生物結(jié)皮是一種廣泛分布于干旱半干旱地區(qū)土壤表層的特殊復(fù)合體,為揭示其對(duì)土壤水汽吸附與凝結(jié)過程的影響,該研究通過室內(nèi)定量水汽吸附試驗(yàn)和野外對(duì)水汽凝結(jié)的連續(xù)觀測(cè),對(duì)黃土高原典型生物結(jié)皮（藻結(jié)皮、藻蘚混生結(jié)皮、蘚結(jié)皮）與裸沙的水汽吸附和凝結(jié)特征進(jìn)行對(duì)比研究。結(jié)果表明:生物結(jié)皮的覆蓋顯著提升了表層土壤的水汽吸附能力,其平均水汽吸附量比裸沙高66.7%。不同類型生物結(jié)皮水汽吸附能力差異顯著,表現(xiàn)為蘚結(jié)皮最高,混生結(jié)皮次之,而藻結(jié)皮最低。GAB（Guggenheim-Anderson-de Boer）吸附模型能較好的描述生物結(jié)皮土壤水汽吸附與解吸附過程,模擬結(jié)果決定系數(shù)R2>0.99、均方根誤差RMSE<0.001 2 g/g及平均相對(duì)偏差百分比E<16.0%;此外,生物結(jié)皮加劇了土壤水汽吸附與解吸附曲線之間的滯后效應(yīng),其滯后指數(shù)平均是裸沙的2.0～2.9倍。水汽凝結(jié)結(jié)果顯示,水汽凝結(jié)過程均受氣溫與相對(duì)濕度等氣象因子制約,且生物結(jié)皮覆蓋下表層土壤的水汽凝結(jié)和蒸發(fā)過程相較于裸沙更為迅速。同時(shí),生物結(jié)皮的日均水汽凝結(jié)量是裸沙的1.6～1.8倍。綜上,干旱和半干旱地區(qū)生物結(jié)皮覆蓋顯著提... 

【文章來源】：農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2020,36(15)北大核心

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不同處理土壤水汽吸附及解吸過程

為精確對(duì)比不同處理水汽吸附特征差異，本研究選取aw>0.8時(shí)水汽吸附量進(jìn)行分析。如圖2，水汽吸附量從大到小依次為蘚結(jié)皮、混生結(jié)皮、藻結(jié)皮、風(fēng)沙土（F=178.27,P<0.001），且生物結(jié)皮類型的不同也會(huì)導(dǎo)致水汽吸附特征產(chǎn)生顯著差異。各處理中，裸沙平均水汽吸附量?jī)H為0.008 g/g，而藻結(jié)皮在該階段平均水汽吸附量（0.012 g/g）是裸沙的1.5倍。相對(duì)于裸沙和藻結(jié)皮，結(jié)皮表層蘚株的形成能顯著提升水汽吸附量。aw>0.8時(shí)，混生結(jié)皮和蘚結(jié)皮的水汽吸附量為0.014和0.016 g/g，分別是裸沙的1.8和2.0倍。2.2 生物結(jié)皮土壤水汽吸附過程模擬及其滯后特征

對(duì)比水汽凝結(jié)曲線斜率可知，生物結(jié)皮覆蓋下表層土壤水汽凝結(jié)速率和蒸發(fā)速率均高于裸沙（圖3a和3b）。其中，生物結(jié)皮在9月單日水汽凝結(jié)量最大值超過0.27 mm，平均是裸沙的（0.18 mm）的1.5倍；而在10月所測(cè)的水汽凝結(jié)量較9月有所上升，其中生物結(jié)皮所測(cè)得的單日水汽凝結(jié)量均超過0.29 mm，平均是裸沙（0.21 mm）的1.4倍。此外，土壤水汽凝結(jié)量均在15:00達(dá)到最小值，此時(shí)生物結(jié)皮土壤吸濕凝結(jié)水分與裸沙差異較小，甚至出現(xiàn)結(jié)皮層土壤水汽凝結(jié)量低于裸沙的現(xiàn)象，如9月測(cè)定的藻結(jié)皮、混生結(jié)皮和蘚結(jié)皮水汽凝結(jié)量蒸發(fā)較快，在12:00之后均低于裸沙（圖3c）。而15:00之后，各位點(diǎn)土壤則重新出現(xiàn)水汽吸濕凝結(jié)而質(zhì)量增加現(xiàn)象。2.4 生物結(jié)皮覆蓋土壤水汽日凝結(jié)特征差異

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]生物結(jié)皮坡面不同降雨歷時(shí)的產(chǎn)流特征[J]. 楊凱,趙軍,趙允格,張子輝,孫會(huì),谷康民,郭雅麗,王閃閃.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2019(23)
[2]黃土高原水蝕風(fēng)蝕交錯(cuò)區(qū)生物結(jié)皮的地表粗糙度特征及其影響因素[J]. 王國鵬,肖波,李勝龍,孫福海,姚小萌.  生態(tài)學(xué)雜志. 2019(10)
[3]土壤水汽吸附曲線的模擬及其滯后效應(yīng)[J]. 尹英杰,陳沖,晏朝睿,朱司航,李子忠,商建英.  土壤學(xué)報(bào). 2019(04)
[4]不同降雨強(qiáng)度下土壤結(jié)皮強(qiáng)度對(duì)侵蝕的影響[J]. 路培,王林華,吳發(fā)啟.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(08)
[5]生物土壤結(jié)皮對(duì)荒漠區(qū)土壤微生物生物量的影響[J]. 劉艷梅,楊航宇,李新榮.  土壤學(xué)報(bào). 2014(02)
[6]毛烏素沙地南緣沙丘生物結(jié)皮對(duì)凝結(jié)水形成和蒸發(fā)的影響[J]. 尹瑞平,吳永勝,張欣,哈斯,田秀民,李澤坤,王健,苗恒錄,任杰.  生態(tài)學(xué)報(bào). 2013(19)
[7]極端干旱區(qū)咸水滴灌林地鹽結(jié)皮對(duì)土壤蒸發(fā)的影響[J]. 張建國,徐新文,雷加強(qiáng),李生宇.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2010(09)
[8]生物結(jié)皮光合作用對(duì)光溫水的響應(yīng)及其對(duì)結(jié)皮空間分布格局的解譯——以黃土丘陵區(qū)為例[J]. 趙允格,許明祥,Jayne Belnap.  生態(tài)學(xué)報(bào). 2010(17)
[9]生物結(jié)皮影響下沙漠土壤表面凝結(jié)水的形成與變化特征[J]. 張靜,張?jiān)?周曉兵,張丙昌,魏美麗.  生態(tài)學(xué)報(bào). 2009(12)
[10]陜北水蝕風(fēng)蝕交錯(cuò)區(qū)兩種生物結(jié)皮對(duì)土壤飽和導(dǎo)水率的影響[J]. 肖波,趙允格,邵明安.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2007(12)



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