本项目以不同气候区、不同类型生物土壤结皮为研究对象,研究了气候变暖、CO2浓度升高、降水格局变化、UV-B辐射增强对生物土壤结皮生理和生态功能的影响。结果表明1)藻类结皮在40-60%含水量时具有最大的Pn,CO2倍增显著促进其Pn提高,水分适宜情况下温度升高显著促进其Pn提高。2)UV-B辐射强度升高显著降低了真藓结皮的光合速率,并造成细胞膜的损伤,而类胡萝卜素含量的升高是其抵御UV-B胁迫的自我保护机制之一。3)生物土壤结皮在模拟3mm降水条件下即可达到最大固氮速率,藻类结皮最高,其次为地衣结皮,藓类结皮最低,降水前结皮所经历的环境条件则决定了降水发生后其到达最大固氮速率的时间。4)生物土壤结皮在湿润条件下全年均具有固氮能力,水分是影响其固氮速率和持续时间的关键因子,温度则是制约其固氮能力的主要因子。5) 低温湿润冷冻环境下,结皮生物体胞内冰晶形成而导致的固氮酶体系受损是造成冬季结皮固氮活性降低的主要原因,冬季升温能促进结皮固氮活性的提高。6)极端降雨事件会显著抑制藻类和混生结皮的呼吸速率,而对藓类结皮的影响不明显,藓类结皮对短期极端降雨事件具有较强的适应性。
英文主题词cryptogam;biological soil crusts; global warming; desert ecosystems