Knowledge Resource Center for Ecological Environment in Arid Area
| 人工生物土壤结皮的发育及在发育过程中土壤磷的形态分布 | |
| 其他题名 | Development of artificially induced biological soil crusts and forms and distributions of soil phosphorus in the prosess |
| 吴易雯 | |
| 出版年 | 2013 |
| 学位类型 | 博士 |
| 导师 | 刘家寿 |
| 学位授予单位 | 中国科学院大学 |
| 中文摘要 | 生物土壤结皮（Biological Soil Crusts, BSC）可以通过防御风蚀，增加土壤湿度、提高土壤碳、氮素的含量等等来改善严酷贫瘠的土壤微环境。本文调查研究了人工规模化培养荒漠藻类的过程，植被对于人工诱导形成的生物土壤结皮的影响作用以及生物土壤结皮的发育对于土壤理化环境和磷元素形态及其分布的影响，结果如下： （1）以库布齐沙漠固定沙丘不同立地条件下披碱草和沙蒿群落下长期发育的人工藻结皮为研究对象，测定不同生境下人工结皮对表层土壤氮、磷元素含量以及相关土壤酶活性的影响。结果表明，在同一植被不同立地条件下，沙丘顶部结皮叶绿素a和土壤可溶磷含量最高，丘间地结皮层土壤碱性磷酸酶活性、总磷含量及脲酶活性为最高，迎风坡结皮生物量和土壤碱解氮、速效磷含量以及土壤酶活性明显高于背风坡结皮层土壤。在相同立地条件下，披碱草下结皮生物量、碱解氮、速效磷含量和脲酶及碱性磷酸酶活性显著高于沙蒿下的结皮土壤。本研究表明生境的差异性导致人工结皮发育程度不同，进而对表土氮、磷含量及其代谢酶产生不同影响，人工生物土壤结皮的发育程度与表土氮磷素含量及其代谢酶活性之间存在显著相关性。不同植被群落对生物土壤结皮发育具有不同的作用，披碱草对人工生物土壤结皮影响的正效应高于沙蒿。 （2）发现土壤湿度、总氮、碱解氮和有效磷与结皮的生长发育密切相关。生物土壤结皮的颜色类型，表面形状以及种类组成都伴随着结皮的发育而出现多样化。有结皮覆盖的土壤湿度显著高于对照空白土壤，土壤的总氮含量与结皮中叶绿素a含量具有显著相关性。同时，结皮层土壤的酸碱度也低于空白对照。分层分析的结果表明，结皮中的色素主要分布与土壤表层，其中伪枝藻素在结皮表层的分布显著高于土壤下层，而土壤中速效磷的含量却是结皮下层高于结皮层。 （3）在结皮的发育过程中，Ca2-P均为植物可利用磷素的主要组成部分；伴随着结皮发育，藻类生物量的增加，Ca10-P所占的比例逐渐减少，由14%减少至5%，同时Ca10-P与结皮中藻类的叶绿素含量呈极显著负相关（P<0.01）。与有机磷矿化有关的三种土壤酶，在结皮层土壤中活性也是最高的，分布占到90%、49%和63%以上。土壤中有机磷的矿化速率也伴随着结皮的发育呈现出逐渐增加的趋势。 （4）人工生物土壤结皮中磷的形态与分布与荒漠藻对磷的利用相关。通过气升式反应器与跑道式搅拌反应器培养荒漠藻的对比研究，表明藻类的生长与营养物质的消耗相应一致，培养基中的N源、P源的变化趋势均显示出与生长曲线相对应的变化。而在跑道式反应器中，藻类的生长呈现出骤然增长的趋势。同时，培养基中营养物质的消耗剧烈，尤其是P源。 |
| 英文摘要 | Biological soil crust can increase soil moisture, improve soil carbon, nitrogen and so on to improve the harsh and arid soil micro-environment. In this paper, we studied the process of large-scale cultivation of desert algae ；the influences of vegetation on artificial induced biological crust ；the effects of biological soil crusts development on soil physical and chemical properties, and soil phosphorus forms and distributions dynamic changes , the results are as follows: (1) To understand the effects of habitat diversity on the crust and surface soil, eight year-old man-made algal crusts in Hopq Desert under Elymus dahuricus and Artemisia desterorum vegetation communities at four different topographical conditions: windward, peak, leeward and slack of the sand dune, were studied. The results showed that the crust biomass and soil available phosphorus were highest at the peak of the dune, reaching to 4.235 mg/g and 2.926 mg/kg respectively, while total phosphorus and the activities of phosphatase and urease were highest at the dune slack. The crust biomass, soil available nitrogen, available phosphorus and the soil enzyme activity in the soil at the windward of the dunes were higher than those of the leeward obviously. At the same topographical condition, the crust biomass, available nitrogen, available phosphorus, and the activities of phosphatase and urease in the surface soil under the Elymus dahuricus community were all higher than those of the Artemisia desterorum. The results indicated that the developing degree of the cultured algal crust had significant correlation with the surface soil nitrogen, phosphorus and soil enzyme activities. |
| 中文关键词 | 土壤生物结皮 ; 立地条件 ; 结皮的发育 ; 土壤酶 ; 磷 |
| 英文关键词 | Biological soil crust Habitat conditions Crusts development Soil enzymes Phosphorus |
| 语种 | 中文 |
| 国家 | 中国 |
| 来源学科分类 | 水生生物学 |
| 来源机构 | 中国科学院水生生物研究所 |
| 资源类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/287266 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 吴易雯. 人工生物土壤结皮的发育及在发育过程中土壤磷的形态分布[D]. 中国科学院大学,2013. |
| 条目包含的文件 | 条目无相关文件。 | |||||
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