本文關鍵詞：翻耙、踩踏對苔蘚結皮的生長及土壤水分、水蝕的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《中國科學院研究生院（教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心）》 2015年

翻耙、踩踏對苔蘚結皮的生長及土壤水分、水蝕的影響

葉菁  

【摘要】：黃土高原是我國水土流失最為嚴重的地區(qū),生態(tài)環(huán)境十分脆弱。苔蘚結皮是生物結皮發(fā)育演替的高級階段,在黃土高原地區(qū)普遍存在,影響著該區(qū)水文、水蝕過程。多數(shù)研究認為,黃土高原地區(qū)生物結皮,限制降雨入滲、加劇水分消耗,造成植被群落向旱生化方向發(fā)展。本文假設能通過采取一定的方式對生物結皮進行干擾,在沒有明顯加劇土壤侵蝕的前提下,能夠一定程度的促進降雨入滲、改善土壤水分狀況,最終達到加速生態(tài)系統(tǒng)的正向演替。鑒于此,本研究以黃土高原風蝕水蝕交錯區(qū)苔蘚結皮為研究對象,開展苔蘚結皮干擾試驗,研究了不同強度的翻耙、踩踏方式對苔蘚結皮的生長發(fā)育及水分入滲、水蝕的影響,旨在尋求合適的破壞方式和破壞強度。主要研究結論如下:(1)干擾對苔蘚結皮生長發(fā)育的影響與干擾強度密切相關。輕度干擾(干擾30%)下苔蘚結皮生長發(fā)育不會發(fā)生明顯改變,中度、重度的干擾(干擾60%、90%)對苔蘚結皮的生長發(fā)育具有負面影響,且干擾強度越大,負面影響越大。具體表現(xiàn)為:干擾后第4個月,與苔蘚結皮無干擾對照相比,輕度、中度、重度翻耙處理(翻耙30%、60%、90%)苔蘚結皮蓋度分別降低9.7%、44.5%、74.9%,同時,苔蘚生物量分別降低8.9%、49.0%、69.7%;輕度、中度、重度踩踏處理(踩踏30%、60%、90%)苔蘚結皮蓋度分別低于對照8.8%、33.8%、56.6%,同時,苔蘚生物量分別低于對照12.8%、27.6%、40.8%�？梢�,苔蘚結皮植株對中度以上的翻耙、踩踏非常敏感。(2)生物結皮(無干擾)并非單一的阻礙或促進入滲,但入滲深度和土壤儲水量低于裸土,造成土壤水分淺層化,惡化土壤水分環(huán)境。翻耙促進生物結皮水分入滲,增加水分入滲深度和入滲量。相比生物結皮無干擾對照入滲總量,輕度、中度、重度翻耙處理分別增加20.2%、42.7%、10.5%,輕度、中度踩踏處理分別增加17.6%、3.2%,重度踩踏處理減少21.8%;因此,水分入滲與干擾方式和干擾強度有關,翻耙比踩踏更有利于促進生物結皮水分入滲。(3)重度踩踏處理增加地表徑流,其余5個干擾處理降低地表徑流。在整個觀測期(2014年7月~10月)產流降雨共12次,輕度、中度、重度翻耙處理12次產流降雨徑流總量分別低于無干擾對照22.9%、29.6%、10.0%;與無干擾對照相比,輕度、中度踩踏處理徑流總量分別減少23.5%、5.6%,重度踩踏處理徑流總量增加20.8%。因此,與入滲效應一致,翻耙比踩踏更有利于降低地表徑流。(4)生物結皮(無干擾)具有顯著的控蝕作用,12次產流降雨產沙總量低于裸土54.9%。就產沙總量而言,輕度干擾處理與無干擾對照非常接近,而中度、重度踩踏處理分別高出對照25.2%、37.7%,中度、重度翻耙處理分別高出對照20.8%、98.4%。(5)雖然翻耙、踩踏不利于苔蘚結皮的生長發(fā)育,但是輕度干擾后,苔蘚結皮能快速恢復;中度干擾后的第一個雨季,苔蘚結皮有所退化,但蓋度仍在42%以上,恢復的可能性較大。此外,輕度、中度翻耙和輕度踩踏能在不明顯加劇土壤侵蝕的前提下增加入滲,減少徑流。因此,當生物結皮蓋度較大,出現(xiàn)抑制水分入滲和導致土壤水分淺層化時,可以考慮對其采取中度以下的翻耙或輕度的踩踏,達到促進水分入滲,改善小尺度土壤水分狀況,加速生態(tài)正向演替的目的。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：中國科學院研究生院（教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心）
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S157;S154
【目錄】：

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