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生物土壤结皮(BSCs,下称“生物结皮”)是毛乌素沙地油蒿(Artemisia ordosica)群落内常见的地被物,具有重要的生态功能,但其对土壤水分的影响至今仍存在争议。为了进一步探究毛乌素沙地油蒿群落内生物结皮对土壤水分的影响,本文研究了生物结皮(地衣结皮和苔藓结皮)未受干扰和移除处理下的土壤水分入渗、蒸发及含水量状况。结果显示: (1)地衣结皮和苔藓结皮均抑制了土壤入渗,且地衣结皮的抑制作用更强。两种生物结皮均降低了土壤初始入渗速率、稳定入渗速率和累积入渗量,延长了土壤对水分入渗的响应时间,浅化了响应深度。本实验条件下,Horton模型最适用于描述不同类型生物结皮覆盖下的土壤入渗过程,Philip模型模拟效果次之,Kostiakov模型效果最差。 (2)生物结皮对土壤蒸发的影响与生物结皮类型及蒸发阶段有关,并且受降雨量条件的影响。地衣结皮在不同降雨条件下,对土壤蒸发速率及累积蒸发量的影响均不显著。苔藓结皮在小雨(2 mm、5mm)条件下促进土壤蒸发;在中雨(10mm)条件下无显著影响;在中雨(20m m)和大雨(30mm)条件下,蒸发前期土壤含水量较高时,抑制蒸发,后期含水量较低时,促进蒸发,苔藓结皮具有延缓土壤蒸发的能力。此外,苔藓结皮略微降低了土壤蒸发总量,具有一定保水作用。 (3)生物结皮影响了水分在土壤中的分配格局,且其对土壤含水量的影响与生物结皮类型有关。整体来看,地衣结皮覆盖区0~40 cm土层含水量高于地衣结皮移除区,而苔藓结皮规律相反。从不同土层来看,相比于移除生物结皮,地衣结皮覆盖区40 cm深度以上各层含水量均较高,苔藓结皮覆盖区土壤含水量在5 cm和10 cm深度较高,20 cm和40 cm较低。此外,生物结皮对土壤含水量的影响还与降雨量有关,地衣结皮受降雨量的影响较为明显,苔藓结皮受降雨量的影响较小。 研究结果表明,两种生物结皮对土壤水分的影响不同。地衣结皮提高了油蒿群落土壤水分有效性,应对其进行保护;苔藓结皮降低了油蒿种群土壤水分有效性,却提高了浅根系草本土壤水分有效性,可能驱动了油蒿群落的演替。研究在为毛乌素沙地油蒿群落提供水分管理依据的同时,也从土壤水分的角度为群落演替提供一定解释。