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为了解土壤结皮对土壤水分空间分布格局的影响过程,以梭梭林下不同类型结皮下样地土壤水分为研究对象,采用分层取样的方法,分别对无结皮(NSC)、物理结皮(PSC)和生物结皮(BSC)样地0~0.5、0.5~10、10~20、20~40、40~60cm土层的土壤进行采集,并对各层土壤含水量进行测定,分析对比2种结皮发育对土壤水分分布格局的影响作用。结果表明:1)物理结皮与无结皮样地各层土壤含水量变化趋势基本一致,0~20cm土层的土壤含水量季节性变化幅度都较大,但略低于无结皮样地。而20~60cm土层的变化幅度较小,无结皮样地长期保持在1.0%~1.3%,物理结皮样地长期保持在0.6%~1.1%之间,显著<无结皮样地(P<0.05),深层土壤渐趋干化。2)生物结皮样地只有0~10cm土层的变化幅度较大,而10~60cm土层的变化幅度都较小,长期维持在0.4%~0.8%,土壤严重趋于干化。3)由于生物结皮对入渗水分的截留和阻碍作用,0~0.5cm土层的土壤含水量显著高于无结皮和物理结皮样地(P<0.05);而0.5~20cm土层显著低于无结皮和物理结皮样地(P<0.05);同时,20~60cm土层略<物理结皮样地,且显著<无结皮样地(P<0.05)。由此可见,相对于无结皮样地,物理结皮和生物结皮的覆盖不同程度地影响着土壤水分的空间分布格局,二者的存在不利于水分入渗,并使深层土壤渐趋干化。 相似文献
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毛乌素沙地土壤结皮对水分运动的影响 总被引：1，自引：2，他引：1
采用人工模拟降水和自然降雨在毛乌素沙地对结皮与水分运动关系的试验和观测,人为控制降雨强度、降雨时长等方法测定沙地土壤结皮对降水的拦截、入渗规律的影响。在自然环境下,研究结皮对土壤水分的蒸发、损耗试验,揭示沙地土壤结皮对水分蒸发及保水能力的影响规律。结果表明:结皮对降雨入渗有拦截作用,降雨强度越大,拦截作用越大,反之,拦截作用越小。结皮可保持土壤水分,在地下5～60 cm土层中,结皮在降雨结束24 h后保持湿度是裸沙区湿度的4.6倍。结皮对深度入渗有延长时效的作用,有效地延缓了水分快速渗漏速度。结皮有效阻止水分快速蒸发,结皮区水分蒸发至3%要比裸沙区延后5～6 d。 相似文献
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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。 相似文献
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浅谈毛乌素沙地生物土壤结皮发育特征研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
《农业与技术》2020,(10)
本文简要综述了毛乌素沙地生物土壤结皮水分入渗、光合和呼吸特征及演替特征等研究进展,探究砒砂岩与沙复配成土造田技术对毛乌素沙地生物结皮发育的影响,认为沙化土地黏粒含量的提升对沙地生物结皮的扩殖将起到明显的促进作用,同时建议进一步开展关于砒砂岩与沙复配后沙地生物结皮的发育及演替特征研究工作。 相似文献
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为了明确黄土高原风蚀水蚀交错区农田生物结皮的分布状况及其对土壤渗透性的影响,本文以该区农田（春玉米）土壤自然发育的生物结皮为对象,通过野外调查,探索了该区农田生物结皮盖度及组成。并在此基础上,以裸土为对照,采用环刀法和双环法测定了土壤水分入渗参数,研究了农田藻结皮及藓结皮对土壤渗透性的影响。结果表明：风蚀水蚀交错区水浇地和旱地中均有生物结皮分布,平均盖度为42.11%,其中藻结皮盖度为33.74%,藓结皮盖度为8.37%。生物结皮显著降低了农田土壤饱和导水率,与裸土相比,藓结皮和藻结皮覆盖下土壤0~5 cm土层土壤饱和导水率分别降低55.14%和23.54%;藓结皮使土壤的稳定入渗速率、平均入渗速率及累积入渗量分别显著降低了51.11%、47.71%和46.50%,藻结皮使土壤的稳定入渗速率、平均入渗速率及累积入渗量分别降低了 25.56%、21.10%和 20.91%,但与裸土差异不显著。藓结皮的形成能够降低农田土壤砂粒含量,提高土壤黏粒含量,进而降低农田土壤渗透性。综上,生物结皮的形成导致了农田土壤渗透性的降低,这可能会进一步影响农作物对土壤水分的有效利用。 相似文献
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生物土壤结皮对毛乌素沙地油蒿群落土壤水分的影响 总被引：1，自引：2，他引：1
为进一步探究毛乌素沙地油蒿群落内结皮对土壤水分的影响,研究了结皮(地衣结皮和苔藓结皮)未受干扰和移除处理下的土壤水分入渗、蒸发及含水量状况。结果显示:1)两种结皮均对土壤水分入渗具有抑制作用,移除两种结皮后,土壤水分初渗速率、稳渗速率以及累积入渗量均显著增大(P < 0.05);2)结皮对土壤蒸发的影响与结皮类型及蒸发阶段有关,地衣结皮对整个蒸发过程中日蒸发量及蒸发总量无显著影响(P>0.05),而苔藓结皮对土壤日蒸发量的影响在模拟蒸发前期表现为抑制(第1~5天),后期表现为促进(第6~15天),但对总蒸发量的影响不显著(P>0.05);3)总体来看,地衣结皮覆盖区0~40cm土层含水量高于地衣结皮移除区,而苔藓样地规律则相反。从不同土层来看,相比于移除结皮,地衣结皮覆盖区40cm深度以上各层土壤含水量均较高,苔藓结皮覆盖区土壤含水量在5和10cm深度较高,20和40cm较低。研究结果表明,地衣结皮提高了油蒿群落土壤水分有效性,应对其进行保护;苔藓结皮降低了油蒿种群土壤水分有效性,却提高了浅根系草本土壤水分有效性,这是驱动油蒿群落演替的重要因素之一。研究在为毛乌素沙地油蒿群落提供水分管理依据的同时,也从土壤水分方面为该群落的演替提供一定解释。 相似文献
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衰败梭梭林下土壤结皮发育过程中水分补给对黄花补血草种子萌发的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
通过模拟3种土壤结皮和人工控制4种供水量,研究衰败梭梭林下土壤结皮发育过程中水分补给对黄花补血草种子萌发的影响。结果表明:1）同一供水量不同结皮条件下,土壤含水量基本表现为:风沙土>生物结皮>物理结皮。2）不同处理下黄花补血草均在播种第5天开始出苗,物理结皮供水15 mm（B2-4）时出苗最迅速,风沙土供水5 mm(B1-2) 时出苗最缓慢。随着供水量的减小,同一结皮下的出苗进程逐渐缓慢并且其出苗率逐渐降低。3）3～10 mm供水时,黄花补血草出苗率表现为:生物结皮>物理结皮>风沙土。同一结皮下,供水15 mm时的出苗率均最高,除物理结皮供水15 mm外,其他样地出苗率高的幼苗死亡率也较高;4）同一供水条件下,出苗速率基本均表现为:生物结皮>物理结皮>风沙土。同一结皮不同灌水量下,15 mm灌水量时的出苗速率均最高。同一结皮不同供水量下,黄花补血草死亡速率随供水量的增加呈下降趋势。由此可见,风沙土对水分的保持效果最好,生物结皮保水效果高于物理结皮,结皮与水分相互作用影响种子萌发。 相似文献
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黄土高原生物结皮覆盖对土壤积水入渗特征的影响及其模型模拟 总被引：2，自引：0，他引：2
【目的】探讨生物结皮层覆盖后对土壤水分入渗特征的影响。【方法】于2018年7-8月,以位于陕北黄土高原神木市六道沟小流域的生物结皮覆盖的黄绵土和风沙土为研究对象,以相邻的无结皮黄绵土和风沙土为对照(距离在10 m以内),采用双环法和土柱法分别对其水分入渗特征进行测定,计算饱和导水率(K_s)、土壤水分入渗速率及土壤水分入渗参数(稳定入渗速率、平均入渗速率和累积入渗量),并采用Philip模型、Kostiakov模型和Horton模型对水分入渗过程进行模拟。【结果】(1)无论是黄绵土还是风沙土,生物结皮均能降低不同土层土壤的K_s,且生物结皮对黄绵土的影响高于风沙土。在0～20 cm土层,与无结皮对照相比,生物结皮覆盖的黄绵土和风沙土上K_s平均分别下降了42.1%和25.6%。(2)基于双环法和土柱法的测定结果显示,在积水入渗条件下,生物结皮覆盖黄绵土的稳定入渗速率(0.29～0.55 mm/min)、平均入渗速率(0.57～0.58 mm/min)和累积入渗量(3.63～3.69 cm)与无结皮黄绵土相比分别减少了27.5%～45.0%,32.6%～58.4%和31.8%～61.0%;生物结皮覆盖风沙土的稳定入渗速率(3.30～4.13 mm/min)、平均入渗速率(3.06～4.25 mm/min)和累积入渗量(19.22～26.76 cm)与无结皮风沙土相比分别减少了2.4%～11.3%,1.6%～27.8%和5.5%～26.3%,且基于双环法测定的土壤水分入渗参数整体上略高于土柱法。相对黄绵土,生物结皮对风沙土水分入渗参数的影响较小。(3)不同模型的模拟结果表明,Horton模型对生物结皮覆盖土壤水分入渗过程的拟合效果整体优于Philip模型和Kostiakov模型。【结论】生物结皮层的覆盖降低了0～20 cm土层的渗透性,土壤水分入渗过程可以使用Horton模型进行拟合。 相似文献
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红壤水分扩散率和入渗性能的研究 总被引：4，自引：1，他引：4
研究了鄂东南５种母质发育的红壤水分扩散率和入渗性能,结果表明：土壤水分扩散率随土壤含水量的变化而变化,在含水量较高的情况下,表土层的土壤水分扩散率高于心土层和底土层;在低含水量的情况下,表土层的土壤水分扩散率低于心土层和底土层,影响土壤水分扩散率的主要因素是土壤容重。供试土壤水分稳定入渗速率均是表土层大于心土层和底土层,不同母质发育的土壤表土层以石英砂岩和花岗岩发育的红壤稳定入渗速率较大。,ｎ＝１７）,这是由于混状土柱的土壤水分扩散率主要受土壤总孔隙度的影响,容重小,总孔隙度大,土壤水分扩散率大。 相似文献
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选取城郊梭梭防护林为研究对象，采集梭梭茎枝、根、凋落物及根际土壤样品，通过测定(Cd、Hg、Pb、Zn、Mn、Ni、As、Cu、Cr)9种重金属元素含量，采用多元统计对土壤重金属来源进行初步分析，量化梭梭各器官修复潜力，并根据生物量方程估算梭梭单位面积及单位空间重金属累积量，进而评价梭梭对各元素富集效能。结果表明，9种元素均低于土壤风险筛选值，除Mn、Ni、Pb含量低于新疆土壤环境背景值外，其余元素均不同程度超出背景值，其中Hg元素是背景值的4倍，表明研究区土壤产生不同程度重金属累计现象，Mn、Cr、As、Hg、Cd污染可能不同程度受燃煤、金属冶炼等因素影响，Pb、Ni可能来源于交通污染源以及成土母质双重影响，Cu可能与区域垃圾、秸秆焚烧有关。梭梭各器官表现出对Mn、Cd、Hg良好的富集能力，对Ni、Zn、Cr、Cu具备一定的修复潜力，对Pb、As表现出低修复潜力；单株梭梭对重金属元素累计总量大小顺序为Mn>Zn>Cr>Cu>Ni>Pb>Cd>As>Hg,地上部分对各重金属元素累积量均明显大于地下部分。梭梭对重金属污染治理具备较强的修复潜... 相似文献
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吉兰泰盐湖不同造林方式下梭梭枝系构型特征分析 总被引：1，自引：0，他引：1
人工造林是干旱荒漠地区减少土地荒漠化的重要手段。不同造林措施影响着植物存活率及植物的生长状态。为探究干旱荒漠区不同造林方式对梭梭地上构件在空间排列方式的影响，采用枝系构型的理论和方法，对吉兰泰不同造林方式中梭梭的分枝构型特征进行研究。结果表明:1）不同造林方式下的梭梭分枝构型有较大的差异，主要体现在分枝长度、角度、枝径、体积等变化明显 ；2）不同造林方式中梭梭的分枝长度、枝径、体积总体均呈现随枝序级别的增加其值减小的趋势，但各级别分枝角度表现出不规则分布的特征；3）不同造林方式中梭梭的总体分枝率表现为:水冲造林＞机械穴植造林＞抢墒造林，分别为6.51±1.95、2.88±0.77、2.23±0.61。抢墒造林的梭梭枝系长度、枝径、体积、分枝能力均优于水冲、机械穴枝造林，能够在有限的自然资源中获得更多的空间资源。因此，抢墒造林技术是更适宜吉兰泰当地梭梭生长的人工造林方式。 相似文献
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为阐明油松人工林生态系统化学计量特征空间差异,分析其随气候因素变化的响应机制,以陕北黄土高原森林带、森林草原带和草原带油松人工林为研究对象,分析叶片、凋落物和土壤C、N、P化学计量特征及其与气候因子的关系。结果表明:1）油松叶片、凋落物C含量以草原带最高,但其土壤C含量最低,叶片与土壤N含量均表现为森林带>森林草原带>草原带,叶片P含量以森林带最高,但其土壤P含量最低。2）叶片C∶N和C∶P以森林带最低,油松人工林生产力水平随降水梯度的升高而增加;森林草原带叶片N∶P为15.57,植被生长受到N、P元素共同限制,而森林带和草原带叶片N∶P均<14,油松生长受到N限制;土壤C∶P表现为森林带>森林草原带>草原带,森林带P素释放潜力差。3）油松人工林叶片C含量随年均降水量增加而降低,N、P含量情况则相反;年平均降水、气温与土壤C、N含量间存在极显著正相关关系 （P<0.01）,而与土壤P含量间表现为显著负相关（P<0.05）,气候条件变化对油松人工林生长有着明显的影响。 相似文献
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采用聚类分析法将民勤荒漠绿洲过渡带12个人工梭梭林样点划分为4个退化程度,以空间代替时间,研究了人工梭梭林退化对土壤理化性质的影响。结果表明:1)随着人工梭梭林的退化,梭梭枯枝率显著增大,梭梭活株比例、新稍长与长势显著降低。2)各土层中阳离子以Na^+与Ca^2+为主,阴离子以SO4^2-为主,各养分含量总体上随土层深度增加而逐渐降低。除容重外,土壤各物理指标间均存在显著相关性,土壤各化学指标间以及各化学指标与物理指标间的相关性普遍不显著。3)随着人工梭梭林的退化,土壤机械组成、含水率、全盐含量、Na^+、Ca^2+、Mg^2+、Cl^-、SO2^-4、速效N、速效P、全P和阳离子代换量在3个土层间均无显著差异,pH值、有机质和全N含量在各土层间的差异由显著变为不显著,K^+与NO^-3含量在各土层间的差异由不显著变为显著。随着人工梭梭林退化程度的加剧,土壤有机质和速效P含量显著减小,表明有机质和速效P含量的降低是人工梭梭林退化的原因之一。 相似文献
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梭梭(Haloxylon ammodendron)在荒漠绿洲过渡带的防风固沙过程中发挥着重要作用,而土壤含水量在一定程度上决定着梭梭的生长状况。研究梭梭根区土壤含水量的分布特征及影响因素对进一步探究荒漠绿洲过渡带斑块植被的稳定性具有重要意义。在黑河中游荒漠绿洲过渡带的半固定沙地上于2017年5月下旬和10月中旬选取5株梭梭灌丛,对其根区土壤含水量的分布及影响因素进行研究。结果表明:1)花期土壤含水量在土层深度0~10 cm和80~120 cm较高, 10~40 cm次之,40~80 cm最低;果期土壤含水量则呈现出逐层增大的变化趋势;2)土壤温度影响土壤水分蒸发,温度越高,蒸发越大,导致花期土壤含水量随土壤温度的升高而降低。当温度低于一定范围时,蒸发受到抑制,土壤温度升高,土壤持水能力则随之增强,导致果期土壤含水量随土壤温度的升高而增大;3)土壤有机质含量增大,促使团聚体和胶体形成,土壤吸附水分能力增强,即花期和果期土壤含水量均随土壤有机质含量增加而增加;4)土壤中粗砂含量越少,中砂含量越多,土壤孔隙越小,持水能力越好。因此,花期和果期梭梭根区土壤含水量随粗砂含量的增加而减小,随中砂含量的增加而增大。 相似文献
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集流措施有效提高降水的深层入渗,阻止土壤水分的蒸发,改善林地的水分条件,提高梭梭对降水的有效利用率。研究表明:单株集流面积越大,降水在汇集区土壤中的入渗深度越大;土壤中的粘土层和结皮层拦蓄大量降水,阻止降水的深层入渗。不同集流场地,水分在水平结构和垂直结构上的变化均有显著差异,影响强度和范围随集流面积的增加而增强。深层粘土层保持较高的含水率,变化幅度较大,与集流面积之间存在有一定的关系。退化梭梭林地单株梭梭地上生物量为增长型,地下生物量为消长型。集流面积越大,地上生物量增长差异越显著;年降雨量越大,地上生物量差异越显著;而地下生物量无明显差异,与集流面积、年降雨量之间的相关性不明显。集流面积为9m2梭梭恢复生长较为显著,其冠幅生长和高生长差异显著,生物量年度变量差异显著。 相似文献
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植物叶片的稳定碳同位素组成（δ13C）指示了其水分利用效率的高低，反映植物对干旱环境的适应能力。以民勤梭梭为试验材料，通过测定不同年代梭梭同化枝δ13C、解剖结构、含水量、叶绿素含量、渗透调节物质（脯氨酸、可溶性糖）含量和C、N、P、K含量等，分析梭梭同化枝δ13C随年代变化规律及其与解剖结构、生理指标之间关系。结果表明:1)梭梭同化枝δ13C值的变化范围在-0.156 5%～-0.138 5%，随着年代的增加，梭梭同化枝δ13C值呈先升高后降低再升高的趋势，在20世纪70年代出现峰值。2)除角质层和导管孔径，不同年代梭梭同化枝解剖结构指标差异显著（P＜0.05），变异系数变化范围为5.19%～21.53%；不同年代梭梭同化枝δ13C值与解剖结构各指标之间相关性均未达到显著水平（P＞0.05）。3)不同年代梭梭同化枝δ13C值与全氮含量呈显著负相关（P＜0.05）。以上研究结果表明，叶片δ13C值可以反映植物生长环境及本身水分的亏缺程度；N含量显著影响民勤不同年代梭梭同化枝δ13C值。 相似文献
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采用时空互代法,以不同林龄（8、13、18 a）的沙棘人工林为研究对象,分析沙棘人工林在不同生长发育进程中土壤微生物种群结构及土壤养分特性的变化规律。结果表明,1）沙棘人工林磷脂脂肪酸总量、细菌特征脂肪酸总量、真菌特征脂肪酸总量均随着林龄的增长而增加。磷脂脂肪酸总量、细菌总量在成熟林时达到最大值。真菌总量在中龄林时出现最大值,在进入成熟林后略有下降;2）不同林龄的沙棘人工林地土壤养分含量存在明显差异。土壤有机碳、全氮、全磷、碱解氮及速效磷含量随着林龄增加呈显著上升趋势,并于成熟林时达到最大值;3）土壤微生物总PLFA量、土壤细菌PLFA量与土壤有机碳、全氮、碳氮比、全磷、碱解氮、速效磷呈显著正相关关系。真菌PLFA量与土壤全氮、碱解氮呈显著正相关关系,与土壤速效钾呈极显著负相关关系。由此可见,林龄对土壤微生物种群结构和养分特性有显著影响。 相似文献
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【目的】研究准噶尔东南缘荒漠梭梭幼苗生境区的生态环境因子及幼苗个体生长生理特征,分析幼苗对生境条件变化的适应状况,为梭梭天然林的生态保育提供科学依据。【方法】采用野外监测和室内分析相结合的方法,研究不同生境区光照强度、土壤温度和土壤水分等生态因子对幼苗个体生长生理特征与差异。【结果】(1)生长季生境区A与B的地表光照强度呈先升高后降低趋势,最大值出现在7月,分别为78 500 lx和82 000 lx,而地表最高温度出现在8月,分别为46.28和47.60℃,且随着土层深度的增加呈持续降低趋势。(2)土壤表层水分匮乏期为7和8月,其土壤水分含量范围分别为0～1.88%和0～1.72%,且随着土层深度的增加呈持续升高趋势。(3)生境区A与B幼苗的株高和地径呈递增的变化趋势,而冠幅和梢长呈先增加后降低再增加的变化趋势。(4)在极端干旱的7~8月,幼苗同化枝叶绿素SPAD值分别由18.37和16.05下降到9.27和10.03。【结论】幼苗生境区的生态因子变化具有明显的季节性,生长季生境区A与B的地表光照强度、表层土壤温度和土壤水分状况均有利于梭梭幼苗的生长,但生境区A的幼苗生长状况要优于生境区B。 相似文献