生物土壤结皮对种子萌发和幼苗建植的影响研究进展

王 宁,刘俊娥,周正朝

陕西师范大学地理科学与旅游学院,西安 710119

生物土壤结皮(Biological soil crust,BSC)是由隐花植物如蓝藻、地衣、藓类和微生物,以及相关的其他生物体通过分泌物、菌丝体和假根等与土壤表层颗粒胶结形成的十分复杂的地表覆盖体[1]。在全球陆地生态系统中,由于水分、温度和其他非生物因素等限制种子植物生长的区域,BSC的生态功能十分突出[2]。占陆地40%的干旱、半干旱等生态系统中,BSC与相邻种子植物斑块镶嵌分布,是地表覆被重要组成部分,占到活体盖度的70%,发挥着极其重要的生态作用[1]。BSC通过对土壤物理、化学和生物学性质的改变,增加土壤资源异质性[3-4]；同时,气候、物种组成、演替阶段等决定着BSC的外部形态,影响地表物质分布,种子植物个体定居,植被空间分布[5-6],进而影响地表物质能量的格局和动态,对生态系统功能产生重要影响[7]。

通过种子繁殖是种子植物种群维持与扩散的先决条件。种子萌发到幼苗建植是植物生活史中最为脆弱的阶段,大量个体在这一阶段死亡,而限制种群更新[8],尤其是在干旱、半干旱、高寒等脆弱生态系统中,幼苗更新的限制因子增加,幼苗更新困难[9-10]。植物生活史早期阶段面临的种子限制和微生境限制,影响种群更新和群落构建,进而影响植被格局和生态功能[11]。

在气候变化与各类干扰活动加剧的背景下，BSC 的发育影响着地表微形态，土壤结构，土壤温度、水分、养分特性，土壤生物、代谢产物、酶活性等，并受到这些因素的反馈，形成复杂的近地表生态过程；……