高寒草原根系层土壤水分动态及其对降雨格局的响应
发布时间：2021-11-03 11:43
厘清高寒草原土壤水分动态对降雨的响应,对于理解降雨格局变化对其生态系统结构和功能的影响具有重要意义。选取青藏高原北部典型的高寒草原群落,利用2015—2017年的降雨和土壤水分连续观测数据,分析了生长季降雨格局变化对根系层土壤水分状况的影响。结果表明,（1）生长季降雨格局和根系层土壤水分动态没有表现出很好的对应性,降雨格局变化基本呈单峰型,土壤水分动态存在单峰型和双峰型2种模式,双峰型第一个峰值出现在生长季前期（5—6月）。年际间降雨格局的差异对下层土壤水分变化的影响大于上层（0—10 cm）土壤。（2）土壤水分增量随土层深度增加逐渐减小,小于5 mm的降雨对土壤水分的补给很弱,大于5 mm的降雨可明显增加表层（0—10 cm）土壤水分,增量为0.025 cm3·cm-3;大于10 mm的降雨可明显增加20—30 cm土层土壤水分,增量为0.019 cm3·cm-3;只有降雨大于20 mm,40 cm土层土壤水分才明显增加,增量为0.022 cm3·cm-3
【文章来源】：生态环境学报. 2020,29(09)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
降雨和平均气温月均值变化与各量级降雨情况
图2 2015—2017年生长季土壤水分和降雨的季节与年际变化5个土层土壤水分增量和降雨事件大小均呈显著正相关（P<0.01);0—30 cm土层土壤水分增量和降雨强度均呈显著正相关（P<0.01），在40 cm土层未发现显著正相关性（表2）。分析了降雨前表层(5 cm）土壤水分、气温、风速和相对湿度对土壤水分增量的影响（表3），发现气温对土壤水分增量的影响较明显，气温高导致蒸散发量大，随着气温升高，单位降雨引起的土壤水分增量呈减少趋势。土壤水分增量与风速和相对湿度未表现出明显的相关规律性。
回归分析显示（图4),0—40 cm土壤剖面蓄水增量与降雨事件大小和降雨强度均呈显著的二次函数关系（P<0.001），即随着降雨事件大小和降雨强度的增加，0—40 cm土壤剖面蓄水增量呈先较快增加后逐渐趋于平稳的趋势。降雨事件大小能够解释0—40 cm土壤剖面蓄水增量的81.2%，降雨强度能够解释0—40 cm土壤剖面蓄水增量的53.0%。0—40 cm土壤剖面蓄水开始增加的降雨事件大小和降雨强度阈值分别为3.03mm和1.32 mm·d-1。3 讨论
【参考文献】：
期刊论文
[1]青海北部草地水分时间异质性及主导因素[J]. 马扶林,杨永胜,王军邦,黄煜茹,李以康,周华坤,李英年. 水土保持研究. 2020(04)
[2]干旱半干旱区退化草地土壤水分变化及其对降雨时间格局的响应[J]. 高露,张圣微,朱仲元,高文龙,杜银龙. 水土保持学报. 2020(01)
[3]青藏高原东北缘黄土区典型立地人工林分土壤水分特性研究[J]. 林莎,王莉,李远航,陈梦飞,贺康宁. 生态学报. 2019(18)
[4]白刺沙包浅层土壤水分动态及其对不同降雨量的响应[J]. 李新乐,吴波,张建平,辛智鸣,董雪,段瑞兵. 生态学报. 2019(15)
[5]青藏高原地表土壤水变化、影响因子及未来预估[J]. 范科科,张强,孙鹏,宋长青,朱秀迪,余慧倩,申泽西. 地理学报. 2019(03)
[6]高寒草甸生态系统表层土壤水分时间稳定性研究[J]. 朱绪超,邵明安,朱军涛,张扬建. 农业机械学报. 2017(08)
[7]自然降雨过程对典型草原土壤水分的影响研究——以锡林浩特为例[J]. 王海梅,侯琼,冯旭宇,云文丽. 干旱气象. 2016(06)
[8]内蒙古半干旱草原土壤水分对降水格局变化的响应[J]. 陈敏玲,张兵伟,任婷婷,王姗姗,陈世苹. 植物生态学报. 2016(07)
[9]小针茅荒漠草原土壤水分动态及其对降雨的响应[J]. 常昌明,牛建明,王海,张庆,董建军,康萨如拉,韩芳,那日苏. 干旱区研究. 2016(02)
[10]青藏高原高寒沼泽湿地在退化梯度上植物群落组成的改变对湿地水分状况的影响[J]. 李宏林,徐当会,杜国祯. 植物生态学报. 2012(05)
本文编号：3473620
【文章来源】：生态环境学报. 2020,29(09)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
降雨和平均气温月均值变化与各量级降雨情况
图2 2015—2017年生长季土壤水分和降雨的季节与年际变化5个土层土壤水分增量和降雨事件大小均呈显著正相关（P<0.01);0—30 cm土层土壤水分增量和降雨强度均呈显著正相关（P<0.01），在40 cm土层未发现显著正相关性（表2）。分析了降雨前表层(5 cm）土壤水分、气温、风速和相对湿度对土壤水分增量的影响（表3），发现气温对土壤水分增量的影响较明显，气温高导致蒸散发量大，随着气温升高，单位降雨引起的土壤水分增量呈减少趋势。土壤水分增量与风速和相对湿度未表现出明显的相关规律性。
回归分析显示（图4),0—40 cm土壤剖面蓄水增量与降雨事件大小和降雨强度均呈显著的二次函数关系（P<0.001），即随着降雨事件大小和降雨强度的增加，0—40 cm土壤剖面蓄水增量呈先较快增加后逐渐趋于平稳的趋势。降雨事件大小能够解释0—40 cm土壤剖面蓄水增量的81.2%，降雨强度能够解释0—40 cm土壤剖面蓄水增量的53.0%。0—40 cm土壤剖面蓄水开始增加的降雨事件大小和降雨强度阈值分别为3.03mm和1.32 mm·d-1。3 讨论
【参考文献】：
期刊论文
[1]青海北部草地水分时间异质性及主导因素[J]. 马扶林,杨永胜,王军邦,黄煜茹,李以康,周华坤,李英年. 水土保持研究. 2020(04)
[2]干旱半干旱区退化草地土壤水分变化及其对降雨时间格局的响应[J]. 高露,张圣微,朱仲元,高文龙,杜银龙. 水土保持学报. 2020(01)
[3]青藏高原东北缘黄土区典型立地人工林分土壤水分特性研究[J]. 林莎,王莉,李远航,陈梦飞,贺康宁. 生态学报. 2019(18)
[4]白刺沙包浅层土壤水分动态及其对不同降雨量的响应[J]. 李新乐,吴波,张建平,辛智鸣,董雪,段瑞兵. 生态学报. 2019(15)
[5]青藏高原地表土壤水变化、影响因子及未来预估[J]. 范科科,张强,孙鹏,宋长青,朱秀迪,余慧倩,申泽西. 地理学报. 2019(03)
[6]高寒草甸生态系统表层土壤水分时间稳定性研究[J]. 朱绪超,邵明安,朱军涛,张扬建. 农业机械学报. 2017(08)
[7]自然降雨过程对典型草原土壤水分的影响研究——以锡林浩特为例[J]. 王海梅,侯琼,冯旭宇,云文丽. 干旱气象. 2016(06)
[8]内蒙古半干旱草原土壤水分对降水格局变化的响应[J]. 陈敏玲,张兵伟,任婷婷,王姗姗,陈世苹. 植物生态学报. 2016(07)
[9]小针茅荒漠草原土壤水分动态及其对降雨的响应[J]. 常昌明,牛建明,王海,张庆,董建军,康萨如拉,韩芳,那日苏. 干旱区研究. 2016(02)
[10]青藏高原高寒沼泽湿地在退化梯度上植物群落组成的改变对湿地水分状况的影响[J]. 李宏林,徐当会,杜国祯. 植物生态学报. 2012(05)
本文编号：3473620
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