三峡山地沟谷不同坡位土壤水分特征及对降雨过程的响应

发布时间：2021-09-06 22:37

　　土壤水分是影响地表植被生长发育及分布格局的重要因子,也是岩石圈-水圈-生物圈-大气圈水分循环的重要环节,其动态变化能够反映土壤水文过程的信息。基于高分辨率时域反射水分探针和小型气象站连续定位监测,获取2018～2019年三峡大老岭地区典型沟谷内坡上、坡中、坡下部位0～80 cm范围内各土层含水量及大气降水数据,分析了不同坡位土壤水分在月尺度,日尺度和小时尺度的变化特征及其对降雨过程的响应。结果表明:（1）月尺度上,土壤水分含量季节性差异明显,春夏季节（5～7月）是土壤水分储蓄期,土壤平均含水率为38.40%,夏秋季节（8～10月）是水分消耗期,剖面土壤平均含水率仅为35.04%。（2）日尺度和小时尺度,不同层次土壤水分含量对降水响应存在差异。0～40 cm深度土壤对降雨响应较快（响应时间<0.5 h）,土壤水分与降雨量变化趋势相似;60～80 cm深度土壤对降雨响应存在明显的滞后现象（响应时间滞后0.5～3.0 h）,且随深度加深,滞后时间呈阶梯式延长。（3）不同降雨条件下,土壤水分对降水的响应差异明显。随降雨量级由中雨增至大暴雨,土壤水分对降雨的响应加快,含水量变化曲线与降雨过... 

【文章来源】：长江流域资源与环境. 2020,29(10)北大核心CSSCICSCD

【文章页数】：13 页

【部分图文】：

研究区位置与小流域地形

试验地林地内使用美国Spectrum公司生产的雨量筒计测定降雨量,记录降雨量和降雨时间,并且在林外空地布设小型气象站,对局部气象因子进行连续定位观测,数据记录频率为5 min。本研究观测时段为2018年5月3日～ 2019年5月3日,根据Zhu等[6,7]在太湖流域、黄土高原等地区的研究,将时间间隔大于6小时的降雨作为两次独立的降雨事件,使土壤含水量有充足时间回落至降雨前的状态。根据气象划分标准,日降雨量小于10 mm为小雨,10～25 mm为中雨,25～50 mm为大雨,50～100 mm为暴雨,100～200 mm 为大暴雨。观测期间降雨总量1 265.5 mm,共划分为89次降雨事件,其中小雨共56场,中雨18场,大雨10场,暴雨3场,大暴雨2场。虽然小雨场次占主导,但对观测时段总降雨量贡献率仅为11.7%,而场次较少的暴雨、大暴雨对降雨总量的贡献率达到35.5%,对区域土壤水分含量及变化影响显著(图2)。1.2.2 土壤水分测定

由研究区4个样点土壤含水量逐月变化图(图3)可以看出,小流域土壤含水量在一年中出现一个峰值和一个谷值,其中5～7月份达到最大值,9、10月份降至最小值,成为全年土壤含水量的极值点,说明三峡山地土壤水分在5～7月是补偿期,8～10月是消耗期。4个样点不同深度土层对降水响应的敏感度及变化量分析,0～20 cm的浅层土壤水分含量在5月达到全年最大值,而相同时间内40～80 cm的深层土壤水分含量多在3月达到全年最大值;在土壤含水量最小值上,浅层土壤和深层土壤表现较为一致,均在9月或10月达到全年最低值。

【参考文献】：
期刊论文
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[2]毛乌素沙地樟子松固沙林土壤水分对降雨的动态响应[J]. 冯伟,李卫,杨文斌,吴丽丽.  水土保持研究. 2019(03)
[3]三峡库区气候变化特征及其植被响应[J]. 向菲菲,王伦澈,姚瑞,牛自耕.  地球科学. 2018(S1)
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[5]六盘山半干旱区华北落叶松林土壤水分对降雨的响应[J]. 王正安,邸利,王彦辉,李振华,韩新生.  干旱区资源与环境. 2018(04)
[6]南方红壤丘陵区不同植被类型土壤不同土层水分对降水的响应[J]. 殷建华.  东北林业大学学报. 2017(11)
[7]陕北黄土区陡坡坡面因子对土壤水分的影响[J]. 李增尧,赵兴凯,朱清科.  排灌机械工程学报. 2017(09)
[8]模拟降雨条件下草篱对坡地浅层土壤水分分布特征的影响[J]. 王庆海,庞卓,郑瑞伦,李翠,陈洁,马雪菊,却晓娥.  水土保持学报. 2016(04)
[9]青海湖流域典型生态系统土壤水分对降水脉动的响应[J]. 马育军,李小雁.  北京师范大学学报(自然科学版). 2016(03)
[10]苏南丘陵区毛竹林坡面土壤水分对降雨的响应[J]. 王鹰翔,张金池,刘鑫,薛雪,赵文瑞,王金平,吴胡强.  水土保持通报. 2016(01)



本文编号：3388307