基于立体摄影测量的黄土丘陵沟壑区生物结皮分布特征研究

摘要

[目的]生物结皮作为先锋拓殖植物，其分布与坡向、地貌部位和土地利用类型等密切相关。探究黄土丘陵沟壑区植被恢复后生物结皮分布特征对地形地貌以及土地利用类型的响应，可为黄土高原植被恢复成效评估提供理论依据。[方法]以不同坡向、全坡面以及不同土地利用类型生物结皮为研究对象，基于3 m×3 m大样方调查了19个样地，采用立体摄影测量和ArcGIS监督分类等方法，精确获取黄土丘陵沟壑区生物结皮分布特征。[结果]（1）不同坡向草地样地生物结皮总盖度半阴坡最高，分别较阴坡、阳坡和半阳坡高了7.17%,15.42%和10.68%；藻类结皮4个坡向无显著差异，藓类结皮半阴坡盖度最高。林地各坡向的生物结皮盖度不足5%。（2）全坡面沟坡生物结皮总盖度最低（3.40%），分别较梁峁顶、梁峁坡和沟底减少了33.83%,40.80%和59.43%；藻类结皮盖度较其他地貌部位减少了16.27%～40.50%，藓类结皮盖度减少了17.57%～21.90%。（3）旱地（阶地）生物结皮总盖度最高，较旱地（梯田）和果园分别高出了21.23%和12.63%，较天然牧草地、灌木林地和乔木林地等自然植被分别高出了14.50%,77.27%和59.53%；其藻类结皮和藓类结皮盖度也最大。（4）生物结皮生长发育与坡向、坡度、植被类型、植被盖度、枯落物蓄积等因子密切相关；枯落物盖度达到50%时所有结皮盖度降至25%以下；植被盖度、坡度和枯落物盖度是影响藻类结皮和生物结皮总盖度的直接且主要因素，枯落物盖度是影响藓类结皮盖度的直接且主要因素。[结论]阴坡/半阴坡水分条件利于生物结皮生长发育；沟坡因其坡度大，土壤侵蚀相对活跃，生物结皮盖度低；阶地较差的土壤肥力限制维管植物生长，生物结皮盖度高于其他土地利用类型。植被盖度、坡度和枯落物盖度是影响生物结皮盖度的重要因素。

关键词

藻类结皮 / 藓类结皮 / 坡向 / 全坡面 / 土地利用类型

基金资助

国家重点研发计划项目课题“延河小流域林果固土保肥与生态生产功能综合提升技术”（2023YFF1305103）;; 国家自然科学基金面上项目“坡面土壤分离与泥沙输移耦合关系对生物结皮发育的响应机制”（42377352）;; 中国科学院“西部之光”西部青年学者A类“延河流域气候和土地利用变化的水文响应”（XAB2022YW03）