白刺沙包浅层土壤水分动态及其对不同降雨量的响应

发布时间：2021-08-13 06:47

　　以乌兰布和沙漠典型白刺沙包为研究对象,使用EC-5土壤水分传感器对其浅层（0—50 cm）土壤水分进行长期连续监测,分析了白刺沙包不同深度土层对不同降雨量的响应及整个生长季的土壤水分动态特征。结果表明:降雨是乌兰布和沙漠白刺沙包土壤水分的最重要补给源,降雨量大小是影响浅层土壤水分补给深度的决定因素。小于10 mm的降雨完全被表层（0—10 cm）土壤吸收,无法补给10 cm以下土壤水分;10—20 mm的降雨对土壤水分的补给深度达到20 cm;20—30 mm的降雨对土壤水分的补给深度达到40 cm,大于30 mm的降雨补给深度可达到50 cm,甚至更深土层。在研究区降雨量以小于20 mm降雨为主的情况下,20 cm以下土层土壤水分逐步恶化,久之将有利于浅根系草本植物的生长,不利于白刺的生长繁殖。因此,这种降雨格局将对浅层土壤水分及植被演替产生重要影响。 

【文章来源】：生态学报. 2019,39(15)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

研究区2015—2017年生长季降水变化特征

使土壤含水量维持在5%—11%。②土壤水分波动期(6月中旬—9月底)，6月份以后降雨增多，在较大的降雨或连续降雨的条件下，不同深度的土壤含水量波动存在差异，表层土壤水分表现为骤升骤降的脉冲式特点，由于表层(0—10cm)和10—20cm土层土壤水分渗透很快，在短时间内迅速升至10%—15%，而后耗于土壤蒸发和植物蒸腾，逐渐降至5%;20cm以下土层土壤水分下渗缓慢，波动相对较小，较长时间维持在3%—8%左右。由此可以认为浅层土壤水分动态变化主要因大气降雨的季节分布而变化，即白刺沙包浅层土壤水分的变化与生长季降雨变化同步。图22015—2017年白刺生长季沙包土壤水分动态Fig．2SoilwatercontentdynamicsofnebkhainthegrowthseasonofNitrariatangutorumin2015—20172．3不同降雨量前后不同土层深度水分变化特征图3表明，5mm的降雨只对0—10cm土层土壤水分产生影响，使0—10cm土层土壤水分提高24．5%;15．4mm的降雨对20cm以上土层土壤水分产生影响，分别使0—10、10—20cm土层土壤水分提高247．4%和41．8%;21．3mm的降雨主要影响30cm以上土层土壤水分，分别使0—10、10—20、20—30cm土层土壤水分提高220．9%、132．1%和53．1%;26．3mm的降雨改变了40cm以上土层土壤水分，分别使0—10、10—20、20—30、30—40cm土层土壤水分提高104．4%、60．6%、115．5%和188．2%;44．7mm的降雨(降雨时间为10h)对50cm以上土层土壤水分均产生影响，分别使各土层土壤水分提高153．9%、120．8%、245．3%、453．2%和132．7%;但是，48．8mm的降雨(降雨时间为2h)只对20cm以上土层土壤水分产生影响，分别使0—10cm和10—20cm土层土壤水分提高230．2%和61．8%。2．4不同深度土层对不同降雨量的响应时间由表2可以看出，白刺沙包不同深度土层对不同降雨量的响应时间存在差异。对于10

http://www．ecologica．cn下，10、20、30、40cm和50cm土层土壤水分变化的最快响应时间分别为0．5、1、1、1．5h和5h。图3不同降雨量前后不同土层水分变化特征Fig．3Characteristicsofwaterchangesindifferentsoillayersbeforeandafterdifferentrainfall表2不同深度土层对不同降雨量的响应时间Table2Ｒesponsetimeofdifferentdepthsoillayerstodifferentrainfall土层深度Soildepth/cm对不同降雨量的响应时间Ｒesponsetimetodifferentrainfall/h5mm15．4mm21．3mm26．3mm44．7mm48．8mm1030．50．50．50．50．52065．551130207．5140101．55053讨论3．1不同降雨量对土壤水分含量的影响在白刺生长季内，白刺灌丛沙包的表层(10cm)和10—20cm土层土壤含水量波动剧烈，特别是生长季中期大雨(＞30mm)过后可以增加到10%—15%;而30—50cm土壤含水量则相对比较稳定，一直在3%—8%之间波动。降雨后表层土壤的含水量得到明显改善，而土壤30—50cm的含水量增幅相对较校降雨量越大，对土壤水分的影响深度越大。例如，44．7mm的降雨能够明显增加0—50cm土层的土壤含水量，而5mm的降雨只能增加10cm土层的土壤含水量。有研究表明，2007年8月甘肃民勤一次47．6mm的大雨发生后，稳定阶段白刺沙包的土壤水分最大补给深度仅为30cm［19］，比本研究的稳定阶段白刺沙包土壤水分影响深度15期李新乐等:白刺沙包浅层土壤水分动态及其对不同降雨量的响应5075

【参考文献】：
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本文编号：3339967