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科研進展

STR:人工生物土壤結皮接種體快速、規模化擴繁及野外接種技術獲進展

發表日期:2021-06-01来源:西北生態環境資源研究院放大 縮小

  作爲荒漠生態系統的重要組成,生物土壤結皮(BSC)的形成和發育是生態系統健康的主要標志之一。BSC在防治土地沙化、維護荒漠生態系統的穩定性和生態修複等方面所發揮的獨特作用引起了廣泛關注。近年來,人工生物土壤結皮技術,即通過在沙面接種藍藻等促進BSC形成,已成爲幹旱沙區防治土壤侵蝕和退化土壤功能恢複最有效的生物策略之一。但如何快速、大規模地培育BSC接種生物體及其野外拓殖方法成爲大規模使用該成果的技術瓶頸。

  中國科學院西北生態環境資源研究院沙坡头沙漠研究试验站科研团队在腾格里沙漠东南缘针对四种不同粒径和不同养分含量的土壤基质(风沙土、栗钙土、灌溉渠道清淤土、弃耕农田土)覆盖沙面对人工结皮形成和发育的影响进行研究。研究发现,培养12個月後人工結皮覆蓋率從接種時的6%增加到20%,厚度從2.94 mm增加到4.06 mm。人工結皮蓋度與土壤細物質含量(即土壤粒徑小于0.10 mm),以及土壤有機質,總氮和總磷之間呈顯著正相關關系,而與風蝕強度呈顯著負相關關系。與沙土基質相比,土壤基質因具有更高的沙面穩定性、初始細物質含量和養分含量,以及更長的土壤表面濕潤持續時間,所以土壤基質覆蓋沙面可創造出更利于人工結皮拓殖和發育的土壤生境。此外,考慮到土壤資源的稀缺性和土壤資源再利用的優勢,研究表明閑置土壤(灌溉渠道清淤土、棄耕農田土)可作爲培養BSC接種物的理想基質。該研究可爲幹旱沙區進行大規模生態修複工程提供生物固沙材料和技術支撐。

  該成果以 Effects of covering sand with different soil substrates on the formation and development of artificial biocrusts in a natural desert environment 爲題發表在土壤科學Top期刊 Soil and Tillage Research 上。趙洋副研究員爲論文第一作者及通訊作者。

  该研究获中國科學院战略性先导科技专项(A類)綠色環保沙化治理技術與示範(XDA23060202)、國家自然科學基金國際(地區)合作與交流項目(中國—阿根廷,32061123006)共同資助。
  論文鏈接
  

 

  人工生物土壤結皮接種體快速、規模化擴繁及野外接種技術流程以及培養效果 

 

  土壤屬性與人工結皮蓋度和厚度結構方程模型 

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