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生物结皮光合作用对光温水的响应及其对结皮空间分布格局的解译——以黄土丘陵区为例
引用本文:赵允格,许明祥,Jayne Belnap.生物结皮光合作用对光温水的响应及其对结皮空间分布格局的解译——以黄土丘陵区为例[J].生态学报,2010,30(17):4668-4675.
作者姓名:赵允格  许明祥  Jayne Belnap
作者单位:1. 西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,陕西杨凌,712100
2. 美国地质勘查局西南生物科学中心峡谷地实验站,Utah,Moab,84532
基金项目:国家自然科学基金项目(面上项目,重点项目,重大项目)
摘    要:生物结皮是具有生命活性的地表覆被物,在黄土丘陵半干旱区广泛发育。迄今有关该区不同类型生物结皮的光合、呼吸作用潜力及其影响因素还不清楚。通过野外调查采样,利用室内半开放光合测定系统,测定了黄土丘陵区典型的藻类(3年生)、藓类(土生扭口藓)生物结皮(13年生)光合及呼吸作用过程对水分、温度及光照等环境因子的响应,在此基础上,解释了不同类型生物结皮空间分布格局的内在原因。结果表明:(1)在适合的光温水条件下,生物结皮的光合及呼吸作用强度取决于生物组成,研究区藓结皮的光合及呼吸作用速率显著高于藻结皮;(2)水分是生物结皮光合、呼吸作用的关键影响因子,只有当水分含量达到一定水平,才有光合及呼吸的可能。黄土丘陵区藓类及藻类生物结皮光合作用最适水分条件分别为80%-100%和40%-80%田间持水量。(3)藓类及藻类生物结皮光合作用光补偿点PAR均低于10μmol.m-2.s-1,光饱和点PAR分别为1000和800μmol.m-2.s-1,研究中2类生物结皮均未出现光抑制现象。(4)温度显著影响生物结皮的光合及呼吸作用,研究区藓类及藻类生物结皮的最适光合温度分别为20-25℃和25-30℃。(5)生物结皮光合作用对含水量及温度的响应可以解释结皮的空间分布特征。藻类植物光合作用的最适含水量较低而最适温度较高,因此在失水较快的阳坡及开阔地面上依然可以大面积发育;而藓类植物光合作用对水分条件要求较高,因此在水分条件较好的阴坡、低洼地才易演替至藓结皮阶段。

关 键 词:生物结皮  藻类植物  藓类植物(土生扭口藓)  光合作用  环境因子
收稿时间:2009/6/29 0:00:00
修稿时间:2009/12/31 0:00:00

Response of biocrusts' photosynthesis to environmental factors:a possible explanation of the spatial distribution of biocrusts in the Hilly Loess Plateau region of China
Zhao Yunge.Response of biocrusts'' photosynthesis to environmental factors:a possible explanation of the spatial distribution of biocrusts in the Hilly Loess Plateau region of China[J].Acta Ecologica Sinica,2010,30(17):4668-4675.
Authors:Zhao Yunge
Affiliation:Northwest A & F University
Abstract:Biological soil crusts(biocrusts) are a ubiquitous living cover in grasslands that were rehabilitated during the Grain for Green eco-project implemented in the Loess Plateau region of China.In mature vascular plant communities,biocrusts often cover up to 60%-70% the soil surface,whereas in newly restored areas biocrust cover can be up to 90%.Despite being a substantial source of soil organic material,little research has been done on photosynthetic and respiration activities and on how photosynthetic and res...
Keywords:biocrusts  cyanobacteria  Barbula vinealis  photosynthesis  environmental factors
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