摘要：以腾格里沙漠东南缘广泛分布的3类典型生物土壤结皮（藻类结皮、地衣结皮和藓类结皮）为研究对象,在野外环境下连续一年（2010年6月至2011年5月）测定了不同类型结皮的固氮潜力、季节变化,及其对环境因子的响应特征.结果表明：整个试验期间,藻类、地衣和藓类结皮的固氮活性分别为14～133、20～101和4～28μmol.m-2.h-1,差异显著,这种差异主要是由结皮种类组成的差异所致.3类结皮固氮活性对环境因子的响应特征基本一致.3类结皮固氮活性与降水量关系不显著,但与试验前3天小于3mm的降水量均呈显著的正相关关系,说明该地区3类结皮在3mm降水条件下即可达到最大固氮速率.3类结皮固氮活性与试验期温度均呈显著的二次函数关系,随气温升高均呈先上升后下降的趋势,藻类和地衣结皮的固氮活性在超过30℃后即迅速下降,而藓类结皮的固氮活性在超过25℃后即开始下降,说明不同类型结皮具有不同的固氮适宜温度区间.3类结皮固氮活性的季节变化均表现为秋季〉春季〉夏季〉冬季,夏季高温和冬季低温抑制了结皮固氮酶活性,而春末秋初适宜的水热条件促进了其固氮活性的提高,结皮固氮活性的季节变化主要受水热因子的共同调控.温带荒漠区生物土壤结皮在湿润条件下全年均具有固氮能力,环境因子对其氮固定的控制作用层次分明,水分是影响其固氮速率和持续时间的关键因子,在水分和碳源充足的条件下,温度则是制约其固氮能力的主要因子.

关键词：干旱荒漠 生物土壤结皮 固氮活性 氮固定 环境因子 

单位：中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙坡头沙漠试验研究站 兰州730000