寒旱所生物土壤结皮研究取得新进展

2010-12-15 23:00 来源: 中国科学院
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  在国家杰出青年基金(40825001)和重点基金(40930636)的资助下,中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙坡头站李新荣研究小组对我国不同沙区,主要包括库布齐、毛乌素、腾格里、河西走廊、青海共和盆地和新疆古尔班通古特的生物土壤结皮进行了系统调查、取样和分析,阐明了结皮群落生物体多样性及其维持的机理。

  研究发现,在区域尺度上气候变异,尤其是降水变化直接决定着结皮群落的功能群的演变,在小尺度上,沙区复杂的微地形是形成和维持结皮隐花植物多样性的关键因子,而大气降尘的捕获及在地表的沉积则直接调控着结皮群落生物体多样性的组成、结构和功能;基于沙区植被-土壤系统中生物结皮在水循环中的作用,研究揭示了结皮的形成和发展改变了降水在土壤中的重新分配,导致土壤水分有效性的“浅层化”,从而引发固沙植被由草本为优势的群落取代原来以灌木为优势的群落,解释了沙区人工植被演变的规律;在长期定位研究的基础上,研究组分析了生物土壤结皮这一“生态系统工程师”对荒漠土壤生物多样性的贡献,特别是对系统的重要构建着蚂蚁的丰富度和多度的影响。证实了结皮的贡献在于提供了重要的食物来源和构建了系统复杂的食物链关系(直接影响),改善了土壤微生境,包括微气候条件(间接影响)。

  以上研究是对国际生物土壤结皮研究的重要补充,其成果分别发表在国际知名刊物Earth Surface Processes and Landforms (2010. 35: 932-940)、Hydrological Processes (2010. 24: 3621-3630)和Applied Soil Ecology (2010. doi: 10.1016/j.apsoil.20.10.010)。