生物结皮是高寒地区地被层的重要组分之一。其作为地表特殊的结构层,能够改变地表结构及土壤理化属性,从而影响冻土环境。迄今为止,关于青藏高原高寒生态系统中生物结皮对土壤理化属性的影响尚不清楚。以青藏高原高寒冻土区生物结皮为研究对象,初步研究了生物结皮的特征及其对土壤理化属性的影响。结果表明:生物结皮在高寒草甸退化过程中广泛发育,主要以藻结皮为主,其盖度可达37.3%～51.7%,结皮层平均厚度为12.6mm。由于生物结皮的发育,高寒地区5～20cm土层粉粒含量有所增加,但差异不显著,而结皮层土壤田间持水量相比于裸地表层(2cm)增加了10%～40%,结皮层容重较裸地降低了30%;两种类型藻结皮均显著增加了结皮层及其下0～20cm土层土壤有机质,而深色藻结皮增加了结皮层及其下0～20cm土层土壤全氮含量,浅色藻结皮仅增加了结皮层土壤全氮含量,对其下0～20cm土层土壤全氮含量没有显著影响;生物结皮对土壤pH没有显著影响;生物结皮是高寒生态系统植被退化过程中的关键环节。研究结果为揭示生物结皮在高寒生态系统中发挥重要生态功能提供依据。
生物结皮在高寒地区广泛发育,是影响冻土环境的重要因素之一。为了解高寒冻土区生物结皮对浅层土壤水热过程的影响,以黄河源区玛多县季节冻土区生物结皮为研究对象,采用定位监测的方法,分析了统一地貌单元内两种不同类型的生物结皮对浅层(0—50 cm)土壤水热变化的影响。研究结果表明(1)生物结皮对冻土浅层土壤水热过程有显著的影响,且与土壤的冻结融化状态密切相关:在冻结状态下,生物结皮对土壤水分和温度均没有显著影响;而在融化期,与裸地相比,两种类型生物结皮均增加了不同土层土壤未冻水含量,同时降低了浅层土体温度。(2)生物结皮对冻土浅层土壤水热过程的影响还与生物结皮的类型密切相关:1)其中深色藻结皮增加了5—15 cm土层土壤含水量(1%—5.4%),而浅色藻结皮增加了30 cm土层土壤含水量(5%—12%),且深色藻结皮的降温效应(1.1—2.1℃)显著高于浅色藻结皮(0.8—1.3℃)。(3)生物结皮覆盖下冻土浅层土壤中未冻水含量与土壤温度呈复杂的耦合作用。根据土壤中未冻水含量与温度的变化关系可分为三个阶段:T<-4℃时,土壤处于完全冻结状态,深色藻结皮覆盖下,土壤未冻水含量保持在4.3%...