黄土高原是我国水土流失最为严重的地区,生态环境十分脆弱。苔藓结皮是生物结皮发育演替的高级阶段,在黄土高原地区普遍存在,影响着该区水文、水蚀过程。多数研究认为,黄土高原地区生物结皮,限制降雨入渗、加剧水分消耗,造成植被群落向旱生化方向发展。本文假设能通过采取一定的方式对生物结皮进行干扰,在没有明显加剧土壤侵蚀的前提下,能够一定程度的促进降雨入渗、改善土壤水分状况,最终达到加速生态系统的正向演替。鉴于此,本研究以黄土高原风蚀水蚀交错区苔藓结皮为研究对象,开展苔藓结皮干扰试验,研究了不同强度的翻耙、踩踏方式对苔藓结皮的生长发育及水分入渗、水蚀的影响,旨在寻求合适的破坏方式和破坏强度。主要研究结论如下:(1)干扰对苔藓结皮生长发育的影响与干扰强度密切相关。轻度干扰(干扰30%)下苔藓结皮生长发育不会发生明显改变,中度、重度的干扰(干扰60%、90%)对苔藓结皮的生长发育具有负面影响,且干扰强度越大,负面影响越大。具体表现为:干扰后第4个月,与苔藓结皮无干扰对照相比,轻度、中度、重度翻耙处理(翻耙30%、60%、90%)苔藓结皮盖度分别降低9.7%、44.5%、74.9%,同时,苔藓生物量分别降低8.9%、49.0%、69.7%;轻度、中度、重度踩踏处理(踩踏30%、60%、90%)苔藓结皮盖度分别低于对照8.8%、33.8%、56.6%,同时,苔藓生物量分别低于对照12.8%、27.6%、40.8%。可见,苔藓结皮植株对中度以上的翻耙、踩踏非常敏感。(2)生物结皮(无干扰)并非单一的阻碍或促进入渗,但入渗深度和土壤储水量低于裸土,造成土壤水分浅层化,恶化土壤水分环境。翻耙促进生物结皮水分入渗,增加水分入渗深度和入渗量。相比生物结皮无干扰对照入渗总量,轻度、中度、重度翻耙处理分别增加20.2%、42.7%、10.5%,轻度、中度踩踏处理分别增加17.6%、3.2%,重度踩踏处理减少21.8%;因此,水分入渗与干扰方式和干扰强度有关,翻耙比踩踏更有利于促进生物结皮水分入渗。(3)重度踩踏处理增加地表径流,其余5个干扰处理降低地表径流。在整个观测期(2014年7月~10月)产流降雨共12次,轻度、中度、重度翻耙处理12次产流降雨径流总量分别低于无干扰对照22.9%、29.6%、10.0%;与无干扰对照相比,轻度、中度踩踏处理径流总量分别减少23.5%、5.6%,重度踩踏处理径流总量增加20.8%。因此,与入渗效应一致,翻耙比踩踏更有利于降低地表径流。(4)生物结皮(无干扰)具有显著的控蚀作用,12次产流降雨产沙总量低于裸土54.9%。就产沙总量而言,轻度干扰处理与无干扰对照非常接近,而中度、重度踩踏处理分别高出对照25.2%、37.7%,中度、重度翻耙处理分别高出对照20.8%、98.4%。(5)虽然翻耙、踩踏不利于苔藓结皮的生长发育,但是轻度干扰后,苔藓结皮能快速恢复;中度干扰后的第一个雨季,苔藓结皮有所退化,但盖度仍在42%以上,恢复的可能性较大。此外,轻度、中度翻耙和轻度踩踏能在不明显加剧土壤侵蚀的前提下增加入渗,减少径流。因此,当生物结皮盖度较大,出现抑制水分入渗和导致土壤水分浅层化时,可以考虑对其采取中度以下的翻耙或轻度的踩踏,达到促进水分入渗,改善小尺度土壤水分状况,加速生态正向演替的目的。