典型草原禁牧条件下土壤水分对降雨模式的响应
发布时间：2021-09-17 12:37
通过在锡林郭勒草原设置禁牧和放牧试验点,对气象、植被、土壤要素和5 cm、10 cm、15 cm、30 cm层土壤水分进行监测分析,揭示典型草原禁牧条件下降雨和土壤水分的变化及转化规律,结果表明:禁牧3 a后土壤垂向异质性增强,降雨过程中各土层土壤含水量差异显著,放牧区则相反;土壤水分对降雨响应的滞后时间随土层深度增加而增加,相对于禁牧区,放牧区浅层土壤（5 cm、10 cm）持水性能较弱,入渗完成用时较短;5 mm以下的降雨对禁牧和放牧区土壤水分均无明显补给作用,当降雨连续均匀且强度不超过5 mm·h-1时最有利于入渗,放牧区入渗深度达到15 cm和30 cm层分别需要7.9 mm和大于25 mm的降雨,而禁牧区大于5 mm的降雨就可以入渗到30cm土层;强度5～6 mm·h-1的独立降雨只能入渗到表层土壤中（5 cm）,强度大于15 mm·h-1的降雨在禁牧区能通过大孔隙快速入渗到30 cm及更深层土壤,放牧区则表层入渗较快（0～5 cm）,深层入渗较慢,会形成地表径流甚至洪水灾害。该研究的结果可以为草地生态水文过程...
【文章来源】：干旱区研究. 2019,36(06)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
监测土壤含水率与实测土壤含水率Fig．1Monitoredandmeasuredvaluesofsoilmoisturecontent
注:(a)为放牧区;(b)为禁牧区。图2土壤水分对降雨响应的滞后时间Fig．2Lagtimeofsoilmoistureresponsetorainfall区长很多。2．3土壤水分对降雨模式的响应2．3．1降雨模式单独1d或连续阴雨天的降雨看作一次降雨事件。2015年总降雨量285．8mm，次数最多的是小于5mm的降雨事件，共21次，占总次数的56．8%。降雨总量30．6mm，只占全年的10．6%，降雨量最多的是25～30mm的降雨事件，次数2次，降雨总量58．9mm占全年的20．6%。按降雨量和连续降雨天数可划分为14种不同的降雨模式:降雨量0～5mm时长1d、2d、4d、5d的降雨事件分别为16次、3次、1次、1次;5～10mm时长1d的降雨事件4次、时长3d的2次;10～15mm时长2d、3d、4d的降雨事件各1次;15～20mm时长3d的3次;20～25mm时长4d的降雨事件1次;25～30mm时长4d、5d的各1次;35～40mm时长5d的降雨事件1次(图3)。2．3．2不同降雨模式下土壤水分的剖面分布将不同降雨模式下对应的土壤水分作差异性分析，没有显著差异的土层划分为相同子类，分析结果如图4所示。结果表明:在连续没有降雨的51d内，放牧和禁牧区各土层之间土壤水分差异性显著，放牧区几乎在所有降雨模式下都有2层或2层以上含水量为相同子类，并随着连续降雨天数的增加，土壤水分大小相似的土层深度在往下运移，只有15～20mm3d和25～30mm4d这2种降雨模式例外;禁图3降雨事件分布特征Fig．3Distributionoftherainfallevents牧区差异性表现出的规律相反，几乎所有的降雨模式下各层土壤水分都有显著差异，除
嗟氖?25～30mm的降雨事件，次数2次，降雨总量58．9mm占全年的20．6%。按降雨量和连续降雨天数可划分为14种不同的降雨模式:降雨量0～5mm时长1d、2d、4d、5d的降雨事件分别为16次、3次、1次、1次;5～10mm时长1d的降雨事件4次、时长3d的2次;10～15mm时长2d、3d、4d的降雨事件各1次;15～20mm时长3d的3次;20～25mm时长4d的降雨事件1次;25～30mm时长4d、5d的各1次;35～40mm时长5d的降雨事件1次(图3)。2．3．2不同降雨模式下土壤水分的剖面分布将不同降雨模式下对应的土壤水分作差异性分析，没有显著差异的土层划分为相同子类，分析结果如图4所示。结果表明:在连续没有降雨的51d内，放牧和禁牧区各土层之间土壤水分差异性显著，放牧区几乎在所有降雨模式下都有2层或2层以上含水量为相同子类，并随着连续降雨天数的增加，土壤水分大小相似的土层深度在往下运移，只有15～20mm3d和25～30mm4d这2种降雨模式例外;禁图3降雨事件分布特征Fig．3Distributionoftherainfallevents牧区差异性表现出的规律相反，几乎所有的降雨模式下各层土壤水分都有显著差异，除15～20mm3d和25～30mm4d这2种降雨模式下5cm和10cm层土壤水分达到相似状态，这2种降雨模式中都包含4h内累积降雨量＞10mm的连续降雨，其中包括强度超过5mm·h－1的大降雨。2．4土壤水分对降雨事件的响应2．4．1降雨中的土壤水分变化从每种降雨模式中选择1场降雨，每场降雨的降雨量、降雨时长、降雨强度、平均降雨间隔(降雨之间无降雨时长)如表1
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同放牧强度对内蒙古锡林郭勒草原土壤有机碳的影响（英文）[J]. 谢芮,吴秀芹. Journal of Geographical Sciences. 2016(11)
[2]干旱半干旱草地生态系统与土壤水分关系研究进展[J]. 邹慧,高光耀,傅伯杰. 生态学报. 2016(11)
[3]人工固沙植被区土壤水分动态及空间分布[J]. 王艳莉,刘立超,高艳红,杨昊天,李刚. 中国沙漠. 2015(04)
[4]放牧强度对三江源典型高寒草甸生物量和土壤理化特征的影响[J]. 李凤霞,李晓东,周秉荣,祁栋林,王力,傅华. 草业科学. 2015(01)
[5]黄土高原土壤水分与植被相互作用研究进展[J]. 李小英,段争虎. 土壤通报. 2012(06)
本文编号：3398740
【文章来源】：干旱区研究. 2019,36(06)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
监测土壤含水率与实测土壤含水率Fig．1Monitoredandmeasuredvaluesofsoilmoisturecontent
注:(a)为放牧区;(b)为禁牧区。图2土壤水分对降雨响应的滞后时间Fig．2Lagtimeofsoilmoistureresponsetorainfall区长很多。2．3土壤水分对降雨模式的响应2．3．1降雨模式单独1d或连续阴雨天的降雨看作一次降雨事件。2015年总降雨量285．8mm，次数最多的是小于5mm的降雨事件，共21次，占总次数的56．8%。降雨总量30．6mm，只占全年的10．6%，降雨量最多的是25～30mm的降雨事件，次数2次，降雨总量58．9mm占全年的20．6%。按降雨量和连续降雨天数可划分为14种不同的降雨模式:降雨量0～5mm时长1d、2d、4d、5d的降雨事件分别为16次、3次、1次、1次;5～10mm时长1d的降雨事件4次、时长3d的2次;10～15mm时长2d、3d、4d的降雨事件各1次;15～20mm时长3d的3次;20～25mm时长4d的降雨事件1次;25～30mm时长4d、5d的各1次;35～40mm时长5d的降雨事件1次(图3)。2．3．2不同降雨模式下土壤水分的剖面分布将不同降雨模式下对应的土壤水分作差异性分析，没有显著差异的土层划分为相同子类，分析结果如图4所示。结果表明:在连续没有降雨的51d内，放牧和禁牧区各土层之间土壤水分差异性显著，放牧区几乎在所有降雨模式下都有2层或2层以上含水量为相同子类，并随着连续降雨天数的增加，土壤水分大小相似的土层深度在往下运移，只有15～20mm3d和25～30mm4d这2种降雨模式例外;禁图3降雨事件分布特征Fig．3Distributionoftherainfallevents牧区差异性表现出的规律相反，几乎所有的降雨模式下各层土壤水分都有显著差异，除
嗟氖?25～30mm的降雨事件，次数2次，降雨总量58．9mm占全年的20．6%。按降雨量和连续降雨天数可划分为14种不同的降雨模式:降雨量0～5mm时长1d、2d、4d、5d的降雨事件分别为16次、3次、1次、1次;5～10mm时长1d的降雨事件4次、时长3d的2次;10～15mm时长2d、3d、4d的降雨事件各1次;15～20mm时长3d的3次;20～25mm时长4d的降雨事件1次;25～30mm时长4d、5d的各1次;35～40mm时长5d的降雨事件1次(图3)。2．3．2不同降雨模式下土壤水分的剖面分布将不同降雨模式下对应的土壤水分作差异性分析，没有显著差异的土层划分为相同子类，分析结果如图4所示。结果表明:在连续没有降雨的51d内，放牧和禁牧区各土层之间土壤水分差异性显著，放牧区几乎在所有降雨模式下都有2层或2层以上含水量为相同子类，并随着连续降雨天数的增加，土壤水分大小相似的土层深度在往下运移，只有15～20mm3d和25～30mm4d这2种降雨模式例外;禁图3降雨事件分布特征Fig．3Distributionoftherainfallevents牧区差异性表现出的规律相反，几乎所有的降雨模式下各层土壤水分都有显著差异，除15～20mm3d和25～30mm4d这2种降雨模式下5cm和10cm层土壤水分达到相似状态，这2种降雨模式中都包含4h内累积降雨量＞10mm的连续降雨，其中包括强度超过5mm·h－1的大降雨。2．4土壤水分对降雨事件的响应2．4．1降雨中的土壤水分变化从每种降雨模式中选择1场降雨，每场降雨的降雨量、降雨时长、降雨强度、平均降雨间隔(降雨之间无降雨时长)如表1
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同放牧强度对内蒙古锡林郭勒草原土壤有机碳的影响（英文）[J]. 谢芮,吴秀芹. Journal of Geographical Sciences. 2016(11)
[2]干旱半干旱草地生态系统与土壤水分关系研究进展[J]. 邹慧,高光耀,傅伯杰. 生态学报. 2016(11)
[3]人工固沙植被区土壤水分动态及空间分布[J]. 王艳莉,刘立超,高艳红,杨昊天,李刚. 中国沙漠. 2015(04)
[4]放牧强度对三江源典型高寒草甸生物量和土壤理化特征的影响[J]. 李凤霞,李晓东,周秉荣,祁栋林,王力,傅华. 草业科学. 2015(01)
[5]黄土高原土壤水分与植被相互作用研究进展[J]. 李小英,段争虎. 土壤通报. 2012(06)
本文编号：3398740
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