降水对鼎湖山季风常绿阔叶林土壤水氘特征的影响

发布时间：2018-05-21 17:30

本文选题：氘同位素 + 大气降水　；参考：《林业科学》2017年04期

【摘要】：【目的】分析我国南亚热带鼎湖山季风常绿阔叶林土壤水的水分来源、不同强度降水在土壤剖面中的时空运移过程及对各层土壤水的贡献率,为研究降水格局变化下鼎湖山自然保护区森林生态系统水循环过程及区域水资源科学管理等提供科学依据。【方法】利用氘同位素技术,比较不同降水条件下鼎湖山季风常绿阔叶林土壤水δD与潜在水源(大气降水、浅层地下水)δD,阐明土壤水的水分来源和降水在土壤剖面中的时空分布特征;运用二元线性混合模型计算不同强度降水对各层土壤水的贡献率。【结果】鼎湖山季风常绿阔叶林中土壤水δD介于大气降水δD和浅层地下水δD之间,土壤水主要来源于大气降水和浅层地下水;雨后5天内,小雨(9.8 mm)对0~10 cm表层土壤水贡献率最高(31.2%~44.6%),对10~40 cm深处土壤水贡献率次之(24.2%~32.0%),对40~80 cm深处土壤水贡献率较小(8.3%~15.7%),对80~100 cm深层土壤水贡献率最小(接近于0);雨后5天为中雨(20.0 mm)对0~10 cm表层土壤水贡献率最大(63.3%~78.9%),对10~40 cm深处土壤水贡献率次之(46.9%~74.0%),对40~80 cm深处土壤水贡献率较小(37.9%~63.0%),对80~100 cm深处土壤水贡献率最小(35.8%~47.5%);无论湿季还是干季,大雨(降水量30 mm)后第1天,该次降水可渗透到80 cm以下深层土壤,且对80~100 cm深层土壤水的贡献率高达94.1%。【结论】0~10 cm表层土壤水δD与降水δD变化趋势一致,林中表层土壤水δD主要受降水δD的控制;降水强度越大,降水从土壤表层向深层土壤渗透速度越快,对80~100 cm深处土壤水δD影响越明显,降水对各层次土壤水的贡献率也越大;土壤剖面中土壤水δD的时空变化特征可指示降水在土壤剖面运移过程;无论小雨还是中雨,80 cm以下深层土壤水δD变化幅度较小,表明鼎湖山季风常绿阔叶林植被结构对降水在土壤剖面入渗过程具有显著的调控作用。
[Abstract]:[objective] to analyze the source of soil water in the monsoon evergreen broad-leaved forest of Dinghushan, the spatio-temporal transport process of precipitation with different intensities in the soil profile and its contribution to soil water in various layers. It provides a scientific basis for studying the water cycle process of forest ecosystem and the scientific management of regional water resources in Dinghushan Nature Reserve under the change of precipitation pattern. [methods] deuterium isotope technique is used. Comparing 未 D of soil water with 未 D of potential water source (atmospheric precipitation, shallow groundwater) in Dinghushan monsoon evergreen broadleaved forest under different precipitation conditions, the water source of soil water and temporal and spatial distribution characteristics of precipitation in soil profile were clarified. The contribution rate of precipitation with different intensity to soil water was calculated by using binary linear mixed model. [results] the 未 D of soil water in Dinghushan monsoon evergreen broadleaved forest is between atmospheric precipitation 未 D and shallow groundwater 未 D. Soil water mainly comes from precipitation and shallow groundwater; within 5 days after rain, The contribution rate of soil water to the surface layer of 0 ~ 10 cm is the highest (31.22.6 cm), the contribution rate of soil water to 10 ~ 40 cm depth is 24.2%, the contribution rate of soil water to 4080 cm depth is lower (8.3mm), and to 80100 cm deep layer soil water contribution rate is the least (close to 0); 5 days after the rain, the contribution rate of soil water is the lowest (close to 0 ~ 0); 5 days after the rain, the contribution rate of soil water to the soil water depth of 80100 cm is the lowest (close to 0). The maximum contribution rate of water to surface soil water was 63.3%, 78.9%, 46.9%, 37.9 mm, 37.9% and 47.5%, respectively, to the depth of 10 ~ 40 cm, 40 ~ 80 cm depth, 40 ~ 80 cm depth and 80 ~ 80 cm depth, respectively, and the lowest contribution rate was 35.8m ~ 47.5%, no matter in wet season or in dry season, the highest contribution rate of water was 63.3 mm to the surface soil water of 0 ~ 10 cm, and the highest contribution rate was 78.9 mm to 10 ~ (10) cm depth, followed by 46.9% ~ 74.0 mm deep soil water contribution rate to 10 ~ 40 cm deep soil water depth. On the first day after the heavy rain (30 mm precipitation), the precipitation could penetrate to the deep soil below 80 cm, and the contribution rate to the 80 ~ 100 cm deep soil water was as high as 94.1%. [conclusion] the variation trend of 未 D in surface soil water of 0 ~ 10 cm is consistent with that of precipitation 未 D. The higher the rainfall intensity, the faster the infiltration speed of precipitation from the surface to the deep soil, the more obvious the effect on the 未 D of soil water in the depth of 80,100cm, and the greater the contribution rate of precipitation to the soil water at all levels. The temporal and spatial variation characteristics of soil water 未 D in soil profile can indicate the process of precipitation migration in soil profile, and the variation range of 未 D in deep soil water below 80 cm in light rain or moderate rain is relatively small. The results show that the vegetation structure of monsoon evergreen broadleaved forest in Dinghushan has a significant effect on the infiltration process of precipitation in soil profile.
【作者单位】：中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所;
【基金】：国家自然科学基金项目(31290223,31670720,31170661) 林业公益行业专项(201504423) 院重点基金(CAFYBB2017ZB003)
【分类号】：S714

【参考文献】

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【共引文献】

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