吉靜怡,趙允格,楊 凱,張萬濤,王閃閃

1 西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院,楊凌 712100 2 中國科學(xué)院水利部水土保持研究所黃土高原土壤侵蝕與旱地農(nóng)業(yè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,楊凌 712100 3 西北農(nóng)林科技大學(xué)林學(xué)院, 楊凌 712100

生物土壤結(jié)皮(簡稱生物結(jié)皮)自退耕還林(草)工程實(shí)施以來在黃土丘陵區(qū)廣泛發(fā)育,蓋度可達(dá)60%—70%,甚至更高[1-2],具有增加土壤C、N含量[3-6],改善土壤團(tuán)聚體數(shù)量和穩(wěn)定性,影響水分入滲[7- 9],增強(qiáng)土壤抗侵蝕性[10- 12]等重要生態(tài)功能,進(jìn)而影響坡面的產(chǎn)流產(chǎn)沙。

國內(nèi)外有關(guān)生物結(jié)皮對坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙的影響做了大量研究。就坡面產(chǎn)流而言,部分研究認(rèn)為生物結(jié)皮主要通過延長坡面初始產(chǎn)流時間來抑制坡面產(chǎn)流[10,13-14],如肖波等[10]采用室內(nèi)培育的生物結(jié)皮在坡度5°、雨強(qiáng)46.8 mm/h、歷時1 h 的模擬降雨試驗(yàn)研究表明,生物結(jié)皮可減少49%—64%的徑流。另一部分研究認(rèn)為生物結(jié)皮促進(jìn)了坡面產(chǎn)流[15]。趙允格等[12]在黃土丘陵區(qū)的研究表明,生物結(jié)皮能夠增加坡面徑流量。楊凱等[16]研究發(fā)現(xiàn)降雨歷時也是影響生物結(jié)皮坡面產(chǎn)流狀況的因素之一,降雨歷時的差異可能導(dǎo)致生物結(jié)皮對坡面產(chǎn)流的影響表現(xiàn)出截然相反的結(jié)果?？梢?生物結(jié)皮對產(chǎn)流的影響與很多因素有關(guān),目前仍存分歧。國內(nèi)外關(guān)于生物結(jié)皮對土壤侵蝕的影響已取得基本一致的結(jié)論,即生物結(jié)皮能夠顯著增強(qiáng)土壤抗侵蝕性,降低坡面產(chǎn)沙量[10,17]。已有研究主要從生物結(jié)皮組成、蓋度及發(fā)育程度等角度研究了生物結(jié)皮對坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙的影響[9-11,13,17]。

干擾是自然界普遍存在的現(xiàn)象。研究發(fā)現(xiàn),干擾會顯著降低生物結(jié)皮的蓋度,特別是降低苔蘚、地衣類等高級演替階段的蓋度[18-19]。自然狀況下,生物結(jié)皮因干擾改變的不僅只有蓋度和組成,也會影響其分布格局[20]。已有研究表明,高等植被的分布格局會影響坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙[21-22],而生物結(jié)皮與高等植被在形態(tài)上存在較大差異,生物結(jié)皮的分布格局是否會影響坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙迄今鮮見研究。且有關(guān)生物結(jié)皮的分布格局主要以定性描述為主,缺乏定量表征,導(dǎo)致各類侵蝕產(chǎn)沙模型中通常缺少反映生物結(jié)皮及生物結(jié)皮格局影響的量化參數(shù),未能深入揭示導(dǎo)致變化的作用機(jī)制。在景觀生態(tài)學(xué)中,景觀格局指數(shù)常用于定量描述景觀格局與生態(tài)過程[23-24]。如劉宇[25]利用景觀指數(shù)有效評價了景觀格局與土壤侵蝕的有效性。Da Silva[26]使用格局指數(shù)分析了坡面小區(qū)尺度土壤侵蝕過程,然而可否定量描述生物結(jié)皮斑塊的分布特征仍是一個有待解決的問題。

為此,本文以人工填裝土槽上自然演替的生物結(jié)皮坡面為對象,通過人為調(diào)整模擬自然條件下生物結(jié)皮的常見的分布格局,借用景觀生態(tài)學(xué)方法,計(jì)算其景觀格局指數(shù),通過室內(nèi)模擬降雨試驗(yàn),研究了生物結(jié)皮分布格局對坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙的影響,進(jìn)而利用景觀生態(tài)學(xué)數(shù)量方法解析生物結(jié)皮分布格局與坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙的關(guān)系,以期進(jìn)一步深化生物結(jié)皮水土保持機(jī)理研究,為干旱半干旱地區(qū)生物結(jié)皮影響下的水土資源調(diào)控提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)條件

試驗(yàn)于2019年10月在中國科學(xué)院水利部水土保持研究所人工模擬降雨大廳進(jìn)行,該區(qū)噴頭位置距地面14.5 m,水噴出后向上噴高1.5 m,隨后向地面降落,實(shí)際降雨高度為16 m,降雨均勻度大于80%。模擬降雨雨滴的分布、大小及終點(diǎn)速度接近天然降雨。

在2008年自制移動變坡式土槽12個,尺寸規(guī)格為：長×寬×高=2.0 m×1.0 m×0.5 m,以陜西省安塞縣坡耕地表層(0—20 cm)土壤填裝土槽,控制土壤容重約1.25 g/cm3,分層填裝,每層厚度10 cm,邊裝邊壓實(shí),在填裝下一土層前將表土打毛以消除不同層次間的垂直層理,土槽填土完成后,將表土整平使其與槽底平行,保證試驗(yàn)條件的一致性。填土總高度為40 cm。填裝完成后放置,使生物結(jié)皮自然發(fā)育演替。土槽生物結(jié)皮以藻、蘚結(jié)皮混合存在,呈鑲嵌式分布。供試土槽土壤基本理化屬性見表1。

表1 供試土槽基本理化性質(zhì)

圖1 生物結(jié)皮分布格局圖Fig.1 Distribution pattern of biocrusts灰色部分為生物結(jié)皮,白色部分為裸土

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)開始前剪除土槽內(nèi)植物地上部并掃除枯落物。將生物結(jié)皮坡面分布格局設(shè)置為帶狀格局(生物結(jié)皮寬度：裸土寬度=12:8 cm)、棋盤狀格局(生物結(jié)皮、裸土長寬均為20 cm)、隨機(jī)分布格局,控制生物結(jié)皮蓋度60%左右(圖1),將裸土區(qū)域去除表層生物結(jié)皮后重新填裝土樣并壓實(shí)。試驗(yàn)設(shè)雨強(qiáng)90 mm/h,降雨歷時30 min,以去除生物結(jié)皮的裸土土槽作對照,每個處理重復(fù)3次。試驗(yàn)開始前率定雨強(qiáng)與設(shè)定雨強(qiáng)誤差小于± 5%。在試驗(yàn)前,我們采用時域反射法(TDR,time domain reflectometry)監(jiān)測土槽土壤含水量,土壤含水量不足或超過(0.16 ± 0.01) cm3/cm3時,采用噴水或晾曬的方法調(diào)整土槽含水量保持一致。土槽坡度選取黃土高原常見的退耕坡度15°,生物結(jié)皮蓋度及組成見表2。

表2 不同格局生物結(jié)皮小區(qū)基本特征

1.3 觀測指標(biāo)及方法

1)供試土槽生物結(jié)皮蓋度及組成

于降雨試驗(yàn)前用25點(diǎn)樣方法(樣方 25 cm×25 cm)調(diào)查供試土槽生物結(jié)皮蓋度(生物結(jié)皮蓋度=藻蓋度+蘚蓋度,生物結(jié)皮蓋度+裸土蓋度=100%)。均勻測定土槽上中下部分的生物結(jié)皮蓋度,取同一處理下3個土槽的生物結(jié)皮蓋度均值作為該處理?xiàng)l件下生物結(jié)皮的蓋度值。

2)供試土槽表面粗糙度：降雨試驗(yàn)前采用鏈條法[27]測定坡面糙度值 (表2)。

3)初始產(chǎn)流時間：自模擬降雨開始時計(jì)時,記錄土槽出水口有徑流流出的時間。

4)徑流率和土壤侵蝕速率

坡面產(chǎn)流后每隔3 min收集1次水樣。降雨結(jié)束后,用量筒測定徑流量,并把底層泥沙沖入鋁盒,放置在105 ℃烘箱烘24 h后稱重,徑流率和土壤侵蝕速率[28]計(jì)算公式分別為:

R=r·s-1·t-1

(1)

E=m·s-1·t-1

(2)

式中,R為徑流率(mm/min)；E為土壤侵蝕速率(g m-2min-1)；r為接樣時間t內(nèi)收集的徑流量(L)；m為接樣時間t內(nèi)產(chǎn)沙量(g),由徑流泥沙樣烘干后稱重確定；s為小區(qū)面積(m2)；t為接樣時間(min)。

5)生物結(jié)皮坡面格局指數(shù)

用相機(jī)在距地面 2m處平行于土槽拍照。在ArcGIS 10.2軟件平臺進(jìn)行目視解譯分類,將生物結(jié)皮斑塊空間分布矢量化。利用Fragstats 4.2 進(jìn)行格局指數(shù)計(jì)算(本研究主要計(jì)算生物結(jié)皮斑塊及藻、蘚結(jié)皮斑塊格局指數(shù),指數(shù)計(jì)算公式及意義見表 3),在類型水平上選取斑塊密度(PD,Patch Density)、最大斑塊指數(shù)(LPI,Landscape Patch Index)、景觀形狀指數(shù)(LSI,Landscape Shape Index)、斑塊連結(jié)度(COHESION,Patch Cohesion Index)、景觀破碎度(DIVISION,Landscape Division Index),分離度(SPLIT,Splitting Index)從斑塊的數(shù)量、形狀、大小和破碎度方面反映格局特征變化。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 18.0 對不同格局的生物結(jié)皮坡面與裸土坡面的初始產(chǎn)流時間、徑流率、土壤侵蝕速率分別進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn)和ANOVA方差分析、LSD多重比較(α=0.05),用R語言對徑流率、土壤侵蝕速率分別與生物結(jié)皮斑塊及藻、蘚結(jié)皮斑塊密度、最大斑塊指數(shù)、景觀形狀指數(shù)、斑塊連結(jié)度、景觀分裂指數(shù)、分離度指數(shù)進(jìn)行Pearson雙尾相關(guān)分析(α=0.05、0.01)、多元線性回歸分析。用Origin 8.1進(jìn)行圖形繪制,圖表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。

表3 景觀指數(shù)描述

2 結(jié)果與分析

2.1 生物結(jié)皮坡面分布格局景觀特征分析

不同格局下生物結(jié)皮斑塊及藻、蘚結(jié)皮斑塊格局指數(shù)見表4、5。由表4可以看出,不同格局下生物結(jié)皮斑塊在最大斑塊指數(shù)、景觀形狀指數(shù)、斑塊連結(jié)度、景觀分裂指數(shù)及分離度等指標(biāo)上均有差異。3種格局下的生物結(jié)皮斑塊密度無顯著差異。隨機(jī)格局生物結(jié)皮最大斑塊指數(shù)顯著高于棋盤和帶狀格局,棋盤格局生物結(jié)皮最大斑塊指數(shù)顯著高于帶狀格局,斑塊連結(jié)度變化趨勢與之相似。隨機(jī)格局生物結(jié)皮斑塊景觀形狀指數(shù)顯著高于帶狀和棋盤狀格局,帶狀和棋盤格局間無顯著差異,隨機(jī)格局的生物結(jié)皮斑塊景觀形狀指數(shù)分別是帶狀和棋盤格局的2.81倍和3.06倍。生物結(jié)皮斑塊景觀分裂指數(shù)與分離度變化規(guī)律相同,均表現(xiàn)為帶狀>棋盤>隨機(jī)。帶狀和棋盤格局的生物結(jié)皮斑塊景觀分裂指數(shù)是隨機(jī)格局的1.83倍和1.74倍。帶狀格局的生物結(jié)皮斑塊分離度是棋盤格局的2.32倍,是隨機(jī)格局的13.45倍；棋盤格局是隨機(jī)格局的5.80倍。

考慮到不同類型的生物結(jié)皮水土保持功能存在差異,為此進(jìn)一步將生物結(jié)皮斑塊劃分為藻、蘚結(jié)皮斑塊。不同格局下藻、蘚結(jié)皮斑塊在斑塊密度、最大斑塊指數(shù)、景觀形狀指數(shù)、斑塊連結(jié)度、景觀分裂指數(shù)和分離度上均有差異(表5)。隨機(jī)格局藻結(jié)皮斑塊密度顯著高于棋盤格局,帶狀格局在二者之間。隨機(jī)格局藻結(jié)皮最大斑塊指數(shù)顯著高于帶狀和棋盤格局,分別是它們的10.40倍和181.27倍,帶狀和棋盤格局間無顯著差異。藻結(jié)皮斑塊景觀形狀指數(shù)表現(xiàn)為：隨機(jī)>帶狀>棋盤。斑塊連結(jié)度表現(xiàn)為：隨機(jī)>棋盤>帶狀。景觀分裂指數(shù)和分離度表現(xiàn)趨勢相同,均為帶狀和棋盤格局顯著高于隨機(jī)格局,且?guī)詈推灞P間無顯著差異。

帶狀格局蘚結(jié)皮斑塊密度顯著高于棋盤格局,隨機(jī)格局位于二者之間。棋盤格局蘚結(jié)皮最大斑塊指數(shù)顯著高于帶狀和隨機(jī)格局,分別是它們的6.29倍和3.55倍。帶狀和隨機(jī)格局蘚結(jié)皮斑塊景觀形狀指數(shù)顯著高于棋盤格局,分別是棋盤格局的1.52倍和1.65倍,但二者間無顯著差異,景觀分裂指數(shù)變化趨勢與之相似。棋盤格局斑塊連結(jié)度顯著高于帶狀格局,隨機(jī)格局位于二者之間。3種格局下蘚結(jié)皮斑塊分離度無顯著差異。

表4 不同格局生物結(jié)皮斑塊格局指數(shù)

表5 不同格局藻、蘚結(jié)皮斑塊格局指數(shù)

2.2 生物結(jié)皮分布格局對坡面初始產(chǎn)流時間的影響

圖2 生物結(jié)皮分布格局對坡面初始產(chǎn)流時間的影響 Fig.2 Effect biocrusts distribution patterns on the initial runoff time 不同小寫字母代表不同格局間差異顯著(P <0.05)

坡面初始產(chǎn)流時間是影響降雨徑流過程及大小的主要因素[29],生物結(jié)皮分布格局對坡面初始產(chǎn)流時間的影響見圖2。由圖2可以看出,不同格局下的生物結(jié)皮坡面初始產(chǎn)流時間存在差異。隨機(jī)、帶狀格局下,生物結(jié)皮坡面初始產(chǎn)流時間均顯著高于裸土坡面,分別是裸土坡面的2.46倍和1.78倍。棋盤格局與裸土坡面相比,初始產(chǎn)流時間無顯著差異。隨機(jī)格局生物結(jié)皮坡面初始產(chǎn)流時間顯著高于帶狀格局和棋盤格局,分別是帶狀和棋盤格局的1.38倍和1.55倍,帶狀和棋盤格局間無顯著差異。

2.3 生物結(jié)皮分布格局對坡面徑流率、土壤侵蝕速率的影響

圖3 不同生物結(jié)皮分布格局對坡面徑流率、土壤侵蝕速率的影響Fig.3 Effects of different biocrusts distribution patterns on slope runoff rate and soil erosion rate不同大寫字母表示不同格局下坡面徑流率差異顯著(P <0.05)；小寫字母則是不同格局間土壤侵蝕速率差異顯著(P <0.05)

不同格局生物結(jié)皮坡面的徑流率和土壤侵蝕速率變化見圖3。格局顯著影響生物結(jié)皮坡面徑流率。棋盤、隨機(jī)格局坡面較裸土坡面分別降低21.0%和30.0%的徑流率,差異顯著(P<0.05)。帶狀格局坡面徑流率與裸土坡面無顯著差異,且?guī)罡窬謴搅髀曙@著高于棋盤和隨機(jī)格局,分別是它們的1.25倍和1.39倍。棋盤格局徑流率顯著高于隨機(jī)格局,是它的1.12倍。

從整體來看,3種格局的生物結(jié)皮坡面較裸土坡面均顯著降低土壤侵蝕速率,分別降低了37.7%、74.8%和92.0%。帶狀格局的生物結(jié)皮坡面土壤侵蝕速率顯著高于棋盤、隨機(jī)格局,分別是它們的2.47倍和7.76倍。棋盤格局與隨機(jī)格局間無顯著差異。

2.4 生物結(jié)皮斑塊類型格局指數(shù)對坡面徑流率、土壤侵蝕速率的影響

通過Fragstats計(jì)算得出不同格局下生物結(jié)皮斑塊及藻、蘚斑塊格局指數(shù)(表4、5)。選取與生物結(jié)皮坡面格局相關(guān)的6個指數(shù)與坡面徑流率、土壤侵蝕速率進(jìn)行相關(guān)分析(圖4)可以發(fā)現(xiàn)：徑流率、土壤侵蝕速率與生物結(jié)皮斑塊密度、景觀形狀指數(shù)無顯著相關(guān)性；與斑塊連結(jié)度呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)；與景觀分裂指數(shù)呈顯著正相關(guān)；與分離度呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)。最大斑塊指數(shù)與徑流率呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01),與土壤侵蝕速率呈顯著負(fù)相關(guān)。徑流率、土壤侵蝕速率與藻、蘚結(jié)皮斑塊格局指數(shù)間均無顯著相關(guān)性(圖4)。

圖4 生物結(jié)皮斑塊類型格局指數(shù)與徑流率、土壤侵蝕速率相關(guān)性分析Fig.4 Correlation analysis of pattern index of biocrusts patch types with runoff rate and soil erosion ratePD：斑塊密度；LPI：最大斑塊指數(shù)；LSI：景觀形狀指數(shù)；COHESION：斑塊連結(jié)度；DIVISION：景觀分裂指數(shù)；SPLIT：分離度；R：徑流率；E：土壤侵蝕速率；圖中左下部分為P值,右上部分為相關(guān)系數(shù)

Y1=1.116+0.017SPLIT (R2=0.957,P<0.01)

Y2=22.767+17.936SPLIT (R2=0.801,P<0.01)

3 討論

生物結(jié)皮是干旱半干旱地區(qū)廣泛發(fā)育的地被物,顯著影響土壤侵蝕及水文過程[17,30]。同時,位于地表的生物結(jié)皮,對放牧、翻耕、人為踩踏及火燒等干擾極為敏感[31-32]。干擾不僅導(dǎo)致生物結(jié)皮蓋度的降低[18-19],也會導(dǎo)致生物結(jié)皮在坡面形成不同的分布格局,如在我國西北地區(qū),常見的有放牧踩踏后留下的羊道(帶狀)、人工造林形成的魚鱗狀分布(斑塊狀),以及許多不明原因干擾形成的無規(guī)律隨機(jī)分布等不同分布格局。研究表明植被分布格局是坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙的重要影響因素[33-34],因此,格局可能是除蓋度外生物結(jié)皮對坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙的重要影響因素。迄今,鮮有研究關(guān)注生物結(jié)皮的分布格局與其水土保持功能之間的關(guān)系。為此,我們采用填裝土槽上自然發(fā)育的生物結(jié)皮,通過人為調(diào)整將生物結(jié)皮設(shè)為帶狀、棋盤狀和隨機(jī)分布格局,通過模擬降雨試驗(yàn)研究生物結(jié)皮的分布格局對坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙的影響。結(jié)果表明,不同格局的生物結(jié)皮坡面均可顯著降低坡面土壤侵蝕速率,但不同格局的降低幅度不同,具體表現(xiàn)為帶狀>棋盤>隨機(jī),這與沈中原[35]和李強(qiáng)等[36]對高等植被格局影響產(chǎn)流產(chǎn)沙的研究結(jié)果具有一致性。不同格局之間,除帶狀格局外,棋盤、隨機(jī)格局較裸土坡面均可顯著降低徑流率,這主要是由于帶狀格局的生物結(jié)皮斑塊和裸土斑塊完全分隔開,斑塊破碎度大,對徑流和泥沙的攔截作用較弱。即生物結(jié)皮會降低坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙量,且格局是影響生物結(jié)皮坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙的因素之一。不同格局的生物結(jié)皮坡面對初始產(chǎn)流時間、徑流率、土壤侵蝕速率的影響主要與生物結(jié)皮斑塊破碎度和連通度有關(guān)(圖4)。3種格局主要是通過增加徑流路徑長度,增加入滲,減緩流速來減少徑流和增強(qiáng)生物結(jié)皮對坡面的減沙作用。

生物結(jié)皮類型的分布格局也是生物結(jié)皮格局的重要部分之一,但在本研究中藻、蘚結(jié)皮斑塊格局指數(shù)與徑流率、土壤侵蝕速率均無顯著相關(guān)性(圖4),說明生物結(jié)皮類型(藻、蘚)的景觀格局特征可能不是影響本研究中徑流和土壤侵蝕的主要因素。其原因可能是因?yàn)楸狙芯康挠陱?qiáng)為90 mm/h,該雨強(qiáng)條件下,藻、蘚結(jié)皮的格局對產(chǎn)流產(chǎn)沙的影響不顯著[37],是否如此,仍有待進(jìn)一步研究。

通過景觀格局指數(shù)量化生物結(jié)皮斑塊的分布格局研究其與徑流率、土壤侵蝕速率的關(guān)系發(fā)現(xiàn),徑流率、土壤侵蝕速率與生物結(jié)皮斑塊最大斑塊指數(shù)、斑塊連結(jié)度、景觀分裂指數(shù)、分離度有顯著相關(guān)性(圖4)。但經(jīng)過多元逐步回歸分析后,徑流率和土壤侵蝕速率都僅剩分離度一個因子。原因可能是景觀格局指數(shù)間存在冗余現(xiàn)象[38-39],經(jīng)逐步回歸后留下了貢獻(xiàn)率最高的因子。分離度對徑流率和土壤侵蝕速率的回歸方程R2分別為0.957和0.801,說明分離度對徑流的解釋度較高,對泥沙的解釋度較低。由于各指標(biāo)間的互相作用和共線性導(dǎo)致對解析格局對坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙的影響存在限制,想要明確其影響方式及程度仍需大量研究。盡管本研究中選取的部分景觀指數(shù)間存在共線性,但分析發(fā)現(xiàn)斑塊連結(jié)度、分離度、景觀分裂指數(shù)主要是描述斑塊破碎狀況的指數(shù),表明生物結(jié)皮的破碎狀況是生物結(jié)皮分布格局對坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙的主要影響因素。值得指出的是,目前在應(yīng)用景觀指數(shù)描述景觀結(jié)構(gòu)、對景觀過程進(jìn)行生態(tài)學(xué)解釋時,許多景觀指數(shù)只是單純的數(shù)理統(tǒng)計(jì)或拓?fù)溆?jì)算公式[40],結(jié)合本文的研究對象發(fā)現(xiàn)生物結(jié)皮作為景觀生態(tài)系統(tǒng)的一部分,格局是景觀的結(jié)構(gòu),由于生物結(jié)皮斑塊破碎度的變化,可能導(dǎo)致坡面水流路徑和泥沙通道發(fā)生了改變,進(jìn)而影響了生物結(jié)皮的水土保持功能。斑塊連結(jié)度越大,生物結(jié)皮的連接度越好,對徑流和泥沙的抵抗能力越強(qiáng)；景觀分裂指數(shù)、分離度越大,生物結(jié)皮斑塊破碎度越大,對徑流和泥沙的抵抗能力越弱,即生物結(jié)皮斑塊破碎程度越大,坡面徑流泥沙越多(圖4)。這與劉宇等[40]總結(jié)土壤侵蝕過程的特征變量(產(chǎn)流、產(chǎn)沙)會隨植被斑塊的破碎化而增大結(jié)論一致。

本文從分布格局角度解析了坡面尺度生物結(jié)皮水土保持功能,明確了生物結(jié)皮的分布格局對坡面尺度水土保持效應(yīng)影響,確定了坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙與其相關(guān)的景觀指數(shù)間的量化關(guān)系,為構(gòu)建有生物結(jié)皮的土壤侵蝕預(yù)報模型提供了數(shù)據(jù)參考,有關(guān)流域乃至區(qū)域尺度生物結(jié)皮的空間分布格局對其水土保持功能的影響仍有待深入研究。