东北黑土区农田生物结皮的特征及其对表层土壤崩解的影响

编号 zgly0001746220

文献类型 期刊论文

文献题名 东北黑土区农田生物结皮的特征及其对表层土壤崩解的影响

作者 张晨晖  肖波  李胜龙  王彦峰  曹尤淞 

作者单位 中国农业大学土地科学与技术学院/农业农村部华北耕地保育重点实验室  中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室  中国科学院西北生态环境资源研究院沙漠与荒漠化重点实验室 

母体文献 应用生态学报 

年卷期 2022,33(7)

页码 1773-1782

年份 2022 

分类号 S15 

关键词 黑土  保护性耕作  土壤崩解速率  水土流失  土壤侵蚀 

文摘内容 于作物生长季对东北黑土区典型农田中生物结皮的发育特征(类型、物种、厚度、覆盖度、生物量)进行分析,并使用数显推拉力计测定比较了无结皮土壤与不同生物量(以叶绿素含量表征,分别为5~15、15~25、25~35、35~50 mg·g^(-1))生物结皮层中土壤的崩解差异。结果表明:1)东北黑土区农田中发育有藻和藓两类生物结皮,其中,毛枝藻和细叶真藓最为多见;藻结皮的厚度和生物量显著小于藓结皮,并总体上呈现由藻结皮逐渐向藓结皮演替的趋势。2)农田生物结皮的覆盖度、厚度和生物量与耕作扰动的频率和强度呈负相关,传统耕作农田中其平均覆盖度、厚度和叶绿素含量仅为27.8%、1.52 mm和6.49 mg·g^(-1),但在免耕地中可增加至83.5%、2.74 mm和34.16 mg·g^(-1)。3)生物结皮显著削弱了土壤崩解作用,与无结皮土壤相比,4种生物量下生物结皮的土壤崩解速率分别显著降低了43.1%、50.1%、55.5%和59.8%,土壤最大崩解率分别显著降低了11.4%、17.7%、33.2%和36.6%。4)土壤崩解速率和最大崩解率均与生物结皮的厚度和生物量呈显著负相关,即生物结皮对土壤崩解的影响主要缘于其在发育过程中自身特性的改善及其覆盖后对表层土壤物理性质的改变。综上,随着保护性耕作技术推广后耕作扰动的减少,生物结皮在东北黑土区农田中有较高的发育潜力,它们发育后能削弱表层土壤崩解、提高土壤抗冲性,对农田土壤侵蚀防治具有积极意义。