。
生物土壤结皮对土壤种子库的影响
苏延桂, 李新荣, 张景光, 杨丽雯
中国沙漠 , 2006,
Abstract: 在自然光照条件下,对草原化荒漠地带的苔藓与藻类两种生物土壤结皮进行干、湿处理,第26卷第6期2006年11月中国沙漠JOURNALOFDESERTRESEARCHVol.26No.6Nov.2006研究其上种子库组成与数量特征,结果表明:①有9种植物的幼苗出现在含有生物土壤结皮覆盖的表土中,它们分别是独行菜(LepidiumruderateL.)、油蒿(ArtemisiaordosicaKrasch)、灰绿藜(ChenopodiumglaucumL.)、多根葱(AlliumpolyirhizumTurcz.exRgl.)、小画眉草(RragrostispoaeoidesBeauv)、雾冰藜(Bassiadasyphylla(Fisch.etMey))、马齿苋(PotulacaoleraceaL.)、狗尾草(Setariaviridis(L.))、苋菜(Amaranthus.retroflexusL.),其中一年生草本植物有7种;②在不同类型的结皮上,土壤种子库的总储量以及每种植物种子的储量存在着显著的差异:对于湿润处理的两种结皮,萌发的幼苗总密度存在着极显著的差异(P<0.001),对于干燥处理的两种结皮,萌发幼苗的总密度也存在着显著的差异(P<0.05);③水分是限制结皮种子库植物种子萌发的主要原因,苔藓与藻结皮上萌发的种子总密度都存在极显著的差异(P<0.001)。
模拟增温对荒漠生物土壤结皮-土壤系统CO2、CH4和N2O通量的影响
徐冰鑫, 胡宜刚, 张志山, 陈永乐, 张鹏, 李刚
植物生态学报 植物生态学报 , 2014, DOI: 10.3724/SP.J.1258.2014.00076
Abstract: ?目前,有关增温条件下荒漠生物土壤结皮(BSCs)-土壤系统与大气之间主要温室气体(CO2、CH4和N2O)通量变化的研究十分匮乏,以致很难准确地评估荒漠生态系统温室气体通量对气候变暖的响应与反馈的方向和程度。该文选择腾格里沙漠东南缘天然植被区由藻类、藓类以及二者混生的3种类型的BSCs覆盖土壤为研究对象,以开顶式生长室(OTC)为增温方式模拟全球变暖,采用静态箱-气相色谱法探究了2012年7月至2013年6月增温和不增温处理下CO2、CH4和N2O通量的变化特征。结果表明:增温和结皮类型对CO2、CH4和N2O通量没有显著影响。采样日期、结皮类型与采样日期,以及增温与结皮类型和采样日期的互作显著影响CO2和CH4通量,增温和采样日期互作显著影响CH4通量。BSCs-土壤系统的CO2、CH4和N2O年通量及其增温潜能在增温和不增温处理下的差异均不显著。CO2通量与5cm深度的土壤温度呈显著的指数正相关关系,与10cm深度的土壤湿度呈线性正相关关系;藓类、混生结皮的CH4通量与5cm深度的土壤温度和10cm深度的土壤湿度均呈显著的线性负相关关系;3种结皮类型的N2O通量与5cm深度的土壤温度均无相关关系,藓类结皮的N2O通量与10cm深度的土壤湿度呈显著的线性负相关关系。藓类结皮的CO2和CH4在增温和不增温两种处理下的通量差异与5cm深度的土壤温度差异呈显著的负线性相关,藻类结皮N2O的通量差异与温度差异呈近似正相关关系(p=0.051)。以上结果说明:在全球变暖的背景下,荒漠BSCs-土壤系统主要温室气体通量不会有明显的变化,意味着荒漠生态系统温室气体的排放可能对气候变暖没有明显的反馈。
包兰铁路沙坡头段防护体系生物土壤结皮沉积特征及其风沙环境意义
张加琼,张春来,王焕芝
地理科学 , 2013,
Abstract: 分析了沙坡头段防护体系生物土壤结皮类型、地表紧实度和沉积物机械组成的空间分布及其对风沙环境的指示意义。结果显示,沿主风向生物土壤结皮从无发育、斑块状分布,到连续分布;类型由地衣-藻结皮为主逐渐演变为苔藓结皮与其交错分布,地表紧实度逐渐增大。表层沉积物粒径随防护距离增大逐渐变细,悬移组分含量增加,结皮层粘粒和粉砂含量较高。表明防护体系内风沙活动由强烈蚀积逐渐转变为沉积主导,风沙环境趋于稳定。结皮沉积特征随沙丘地形起伏表现出波动变化,显示沙丘地形对局地风沙环境的影响。
极端降雨事件对不同类型生物土壤结皮覆盖土壤碳释放的影响
赵 洋, 齐欣林, 陈永乐, 张志山, 贾荣亮, 胡宜刚, 张 鹏
中国沙漠 , 2013, DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2013.00074
Abstract: 于2011年5—8月,选择腾格里沙漠东南缘人工固沙植被区藻类、藓类和混生结皮覆盖的土壤为对象,研究了极端降雨量(降雨量44.7mm、强度0.04mm·min-1)、极端降雨强度(降雨量8.3mm、强度0.55mm·min-1)及普通降雨(降雨量16.3mm、强度0.02mm·min-1)条件下的碳释放过程。碳释放量的测定采用Li-6400-09土壤呼吸室,降雨结束后立即开始观测,直到呼吸速率恢复到降雨前水平时停止观测。结果表明:极端降雨(降雨量和降雨强度)结束初期藻类和混生结皮覆盖土壤的呼吸速率受到明显抑制,藻类结皮覆盖土壤呼吸速率分别为0.12μmol·m-2·s-1和0.41μmol·m-2·s-1,混生结皮覆盖土壤呼吸速率分别为0.10μmol·m-2·s-1和0.45μmol·m-2·s-1;而极端降雨对藓类结皮覆盖土壤的影响不明显,呼吸速率分别为0.83μmol·m-2·s-1和1.69μmol·m-2·s-1。这说明处于演替高级阶段的藓类结皮能够很好地应对短期的极端降雨事件。
温度对生物土壤结皮斑块土壤氮矿化作用的影响
虎 瑞, 王新平, 张亚峰, 潘颜霞, 石 勇, 刘美玲
中国沙漠 , 2013, DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2013.00071
Abstract: 以腾格里沙漠东南缘天然植被区藓类结皮、藻地衣结皮斑块荒漠土壤为研究对象,采用原状土培养法,在人工气候箱中设置不同温度(-10、5、15、25、35、40℃)培养14d,测定土壤样品在培养前后NH+4-N和NO-3-N含量,分析两种生物土壤结皮斑块土壤净硝化和净矿化速率对温度的响应。结果表明:①低温培养条件下(-10~15℃)土壤氮转化以固持态为主,随着温度升高,尤其当温度超过25℃后,藓类结皮、藻地衣结皮斑块土壤净硝化和净氮矿化速率显著提高(p<0.05);②同一温度培养下,以藓类结皮发育为主的土壤氮转化水平较高,净硝化速率和净氮矿化速率以及无机氮的积累明显大于以藻地衣结皮发育为主的土壤;③两种生物土壤结皮斑块土壤净氮转换速率(硝化和矿化)Q10值在2.46~3.33间波动,其中藓类结皮斑块土壤氮转换对温度的敏感性较高。此外,在土壤氮总矿化过程中,硝化过程具有较强的温度敏感性。高温促进了土壤净氮矿化水平,增加土壤氮有效性,因此可能会对荒漠生态系统的初级生产力产生正向影响作用。
我国温带荒漠生物土壤结皮孔隙结构分布特征
王新平, 李新荣, 潘颜霞, 王正宁, 全桂静, G. Mele, A. Tedeschi
中国沙漠 , 2011,
Abstract: 对原状生物土壤结皮孔隙结构、孔隙率及其垂直连通性进行室内微观扫描与计算机断层摄影成像分析。结果表明,生物土壤结皮团聚体特征明显,其孔隙率的增大主要是由大孔隙数量的增加而形成,同时,土壤孔隙连通性也随大孔隙数量的增加而增大,生物土壤结皮的发育导致表层土壤具有明显的极其复杂的土壤结构演化特征。
以数码照相法估算生物土壤结皮盖度
吴 林, 张元明
中国沙漠 , 2013, DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2013.00269
Abstract: 生物土壤结皮(BSC)是由藻类、地衣、苔藓和土壤中微生物形成的一类有机复合体,是干旱荒漠地区主要的地表覆被类型。由于藻、地衣和苔藓呈非连续性斑块状分布,准确估算它们的盖度比较困难。传统的估算方法主要是样方法和遥感影像法,样方法在野外操作中虽然比较精确但是费时,遥感影像法虽然快速但是误差大。本文试图通过数码照相法获取BSC地表分布信息,然后利用最大似然监督分类法对苔藓结皮、地衣结皮和藻结皮盖度进行分类计算,并用野外原位调查进行验证。结果表明,本文采用的照相法与传统样方法的相关性达到了94.45%,照相法可以有效地用于BSC盖度的估算,提高了盖度估算的效率。
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