科尔沁不同类型沙丘土壤水分时空变化特征及其环境影响因子
发布时间：2021-09-28 08:31
为了深入探究半干旱地区沙丘土壤水分时空变化特征及其与环境因子关系,以科尔沁沙地为研究区,综合运用原位观测、数值模拟和冗余分析等方法,对沙丘土壤水分的时空变化特征、变异性、水平衡及其与环境因子的定量关系进行研究。结果表明:沙丘土壤水分在垂直剖面呈现出由半流动沙丘"镜像S"形逐渐过渡为阴坡固定沙丘"S"形的趋势,在时间尺度上呈"正态分布"形;半流动、半固定和阴坡固定沙丘土壤水分变异性随深度的增加逐渐减弱,半阳坡固定沙丘呈"S"形分布,最大变异系数为75.45%,均属中等变异;半流动和半固定沙丘水分主要消耗于深层渗漏,分别占总水量的57.35%和54.56%,半阳坡固定和阴坡固定沙丘水分主要消耗于植被蒸腾,分别占总水量的77.15%和54.88%;沙丘土壤水分影响因子具有差异性,容重、砂粒含量、粉粒含量和饱和导水率是影响半流动、半固定和半阳坡固定沙丘土壤水分的主要环境因子,而有机质、砂粒含量、粉粒含量和饱和导水率是阴坡固定沙丘土壤水分的主要影响因子。研究表明,半阳坡固定沙丘小叶锦鸡儿易消耗深层土壤水,造成土壤干燥化,草本和半灌木有利于深层土壤水分保持。
【文章来源】：水土保持学报. 2020,34(06)北大核心CSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
不同类型沙丘叶面积指数和根系密度
不同类型沙丘在生长季初期土壤水分基本稳定,各土层水分已接近残余含水率,直到5月22日的1次降雨,各类型沙丘土壤水分含量都有所升高,但上升幅度不大。不同类型沙丘土壤水分含量差异明显(图4),平均水分含量总体表现为阴坡固定沙丘>半流动沙丘>半固定沙丘>半阳坡固定沙丘,具有明显的季节性变化,整体呈“正态分布”形,这与沙丘植被状况和砂土持水能力是直接相关的,其中在8月,4种沙地类型土壤贮水量均达到最大值,阴坡固定沙丘土壤贮水量最高,为121.51 mm,半阳坡固定沙丘土壤贮水量最低,为63.58 mm。
选用变异系数(CV)来表示沙地土壤水分的变异程度,当CV≤10%时,属于弱变异,10%<CV<100%时,属于中等变异,CV≥100%时,属于强变异[16]。从4类沙丘0—200 cm土层土壤水分变异系数垂直分布曲线(图5)可以看出,整体变异性均属中等变异,且表现出半阳坡固定沙丘>半固定沙丘>半流动沙丘>阴坡固定沙丘的趋势,其中半流动、半固定和阴坡固定沙丘土壤水分变异系数在土体剖面上具有相似的变化趋势,即0—40 cm土层范围内,变异系数随深度的增加迅速降低,说明该层土壤水分受季节变化影响较大;40—200 cm土层范围内,土壤水分变异系数趋于稳定,波动性较小,说明该层土壤水分基本不受季节变化的影响。而半阳坡固定沙丘具有完全不同的变化趋势,表现为“S”形,即0—40 cm土层范围内,土壤水分变异系数随土层深度的增加缓慢降低,40 cm土层达到最低值,为40.11%;40—200 cm土层范围内,变异系数呈急剧增加而又较快速降低的趋势,在80 cm土层达到最大值,为75.45%。图4 不同类型沙丘土壤贮水量和变异系数的变化
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅层滑坡多发区典型灌木根系对边坡土体抗剪强度的影响[J]. 李佳,汪霞,贾海霞,赵云飞,欧延升,柳洋. 生态学报. 2019(14)
[2]Spatial distribution of water-active soil layer along the south-north transect in the Loess Plateau of China[J]. ZHAO Chunlei,SHAO Ming’an,JIA Xiaoxu,HUANG Laiming,ZHU Yuanjun. Journal of Arid Land. 2019(02)
[3]基于Shuttleworth-Wallace模型的科尔沁沙地流动半流动沙丘蒸散发模拟[J]. 包永志,刘廷玺,段利民,王冠丽,童新. 应用生态学报. 2019(03)
[4]HYDRUS-1D模型模拟渭北旱塬深剖面土壤水分的适用性[J]. 李冰冰,王云强,李志. 应用生态学报. 2019(02)
[5]黄土丘陵区不同土地利用方式下土壤水分变化特征[J]. 马婧怡,贾宁凤,程曼. 生态学报. 2018(10)
[6]多因素影响下土壤上升毛管水运动特性HYDRUS模拟及验证[J]. 钟韵,费良军,傅渝亮,陈琳,刘乐. 农业工程学报. 2018(05)
[7]泰山山前平原三种土地利用方式下土壤结构特征及其对土壤持水性的影响[J]. 王修康,戚兴超,刘艳丽,刘之广,宋付朋,李成亮. 自然资源学报. 2018(01)
[8]科尔沁沙地固定沙丘土壤水体积分数变化[J]. 姚淑霞,赵传成,张铜会,王素云,李旭东. 中国沙漠. 2016(01)
[9]古尔班通古特沙漠南缘固定沙丘土壤水分时空变化特征[J]. 朱海,胡顺军,陈永宝. 土壤学报. 2016(01)
[10]西南喀斯特地区地表水热过程研究进展与展望[J]. 高江波,吴绍洪,戴尔阜,侯文娟. 地球科学进展. 2015(06)
本文编号：3411576
【文章来源】：水土保持学报. 2020,34(06)北大核心CSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
不同类型沙丘叶面积指数和根系密度
不同类型沙丘在生长季初期土壤水分基本稳定,各土层水分已接近残余含水率,直到5月22日的1次降雨,各类型沙丘土壤水分含量都有所升高,但上升幅度不大。不同类型沙丘土壤水分含量差异明显(图4),平均水分含量总体表现为阴坡固定沙丘>半流动沙丘>半固定沙丘>半阳坡固定沙丘,具有明显的季节性变化,整体呈“正态分布”形,这与沙丘植被状况和砂土持水能力是直接相关的,其中在8月,4种沙地类型土壤贮水量均达到最大值,阴坡固定沙丘土壤贮水量最高,为121.51 mm,半阳坡固定沙丘土壤贮水量最低,为63.58 mm。
选用变异系数(CV)来表示沙地土壤水分的变异程度,当CV≤10%时,属于弱变异,10%<CV<100%时,属于中等变异,CV≥100%时,属于强变异[16]。从4类沙丘0—200 cm土层土壤水分变异系数垂直分布曲线(图5)可以看出,整体变异性均属中等变异,且表现出半阳坡固定沙丘>半固定沙丘>半流动沙丘>阴坡固定沙丘的趋势,其中半流动、半固定和阴坡固定沙丘土壤水分变异系数在土体剖面上具有相似的变化趋势,即0—40 cm土层范围内,变异系数随深度的增加迅速降低,说明该层土壤水分受季节变化影响较大;40—200 cm土层范围内,土壤水分变异系数趋于稳定,波动性较小,说明该层土壤水分基本不受季节变化的影响。而半阳坡固定沙丘具有完全不同的变化趋势,表现为“S”形,即0—40 cm土层范围内,土壤水分变异系数随土层深度的增加缓慢降低,40 cm土层达到最低值,为40.11%;40—200 cm土层范围内,变异系数呈急剧增加而又较快速降低的趋势,在80 cm土层达到最大值,为75.45%。图4 不同类型沙丘土壤贮水量和变异系数的变化
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅层滑坡多发区典型灌木根系对边坡土体抗剪强度的影响[J]. 李佳,汪霞,贾海霞,赵云飞,欧延升,柳洋. 生态学报. 2019(14)
[2]Spatial distribution of water-active soil layer along the south-north transect in the Loess Plateau of China[J]. ZHAO Chunlei,SHAO Ming’an,JIA Xiaoxu,HUANG Laiming,ZHU Yuanjun. Journal of Arid Land. 2019(02)
[3]基于Shuttleworth-Wallace模型的科尔沁沙地流动半流动沙丘蒸散发模拟[J]. 包永志,刘廷玺,段利民,王冠丽,童新. 应用生态学报. 2019(03)
[4]HYDRUS-1D模型模拟渭北旱塬深剖面土壤水分的适用性[J]. 李冰冰,王云强,李志. 应用生态学报. 2019(02)
[5]黄土丘陵区不同土地利用方式下土壤水分变化特征[J]. 马婧怡,贾宁凤,程曼. 生态学报. 2018(10)
[6]多因素影响下土壤上升毛管水运动特性HYDRUS模拟及验证[J]. 钟韵,费良军,傅渝亮,陈琳,刘乐. 农业工程学报. 2018(05)
[7]泰山山前平原三种土地利用方式下土壤结构特征及其对土壤持水性的影响[J]. 王修康,戚兴超,刘艳丽,刘之广,宋付朋,李成亮. 自然资源学报. 2018(01)
[8]科尔沁沙地固定沙丘土壤水体积分数变化[J]. 姚淑霞,赵传成,张铜会,王素云,李旭东. 中国沙漠. 2016(01)
[9]古尔班通古特沙漠南缘固定沙丘土壤水分时空变化特征[J]. 朱海,胡顺军,陈永宝. 土壤学报. 2016(01)
[10]西南喀斯特地区地表水热过程研究进展与展望[J]. 高江波,吴绍洪,戴尔阜,侯文娟. 地球科学进展. 2015(06)
本文编号：3411576
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/nykj/3411576.html
