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
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分析了东北黑土区典型农田生物结皮在作物生长季节的发育特征(类型、种类、厚度、覆盖率和生物量),通过数显推拉力计测量,比较了非结皮土壤和不同生物量生物结皮(以叶绿素含量为特征,分别为5~15、15~25、25~35和35~50mgg-1)的崩解差异。结果表明:1)东北黑土区农田中有两种生物结皮:藻类和苔藓,其中毛枝藻和细叶真藓最为常见。藻类结皮的厚度和生物量明显小于苔藓结皮,总体上呈现从藻类结皮到苔藓结皮逐渐演替的趋势。2) 农田生物结皮的覆盖率、厚度和生物量与农业干扰的频率和强度呈负相关。传统农田的平均覆盖率、厚度和叶绿素含量仅为27.8%、1.52mm和6.49mgg-1,但在免耕土地上,它们可以增加到83.5%、2.74mm和34.16mgg-1。3) 与未结皮土壤相比,生物结皮土壤崩解率分别显著降低43.1%、50.1%、55.5%和59.8%,崩解率土壤崩解率分别显著降低11.4%、17.7%、33.2%和36.6%。4) 土壤崩解速率和最大崩解速率与生物结皮的厚度和生物量显著相关,即生物结皮对土壤崩解的影响主要是由于其发育过程中自身特性的改善和覆盖后表层土壤物理性质的变化。综上所述,在保护性耕作技术的推动下,随着农业干扰的减少,生物结皮在东北黑土区的农田具有很高的开发潜力。其开发后,可以减弱表层土壤的崩解,提高土壤抗侵蚀能力,对农田土壤侵蚀的防治具有积极意义。