中国科学院西部之光基金(B28013200)
- 作品数：15 被引量：189H指数：10
- 相关作者：卜崇峰孟杰张兴昌杨建振高国雄更多>>
- 相关机构：中国科学院西北农林科技大学太原理工大学更多>>
- 发文基金：中国科学院西部之光基金国家自然科学基金陕西省自然科学基金更多>>
- 相关领域：农业科学生物学天文地球更多>>
- 土壤结皮几种分析测算指标的应用评价被引量：12
- 2009年
- 土壤结皮是表层土壤在降雨径流或生物等共同作用下,形成的较原始土壤致密的土表硬壳,一般厚度约数毫米。此类地被物普遍存在于干旱半干旱地区,它的出现深刻影响降雨入渗、土壤侵蚀、养分循环、种子萌发以及生物多样性等生态过程,是目前自然地理科学研究的热点问题之一。容重、抗剪强度、土壤薄片以及入渗量、溅蚀量等是当前土壤结皮定量研究的主要指标。本文就此类指标的测算方法进行了详细的评述,并基于我国3种典型土壤(黄土、黑土、紫色土)结皮相关指标的分析测算,探讨各个参数的有效性、局限性以及应用时需要注意的问题,同时首次运用ERDAS软件分析结皮薄片的孔隙度,旨在为同类研究提供方法借鉴。
- 卜崇峰石长春蔡强国
- 关键词：土壤结皮
- 黄土高原生物结皮对土壤水分入渗的影响被引量：33
- 2011年
- 利用圆盘入渗仪测量6种处理(无生物结皮、生物结皮、长芒草、长芒草+生物结皮、柠条、柠条+生物结皮)下水分的入渗特征,并进行对比分析。结果表明:①无论有、无植被,生物结皮的存在都会阻碍水分的入渗,无生物结皮的稳定入渗速率和累积入渗量均大于有生物结皮;植被的存在,加剧了生物结皮的阻水性。②Kostiakov模型对无结皮、长芒草处理拟合效果好;Philip模型对无结皮、长芒草、柠条、柠条+长芒草处理拟合效果好;Horton模型对6种处理的水分入渗特征模拟效果较好,Horton模型适合描述黄土高原的水分入渗特征。
- 张侃侃卜崇峰高国雄
- 关键词：生物结皮土壤水分入渗速率累积入渗量入渗模型黄土高原
- 不同植被下生物结皮的水分入渗与水土保持效应被引量：21
- 2010年
- 通过野外定位观测试验,探讨了黄土区不同植被类型下生物结皮的土壤水分入渗和水土保持效应。分析结果表明:①单纯BSC降低入渗,减幅达8.3%,但入渗效应并非呈单一的增加或减少的表现形式。生物结皮与植被(长芒草和柠条)组合时,入渗增加作用进一步提高,但生物结皮的贡献率明显低于植被,长芒草、柠条下生物结皮的增渗幅度分别为8.5%,0.2%。②雨季初期BSC减少地表径流(减幅约50%),雨季后期径流反而增加。生物结皮同覆盖度较高的长芒草组合时,减流贡献很小,径流调控率<15%,而与覆盖度较低的柠条组合时,减流作用明显,径流调控率达22.7%～43.0%。③BSC控蚀作用明显,全年减蚀量可达93.8%。植被类型对生物结皮的减蚀作用影响很大,长芒草植被下减蚀贡献率仅为3.1%,而柠条植被下减蚀贡献率高达37.6%。
- 李莉孟杰杨建振卜崇峰
- 关键词：生物结皮水分入渗产流产沙
- 移除和沙埋对沙土生物结皮土壤蒸发的影响被引量：5
- 2011年
- 干旱半干旱地区水分是植被恢复和演替的限制性生态因子,沙土生物结皮能降低水分入渗,造成土壤水分浅层化和加剧土壤水分时空分异,因此有必要采取措施进行适度干扰,以促进生态恢复和重建。土壤蒸发是天然降水无效损失的一个重要途径,研究生物结皮对土壤蒸发的影响十分必要。以陕北水蚀风蚀交错区沙土生物结皮为研究对象,分析了移除生物结皮和沙埋2种干扰下生物结皮类土壤水分蒸发特性。结果表明,移除生物结皮并不能起到显著地抑制土壤蒸发的作用(p>0.05),而沙埋对土壤蒸发具有显著地抑制作用(p<0.01),且随沙埋厚度的增加,蒸发抑制率提高。20mm沙埋的抑制蒸发作用最大,蒸发抑制率达到了58.15%。5mm和10mm沙埋的蒸发抑制率则分别为25.20%和28.29%,二者之间的差异未达到显著水平(p>0.05)。可见,沙埋对于改善土壤水分状况具有极积意义,但应控制沙埋的厚度。
- 孟杰卜崇峰张兴昌孙占锋
- 关键词：生物结皮土壤蒸发沙埋水蚀风蚀交错区
- 陕北水蚀风蚀交错区生物结皮对土壤酶活性及养分含量的影响被引量：18
- 2010年
- 论文以陕北水蚀风蚀交错区六道沟小流域的生物结皮为对象,研究分析了其对土壤酶活性和土壤养分特征的影响。结果表明:生物结皮对土壤酶活性和土壤养分的影响主要体现在结皮层。结皮层的土壤脲酶和过氧化氢酶活性分别为下层(0～2 cm)土壤的1.56和1.31倍,碱性磷酸酶活性提高幅度最大,为结皮下层的3.72倍;生物结皮能显著提高结皮层土壤有机质、全氮及速效氮含量(P<0.05),研究中结皮层土壤有机质、全氮、速效氮含量分别为15.67 g.kg-1、0.65 g.kg-1和22.51 mg.kg-1,而其下0～2 cm层土壤则分别为5.54 g.kg-1、0.30 g.kg-1和14.6 mg.kg-1;生物结皮对土壤速效磷和速效钾的影响不明显(P>0.05);生物结皮层土壤pH值为8.08,低于其下0～2 cm层土壤(pH值为8.32,P<0.05)。总之,生物结皮的形成和发育可以改善表层土壤的生物化学性质,对该区植被的恢复与重建具有积极意义。
- 孟杰卜崇峰赵玉娇张兴昌
- 关键词：生物结皮土壤酶活性土壤养分水蚀风蚀交错区黄土高原
- 侵蚀条件下生物结皮对坡面土壤碳氮的影响被引量：9
- 2011年
- 为了探讨侵蚀条件下生物结皮对坡面土壤碳氮的影响,通过野外小区对比试验与室内分析相结合,研究有、无生物结皮坡面土壤有机质、全氮、硝态氮和铵态氮的分布特征。结果表明:生物结皮对坡面土壤碳氮积累具有重要意义,同一坡位下,土壤有机质、全氮和硝态氮含量在0～20 cm剖面上均明显表现为生物结皮大于无结皮。总体来看,生物结皮对土壤碳氮的影响主要集中在0～10 cm土层,与无结皮相比,土壤有机质、全氮、硝态氮和铵态氮平均储量分别增加了44.7%、18.2%、39.2%和4.33%。生物结皮能显著增加0～2和2～5 cm土壤硝态氮含量(P<0.05),这除了生物结皮对土壤养分的保蓄效应外,还可能与生物结皮向土壤释放硝态氮有关。由于铵态氮流失特征不同于硝态氮,加之生物结皮可能会利用或释放铵态氮,使生物结皮对其影响表现出无明显规律性。相关分析表明,土壤有机质与全氮、硝态氮和铵态氮均达到了极显著或显著的正相关关系(P<0.01或P<0.05)。综上所述,侵蚀环境下生物结皮发挥着重要的固土蓄肥功能,这对研究区退化生态系统的恢复和重建具有积极的意义。
- 孟杰卜崇峰李莉张兴昌孙占锋张小军
- 关键词：生物结皮土壤氮素土壤侵蚀坡位
- 陕北水蚀风蚀交错区生物结皮的形成过程与发育特征被引量：21
- 2014年
- 生物结皮的形成发育具有明显的时空分异性，荒漠地区的诸多研究结果不能直接推演至黄土高原地区。研究黄土高原生物结皮的形成过程与发育特征，是对全球生物结皮认知的重要补充，也是揭示其生态功能的基础。论文选择陕北黄土高原水蚀风蚀交错区的典型小流域，通过定位动态观察和全面调查测算，探讨生物结皮的发育过程。结果表明：①流域内生物结皮经历了由退耕裸地一物理结皮一生物结皮的发育阶段。退耕撂荒的第1年，物理结皮便迅速形成；第2年，土表颜色明显变深，藓结皮开始发育。流域内藓结皮占绝对优势，发育稳定后（15a）覆盖度可达90％。②不同发育年限生物结皮的物种组成及种数差异很大。发育初期（〈6a）发现苔藓植物2科4属5种，其中芦荟藓（Aloinarigida（Hedw．）Limpr．）和短喙芦荟藓（A．brevirostris（Hook．＆Grev．）Kindb．）为先锋优势种。发育稳定的生物结皮（15a）鉴定出苔藓植物2科8属13种。其中，丛藓科占6属8种，以对齿藓属（Didymodon）的尖叶对齿藓（D．constrictus（Mitt．）Saito）、黑对齿藓（D．nigrescens（Mitt．）Saito）、硬叶对齿藓尖叶变种（D．rigidulus Headw．vat．ditrichoides（Hedw．）Zand．）所占种数最多。不同阶段的藓结皮均有藻类伴生，发育初期（〈6a）的藓结皮中鉴定出藻类植物26科35属50种。③水热同期的雨季是生物结皮形成的关键时期。发育2a的生物结皮厚度达到6．3mm，超过稳定结皮厚度（9．8～11．8mm）的50％，抗剪强度约30kPa。发育初期（〈6a），容重无明显变化（1．40-1．43g·cm^3），发育稳定（15a）后容重下降到1．0-1.3g·cm^3。该区生物结皮的形成过程同荒漠区类似，但表现出发育速度快、稳定周期短的特点；藻类、苔藓组成及其优势种[坑形细鞘丝藻（Leptolyngbyafoveolara）、尖叶对齿藓]与�
- 李金峰孟杰叶菁袁方卜崇峰
- 关键词：水蚀风蚀交错区生物结皮
- 陕北水蚀风蚀交错区小流域苔藓结皮的空间特征及其影响因子被引量：24
- 2014年
- 生物结皮是旱区普遍存在的活性地被物,在生态系统中发挥重要的生态功能,研究其发育特征与形成机理是有效管理和利用该资源的基础。退耕还林(草)工程实施以来,黄土高原地区生物结皮大面积发育,但相比荒漠地区,相关的研究工作还较薄弱。生物结皮的发育具有过程的复杂性和空间的分异性,诸多荒漠地区的研究结果不能直接外推至黄土高原地区。鉴于此,论文选择黄土高原典型小流域,通过全面调查和测算分析,应用GIS软件,探讨了生物结皮的空间特征及其影响因子。结果表明:①流域内藓类共有2科8属13种,狭网真藓、真藓、尖叶对齿藓分布最广;②苔藓结皮占绝对优势,面积为4.18 km2,占流域面积的60.7%,主要分布在干扰少、侵蚀弱、水分好的梁峁坡或梁峁顶上;③土壤、植被、坡向均对苔藓结皮的发育有显著影响。同黄土地相比,沙地苔藓结皮的覆盖度高、呈连片分布。乔、灌植被下的生物结皮发育优于草本群落,植被盖度对苔藓结皮产生先促进后抑制的作用(拐点约在覆盖度30%处)。总体上,阴坡生物结皮的覆盖度、厚度均高于阳坡。
- 卜崇峰张朋叶菁孟杰
- 关键词：水蚀风蚀交错区小流域
- 毛乌素沙地沙层剖面理化性状及其气候指示意义
- 2010年
- 在陕北神木县各丑沟流域,研究了沙漠湖泊外围和干涸沙漠湖底50cm厚剖面的土壤机械组成、有机碳和全氮的分布规律。结果表明:①两剖面自下而上的发育特征为,浅色砂层→深褐色泥炭层→浅色砂层→深褐色泥炭层;浅色砂层有机碳、全氮含量较低,土壤颗粒粗质化,说明该时期植被稀少,气候干燥少雨,沙漠湖泊消失或退缩,土地沙漠化不断扩大。相反,深色泥炭层黏粉粒比例显著增加,有机碳、全氮含量也明显增大,说明此时气候适宜,温暖湿润,降水较多,沙漠湖泊湖面扩大,植被丰富,土壤生物活性高,有利于养分聚集,沙化环境得到改善;②不同层次土壤黏粉粒与土壤有机碳、氮呈显著的正相关关系,随沙漠化进程,C/N比值呈减小趋势,土壤有机碳含量的衰减显著于全氮含量;粗砂粒与土壤有机碳、氮呈负相关关系。
- 曹辉卜崇峰张兴昌
- 关键词：毛乌素沙地剖面湖泊植被
- 毛乌素沙地生物结皮层藓类植物培育试验研究被引量：16
- 2011年
- 通过对毛乌素沙地不同发育程度的藓结皮进行养分分析,根据其N、P、K含量,对Knop培养液进行修正,按照正交试验设计方法进行室内培育实验,研究最适合毛乌素沙地藓类植株茎叶碎段生长发育的温度、培养液浓度以及培养液使用量。结果表明,当温度为15℃,培养液为low Knop,加液体量为12ml时,藓结皮的生长发育状况良好,其株密度为329株.皿-1,平均株高为4.5mm;25℃时处理间差异不显著,生长情况不及15℃,而35℃高温下没有茎叶碎段生长繁殖。根据所有处理株高随时间的变化,得出了藓类植株生长拟合曲线。本实验可为野外培育藓结皮尤其是毛乌素沙地生物结皮的人工修复提供了一定的参考。
- 卜崇峰杨建振张兴昌
- 关键词：毛乌素沙地生物结皮藓类植物
