国家自然科学基金(40971174)
- 作品数：10 被引量：159H指数：8
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- 4种营养物质对藓结皮形成发育的影响被引量：8
- 2011年
- 【目的】研究葡萄糖以及含氮、磷、钾、镁的营养物质对藓结皮形成发育的影响,为黄土丘陵区生物土壤结皮的人工修复提供技术指导。【方法】以陕北黄土丘陵区自然发育的藓结皮为繁殖材料,进行室内人工培养试验,在培养基中分别添加不同质量浓度的葡萄糖(10,20,30,40,50 g/L)、硝酸铵(0.5,1.0,2.0,4.0,8.0 g/L)、磷酸二氢钾(0.5,1.0,2.0,4.0,8.0 g/L)、硫酸镁(0.25,0.5,1.0,2.0,4.0 g/L),以不添加营养物质为空白对照(CK),当藓结皮生长30 d时,测定藓结皮盖度、藓株密度和藓株高,研究以上营养物质对藓结皮形成发育的影响。【结果】1)添加的4种营养物质中,用葡萄糖处理时藓结皮生长最好,藓结皮盖度和藓株密度均最大,分别达到了17.2%和14.6株/cm2;硫酸镁次之;用硝酸铵、磷酸二氢钾处理时,藓结皮盖度、藓株密度、藓株高与CK相比差异均不显著。2)随着葡萄糖质量浓度的增加,藓结皮盖度和藓株密度逐渐增大,且均在葡萄糖质量浓度为50 g/L时达到最大,分别为21.2%和18.9株/cm2。3)随着硝酸铵质量浓度的增加,藓结皮盖度和藓株密度呈先增加后减小的趋势,当硝酸铵质量浓度为1.0 g/L时均达到最大,分别为18.1%和16.3株/cm2。4)随着磷酸二氢钾质量浓度的增加,藓结皮盖度和藓株密度也呈先增加后减小的趋势,在磷酸二氢钾质量浓度为2.0 g/L时,藓结皮盖度和藓株密度均达到最大,磷酸二氢钾质量浓度为8.0 g/L时均降至最小。5)硫酸镁质量浓度为0.25 g/L时,藓结皮盖度和藓株密度均最大,分别达到了17.2%和14.8株/cm2。【结论】在土壤培养基中添加葡萄糖和硫酸镁可以显著提高藓结皮盖度和藓株密度;低质量浓度的硝酸铵对藓结皮的生长有促进作用,高质量浓度反而表现出抑制作用;磷酸二氢钾一次性施入培养基土壤时,其对藓结皮的形成发育没有影响;硫酸镁对藓结皮的形成发育有一定影响,但影响结�
- 陈彦芹赵允格冉茂勇
- 关键词：营养物质
- 黄土丘陵区生物结皮对土壤磷素有效性及碱性磷酸酶活性的影响被引量：31
- 2012年
- 黄土丘陵区生物结皮广泛发育,可影响土壤磷素有效性。目前鲜见生物结皮对土壤磷素有效性的研究报道。本文以该区不同年限退耕地的生物结皮为研究对象,通过野外调查和室内分析,研究了生物结皮对土壤全磷、有效磷及碱性磷酸酶活性的影响。结果表明,1)生物结皮的形成可显著提高结皮层土壤全磷含量,而下层(0—10 cm)全磷含量差异不显著;2)生物结皮的形成可显著提高结皮层土壤有效磷含量,研究区生物结皮层土壤有效磷含量为3.27～5.87 mg/kg,占到同层土壤全磷含量的0.57%～0.95%,生物结皮层磷酸酶活性高于下层(0—10 cm)3～81倍;3)生物结皮对土壤磷素有效性及碱性磷酸酶活性的影响与生物结皮发育阶段有关;4)生物结皮主要通过提高结皮层土壤碱性磷酸酶活性和有机质含量,降低土壤pH,进而提高了土壤磷素有效性。本文研究结果表明,生物结皮的形成有助于提高黄土丘陵区退耕地土壤磷素有效性。
- 张国秀赵允格许明祥高丽倩
- 关键词：生物结皮发育动态剖面分布退耕地
- 生物结皮光合作用对光温水的响应及其对结皮空间分布格局的解译——以黄土丘陵区为例被引量：37
- 2010年
- 生物结皮是具有生命活性的地表覆被物,在黄土丘陵半干旱区广泛发育。迄今有关该区不同类型生物结皮的光合、呼吸作用潜力及其影响因素还不清楚。通过野外调查采样,利用室内半开放光合测定系统,测定了黄土丘陵区典型的藻类(3年生)、藓类(土生扭口藓)生物结皮(13年生)光合及呼吸作用过程对水分、温度及光照等环境因子的响应,在此基础上,解释了不同类型生物结皮空间分布格局的内在原因。结果表明:(1)在适合的光温水条件下,生物结皮的光合及呼吸作用强度取决于生物组成,研究区藓结皮的光合及呼吸作用速率显著高于藻结皮;(2)水分是生物结皮光合、呼吸作用的关键影响因子,只有当水分含量达到一定水平,才有光合及呼吸的可能。黄土丘陵区藓类及藻类生物结皮光合作用最适水分条件分别为80%-100%和40%-80%田间持水量。(3)藓类及藻类生物结皮光合作用光补偿点PAR均低于10μmol.m-2.s-1,光饱和点PAR分别为1000和800μmol.m-2.s-1,研究中2类生物结皮均未出现光抑制现象。(4)温度显著影响生物结皮的光合及呼吸作用,研究区藓类及藻类生物结皮的最适光合温度分别为20-25℃和25-30℃。(5)生物结皮光合作用对含水量及温度的响应可以解释结皮的空间分布特征。藻类植物光合作用的最适含水量较低而最适温度较高,因此在失水较快的阳坡及开阔地面上依然可以大面积发育;而藓类植物光合作用对水分条件要求较高,因此在水分条件较好的阴坡、低洼地才易演替至藓结皮阶段。
- 赵允格许明祥Jayne Belnap
- 关键词：生物结皮藻类植物光合作用
- 黄土丘陵区小流域土地覆被物空间分布特征及影响因素研究被引量：3
- 2010年
- 【目的】研究了小流域土地覆被物的主要类型、空间分布特征及其影响因素,为黄土丘陵区复杂地形条件下的流域水土流失防治及评估提供参考。【方法】在陕北黄土丘陵区安塞县的大南沟、纸坊沟、县南沟3个小流域,选取172个样地调查了植被、枯落物及生物结皮等土地覆被物的盖度、厚度及所处的地形条件等数据,并运用SPSS13.0进行了分析。【结果】黄土丘陵区小流域土地覆被物以草本盖度最大,枯落物和生物结皮盖度次之,乔木和灌木盖度较小;植被盖度在沟坡大于梁峁坡,阴坡和半阳坡大于阳坡,不同坡度之间无显著规律,不同地形条件下枯落物盖度的变化与植被的变化趋势一致,生物结皮盖度的空间分布与植被盖度和枯落物盖度呈相反趋势;小流域9个土地覆被物指标可以归为3类土地覆被物因子,即地表覆被物、近地覆被物和地上覆被物。土地覆被物空间分布受地形因子及土地覆被物之间的影响,乔木盖度受地形影响较大;灌木盖度受坡度影响较大;草本盖度主要受乔木盖度的影响;枯落物受乔灌草盖度影响较大,受地形类因子影响较小;苔藓、藻类盖度及生物结皮盖度主要受枯落物、草本盖度等近地因子的影响。【结论】流域土地覆被物空间分布特征与水土流失状况密切相关,在黄土丘陵区小流域水土流失防治过程中,要针对不同的地形条件进行合理的植被配置,进而形成优化的土地覆被物配置,促进黄土丘陵区的生态环境建设和保护。
- 齐治军许明祥
- 关键词：黄土丘陵区小流域空间分布特征
- 黄土丘陵区不同降水量带生物结皮对土壤氮素的影响被引量：9
- 2013年
- 黄土丘陵区生物结皮广泛发育,可通过固氮作用影响土壤氮素水平,但该区生物结皮对土壤氮素水平的影响鲜见报道。本文通过野外调查结合采样分析,研究了黄土丘陵区不同降水量带生物结皮组成、覆盖度差异及其对土壤氮素水平的影响。结果表明,1)黄土丘陵区不同降水量带生物结皮覆盖度无显著差异,但组成有差别;2)不同降水量带土壤氮素含量剖面分布具有明显的分层特征,生物结皮显著增加了结皮层土壤氮素含量,对下层土壤影响较小,结皮层下0—2 cm、2—5 cm、5—10 cm土层中氮素含量差异不显著;3)生物结皮层土壤全氮、碱解氮及微生物氮在不同降水量带差异不显著,而0—2 cm、2—5 cm、5—10 cm土壤全氮、碱解氮及土壤微生物氮含量在200～300 mm降水量带小于300～600 mm降水量带。研究结果揭示了黄土丘陵区生物结皮对土壤氮素的贡献,而不同降水量带生物结皮对土壤氮素的贡献差异不显著的原因有待于进一步研究。
- 明姣赵允格许明祥杨丽娜王爱国姚春竹
- 关键词：生物结皮土壤全氮土壤碱解氮
- 黄土丘陵区生物结皮对土壤物理属性的影响被引量：32
- 2012年
- 生物结皮在干旱、半干旱地区广泛发育。迄今,有关生物结皮发育过程中土壤物理属性的响应仍不明确。论文采用野外调查与室内分析相结合的方法,定量研究不同生物量生物结皮对土壤物理属性的影响。结果表明:①生物结皮的发育能够细化土壤,当生物结皮由初期藻结皮演替至60%～80%苔藓结皮时(5等级),生物结皮层粗砂粒含量降低了86%;②随着生物结皮生物量的增加,生物结皮层土壤容重和硬度较初期分别降低了15%和68%,田间持水量和孔隙度分别增加了36%和14%;生物结皮层粘结力是下层土壤的6～7倍;③生物结皮的发育对土壤物理属性的影响与生物量有关,当苔藓生物量达2.91±0.12 g/dm2时,其土壤物理属性基本稳定。研究结果为揭示生物结皮抗侵蚀机理提供了科学参考。
- 高丽倩赵允格秦宁强张国秀杨凯
- 关键词：生物结皮生物量发育过程黄土丘陵区
- 侵蚀条件下土壤有机碳流失研究进展被引量：11
- 2012年
- 全球土壤有机碳库储量丰富且活跃,而作为碳流失主要驱动力的土壤侵蚀对陆地碳循环影响巨大,揭示其影响将对气候变化背景下深刻理解碳收支过程和相关政策的制定具有重要意义。该文主要介绍了近年来国内外关于水蚀和风蚀影响土壤有机碳流失过程的研究进展,分析了侵蚀条件下土壤碳的源汇争议,简述了土壤有机碳流失的原位和异位环境效应,并提出了相关研究的主要现实问题和未来发展方向。在侵蚀进程中,土壤有机碳的固定与流失并存,流失部分主要包括在地表径流泥沙和土壤呼吸过程中,当前相关研究多集中于侵蚀有机碳的去向问题。在一定的景观范围内,定量刻画侵蚀过程中土壤碳输入输出关系是今后区域碳循环研究领域亟待解决的关键科学问题。
- 裴会敏许明祥李强脱登峰
- 关键词：土壤侵蚀土壤有机碳碳收支
- 生物土壤结皮对雨滴动能的响应及削减作用被引量：24
- 2011年
- 在野外调查采样的基础上,采用单滴雨滴法研究了黄土高原水蚀风蚀交错区不同类型生物结皮对雨滴动能的响应及削减作用.结果表明:生物结皮对雨滴动能的响应与其生物组成密切相关,击穿1cm厚浅色藻结皮和80%盖度藓结皮的累积雨滴动能分别为0.99J和75.56J;相同组成的生物结皮对雨滴动能的响应与其生物量有关,生物量越大,击穿生物结皮所需累积雨滴动能越大;当藻结皮叶绿素a含量(表征藻结皮生物量)从3.32μg·g-1增至3.73μg·g-1时,对应的雨滴动能则由0.99J增至2.17J;当藓结皮的生物量从2.03g·dm-2升至4.73g·dm-2时,其对应的雨滴动能由6.08J增至75.56J;生物结皮演替过程中对雨滴动能的响应呈"S"形曲线变化.不同生物量的藻结皮对雨滴动能耐受能力的差异不显著;随单位面积苔藓生物量的增加,藓结皮对雨滴动能的耐受能力显著增加.藓结皮对雨滴动能的耐受能力在生物量2.03～4.73g·dm-2之间呈线性增加;当藓结皮平均生物量达3.70g·dm-2时,可以抗击62.03J的雨滴动能.生物结皮对雨滴动能有显著的削弱作用,且这种削弱作用随着生物量的增加而增加.
- 秦宁强赵允格
- 关键词：苔藓生物量水蚀风蚀交错区
- 黄土丘陵区不同盖度生物结皮土壤抗冲性研究被引量：20
- 2011年
- 按藓类植物所占结皮面积比例为盖度划分标准,采用变坡度水槽研究了不同盖度生物结皮对土壤抗冲性及黏结力、有机质、容重等理化属性的影响,探索了生物结皮理化属性与抗冲性之间的关系。结果表明:结皮容重随结皮盖度的增加呈不断减小的变化趋势4,盖度(苔藓盖度>80%)平均结皮容重比1盖度(苔藓盖度<20%)减小了16%;土壤黏结力、有机质、>5 mm水稳性团聚体百分比均随着结皮盖度的增加而增大。生物结皮通过本身分泌的有机凝胶体和多聚糖等胶结物质及菌丝之间的缠绕、包裹等作用,不但改善了土壤本身的理化属性,而且增强了松散土粒与土粒之间的黏结作用;结皮土壤抗冲刷时间随着结皮盖度的增加而延长,土壤侵蚀率随着结皮盖度的增加而减少,证实了结皮的形成和发育减少或避免了土壤侵蚀的发生与发展;生物结皮提高土壤抗冲性的作用主要表现在生物结皮提高了土壤黏结力与团聚体含量上。
- 冉茂勇赵允格刘玉兰
- 关键词：生物结皮盖度抗冲性黄土丘陵区
- 黄土丘陵区生物土壤结皮层水稳性被引量：21
- 2012年
- 采用改进的土壤水稳性团聚体数量测定方法,研究了黄土丘陵区不同组成和生物量的生物结皮层水稳定性.结果表明:生物结皮层的水稳定性与其生物组成有关,苔藓结皮的水稳定性显著高于藻结皮,震荡390次后,苔藓结皮的厚度和质量损失率仅分别是藻结皮损失率的47.3%和40.1%;生物结皮层水稳定性与生物结皮的生物组成有关,60%以上苔藓覆盖度的生物结皮的稳定性最高,质量和厚度损失率分别是藻结皮(无苔藓覆盖)损失率的28.6%和22.7%;生物结皮层水平方向结构水稳定性显著大于垂直方向,震荡390次后,苔藓结皮的面积损失率仅为厚度损失率的6.4%.试验分析证实,生物结皮层是一种水平方向稳定性极强的层状结构体,这一结构特性增强了其抗风蚀和水蚀的能力.
- 杨凯赵允格马昕昕
- 关键词：生物土壤结皮土壤结构水稳定性
