土壤結(jié)皮初探

《土壤結(jié)皮初探》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。

1、生物土壤結(jié)皮初探一．生物土壤結(jié)皮的概念土壤結(jié)皮一般可分為物理結(jié)皮和生物結(jié)皮兩種，物理結(jié)皮通常是指在雨滴沖濺和土壤粘粒理化分散的作用下，土表孔隙被堵塞后形成的，或挾沙水流流經(jīng)土表時(shí)細(xì)小顆粒沉積而形成的一層很薄的土表硬殼，物理結(jié)皮通常被稱為土壤結(jié)皮，這一術(shù)語(yǔ)現(xiàn)已為大多數(shù)土壤學(xué)家所接受。對(duì)生物結(jié)皮而言，自上世紀(jì)至今，學(xué)者依次使用了雨水結(jié)皮、藻類結(jié)皮、地衣結(jié)皮、隱花植物結(jié)皮、微植物結(jié)皮、隱生物結(jié)皮、微小生物結(jié)皮來(lái)描述生物結(jié)皮。比較而言，用微小生物結(jié)皮來(lái)描述生物結(jié)皮是最準(zhǔn)確的，因?yàn)樗葟?qiáng)調(diào)了結(jié)皮中所包括的生物比較微小這一特性，又包含了藻類、真菌和細(xì)菌等重要組分。無(wú)論用哪個(gè)詞來(lái)描述

2、生物結(jié)皮，但就其生物組成成分而言學(xué)者們的意見(jiàn)基本上是一致的，即主要是由不同種類的“苔蘚”"地衣"地錢"藻類"真菌"藍(lán)藻以及細(xì)菌等組成，生物土壤結(jié)皮就是由這些生物組分與其下層很薄的土壤共同形成的一個(gè)復(fù)合的生物土壤層。在我的這篇概括性文章中就以生物土壤結(jié)皮來(lái)表示生物結(jié)皮。二．生物土壤結(jié)皮的組成和分布生物土壤結(jié)皮是沙漠地區(qū)最具特色的微自然景觀，遍布于沙漠或荒漠地區(qū)，主要由藻類(包括藍(lán)藻)、地衣、苔蘚、真菌、細(xì)菌等生物組成，它們同土壤顆粒相互作用，在土壤表面形成一層特殊的表面結(jié)構(gòu)。荒漠生境中生物土壤結(jié)皮的分布，是由多種環(huán)境因子共同決定的，如非有機(jī)營(yíng)養(yǎng)、pH值、氧化還原勢(shì)、溫度、

3、土壤通氣狀況和生物問(wèn)的相互作用等．都是影響生物土壤結(jié)皮分布的主要因子。另外，季節(jié)和氣候的變化對(duì)土壤結(jié)皮的組成和分布也具有決定性的作用，土壤的質(zhì)地、結(jié)構(gòu)及光照強(qiáng)度對(duì)土壤結(jié)皮的分布也有一定的影響。三．生物土壤結(jié)皮對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和景觀變化的影響1．對(duì)土壤養(yǎng)分的影響維管植物稀疏分布的地區(qū)，生物土壤結(jié)皮是一個(gè)重要的碳源。雖然維管植物能向下部土壤提供有機(jī)物質(zhì)，而植被之間的空地上沒(méi)有植物分布，所以有機(jī)物質(zhì)輸入極少。當(dāng)空地被生物土壤結(jié)皮占據(jù)時(shí)，結(jié)皮有機(jī)體所固定的碳有利于提高植被間空地的土壤肥力，從而能為土壤微生物種群提供能源。另外，與其他生態(tài)系統(tǒng)相比，荒漠生態(tài)系統(tǒng)含氮量較低，其中77％的氮

4、通過(guò)風(fēng)蝕、硝化與反硝化等作用而丟失。在許多荒漠生態(tài)系統(tǒng)中，由于N含量是限制凈初級(jí)生產(chǎn)力的重要因子之一，因此，維持正常的N循環(huán)對(duì)保持土壤肥力，防止進(jìn)一步荒漠化極其重要?；哪鷳B(tài)系統(tǒng)中藍(lán)藻和地衣是重要的固氮源，在光照和黑暗條件下均能固氮，其固氮速率與水分、光照條件以及種類有關(guān)，在其光合作用超過(guò)呼吸作用后地衣固氮速率達(dá)到最高。2.對(duì)土壤穩(wěn)定性的影響2.1對(duì)土壤抗蝕性影響生物結(jié)皮的存在，可以顯著地提高土壤的抗蝕性。生物土壤結(jié)皮的生物組分所分泌的有機(jī)凝膠體和多聚糖將松散的土粒同自身粘結(jié)在一起，形成了一個(gè)致密的抗蝕層，從而增加了土壤表面的穩(wěn)定性。2.2對(duì)土壤風(fēng)蝕的影響風(fēng)蝕是荒漠地區(qū)

5、主要的侵蝕形式，由于稀疏的植被，大面積的土壤無(wú)法受到地被層和植被覆蓋的保護(hù)，土壤只有通過(guò)巖石或生物土壤結(jié)皮變得穩(wěn)定。對(duì)沙質(zhì)土壤的研究表明，在未受擾動(dòng)的生物結(jié)皮覆蓋的表面，臨界起沙風(fēng)速遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于無(wú)結(jié)皮覆蓋的地區(qū)，甚至在結(jié)皮中的生物組成被殺菌劑殺死后仍能抵抗一定強(qiáng)度的風(fēng)蝕。2.3對(duì)坡體穩(wěn)定性的影響保持陡坡上疏松的沙土，增進(jìn)薄土的穩(wěn)定性。土壤生物結(jié)皮在我國(guó)西北干旱半干旱地區(qū)，公路和鐵路沿線工程建設(shè)過(guò)程中水土保持中有著廣泛應(yīng)用。3.對(duì)維管植物的影響土壤生物結(jié)皮上出現(xiàn)的裂縫、結(jié)皮發(fā)育形成的復(fù)合微地貌及良好的水肥環(huán)境為維管植物幼苗的萌發(fā)和存活提供了有利條件，特別是在自然環(huán)境條件比較惡

6、劣的生長(zhǎng)季節(jié)，較小的種子可以通過(guò)結(jié)皮細(xì)小的裂縫進(jìn)行萌發(fā)，而較大種子的萌發(fā)需要土壤或死地被層。而叢生的多年生植物能降低土壤表面溫度，提供遮陰而增加土壤表面濕度，也可降低土壤表面的風(fēng)速，這種微生境條件有可能幫助結(jié)皮有機(jī)體渡過(guò)惡劣環(huán)境。研究表明：生物土壤結(jié)皮可以促進(jìn)維管植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素(N、P、Ca和Mg)的吸收，分布于生物土壤結(jié)皮上的維管植物體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量較高；藍(lán)藻殼的分泌物常覆蓋黏土顆粒，能截留Fe、Cu、Mo、Zn、Co、Mn及大分子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并防止其滲入到土壤中；生物土壤結(jié)皮中生物的腐爛分解可增加土壤的有機(jī)質(zhì)含量，以維持生長(zhǎng)周期較短的先鋒維管植物的生長(zhǎng)。但就兩者的生

7、長(zhǎng)來(lái)看，生物結(jié)皮與維管植物間的相關(guān)關(guān)系可能與兩者的不同生長(zhǎng)發(fā)育階段有關(guān)，在結(jié)皮發(fā)育的早期，兩者呈正相關(guān)關(guān)系，隨著維管植物覆蓋的增加，位于下層的結(jié)皮蓋度可能會(huì)因光照和水分等的競(jìng)爭(zhēng)而降低。4.對(duì)動(dòng)物多樣性的影響由于土壤生物結(jié)皮的存在，以生物土壤結(jié)皮為食的螞蟻、無(wú)脊椎動(dòng)物以及一些沙漠等足類甲殼類動(dòng)物從生物土壤結(jié)皮中獲得能量和蛋白質(zhì)及其它營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。改善飲食結(jié)構(gòu)和生境，使動(dòng)物多樣性大幅增加。5.對(duì)景觀異質(zhì)性的影響在干旱半干旱景觀中，“肥力島”或“資源島”現(xiàn)象廣泛存在，水是干旱半干旱區(qū)生物和非生物過(guò)程的決定性因子，因此降水資源的再分配及與此相應(yīng)的土壤