野外人工藻结皮的理化性质研究

在干旱、半干旱地区地表形成的土壤结皮可分为物理结皮和生物结皮。物理结皮通常是指土壤颗粒在雨水、径流等外力的物理作用下，使土壤表层孔隙堵塞而成型的一层土表硬壳(杨晓辉等，2001)。笔者认为，生物结皮是由不同种类的低等生物与地表薄层土壤通过生物体和土壤颗粒相互缠绕或化学物质的相互“渗透”而共同形成的一个极其复杂的生物土壤体。生物结皮有藻结皮、苔藓结皮和地衣结皮。本章只介绍土壤藻结皮的理化性质。

近30年来，对生物土壤结皮的理化性质研究主要集中在固定沙丘不同植物群落下结皮的比较(张光远等，1990;West，1990;Belnap et al.，1994;Eldridge＆Greene，1994a;吴发启等，2001;贾宝全等，2003;Hu et al.，2003)，而很少涉及生物结皮特别是土壤藻结皮生长发育过程中理化性质的变化。

崔燕等(2004)的研究表明，沙地固定的时间越久，表面的生物结皮越多，厚度也越大;结皮中的颗粒组成也发生明显的变化，其中0.05～0.25mm级别的粗砂粒明显减少，而且随着结皮的厚度增加，其减少的幅度越大，最大减少的幅度可达30%;随着结皮厚度的增加，结皮的毛管持水量明显增加，表现出强烈“非孔隙吸水现象”。生物结皮具有显著的养分富集作用，随着结皮厚度的加大，其有机和无机营养含量升高。

随着土壤藻结皮的发育，其厚度不断增加，结皮生物量上升，藻体进一步占据土壤颗粒间的缝隙。由于土壤藻特别是土壤丝状蓝藻的藻丝体缠绕土壤颗粒或者分泌的胞外聚合物使土壤颗粒“螯合”成大的团聚体(Hu et al.，2003;Xie et al.，2007)，藻结皮抵抗外力(风蚀、雨蚀和动物的踩压力等)的强度进一步加大。土壤的机械组成、盐分、养分、阳离子交换量等理化性质也影响藻结皮的强度。如，砂壤土上形成的藻结皮比黏土上形成的结皮的强度要大(Eldridge＆Green，1994b)。