黄土高原典型草原生物土壤结皮发育及其微生境土壤养分研究

【摘要】：黄土高原是我国植被退化和水土流失最为严重的区域之一,大量发育的生物土壤结皮对防止水土流失、改善土壤理化性质和?；ど脖痪哂兄匾淖饔?。但是,受人类活动干扰的加剧,部分地区的生物土壤结皮已经严重受损甚至大面积消失。为丰富生物土壤结皮发育对土壤肥力的作用过程,并为黄土高原区退化生态系统恢复过程中生物土壤结皮的定植重建提供技术支持,本研究以黄土高原典型草原生物土壤结皮为研究对象,初步研究了生物土壤结皮发育及其微生境的土壤养分特征及生物土壤结皮分布与微生境土壤养分的关系,同时对比分析了围封与放牧措施下生物土壤结皮的发育及其微生境的土壤养分特征。主要结论如下:(1)不同生物土壤结皮的存在致使微生境结皮层土壤养分的富集特征存在差异,藓类结皮层土壤SOC、TN、TP、Na、Ca、Mg、Cu和Zn含量存在明显的富集现象,而藻类结皮层AN和AP含量有明显的富集现象。另外,生物土壤结皮层土壤SOC、TN、AN、TP和AP间的含量均相互表现为显著的正相关关系,且SOC和TN均与K和Ca表现为显著的负相关关系,结皮下层SOC、TN、AN、TP、AP和K相互间表现为显著的正相关关系(AP-AN和AP-K除外)。(2)不同生物土壤结皮生物体对环境元素的吸收与富集存在差异,藓类生物体TP、Na、K、Cu、Fe、Mg、Mn和Zn均显著高于地衣,而Ca含量则显著低于地衣,藓结皮生物体对TN、TP、Cu和Zn的生物富集效应较高,而地衣结皮生物体对TN、TP和Ca的生物富集效应较高。另外,藓结皮对应土壤中的TN含量显著高于地衣结皮,而TP、Na、K、Ca、Cu、Fe、Mg、Mn和Zn含量与地衣结皮对应土壤无明显差异,但是,生物土壤结皮盖度及其对应的土壤养分含量之间均无显著线性相关关系。(3)不同土壤生物结皮的发育对围封与放牧干扰的响应一致,均表现为围封样地内生物土壤结皮盖度显著高于放牧样地,而生物土壤结皮厚度和生物量无显著差异。不过,围封与放牧对生物土壤结皮层及其结皮下层养分含量的影响不尽相同,围封样地内藻结皮层土壤SOC、TN、Ca、Cu和Zn和其结皮下层SOC、TN、K、Fe和Zn含量显著高于放牧地,而TP和Na含量则表现为围封样地显著低于放牧地。藓结皮层土壤Fe、Mg和Zn含量均表现为围封地显著高于放牧地,而TP和Ca显著低于放牧地,围封样地藓结皮下层土壤SOC、TN和Fe含量显著高于放牧地,而TP、Na、K、Ca、Cu、Mn和Zn则显著低于放牧地。另外,无论围封还是放牧措施,其藻结皮层土壤SOC与TN、TP、Na、K、Mn和Zn均呈正相关关系,与Ca呈负相关关系;藓结皮层土壤SOC分别与Mg、Mn和Zn呈正相关,而与TN呈负相关关系。