降水對鼎湖山季風常綠闊葉林土壤水氘特征的影響
本文選題:氘同位素 + 大氣降水。 參考:《林業(yè)科學》2017年04期
【摘要】:【目的】分析我國南亞熱帶鼎湖山季風常綠闊葉林土壤水的水分來源、不同強度降水在土壤剖面中的時空運移過程及對各層土壤水的貢獻率,為研究降水格局變化下鼎湖山自然保護區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)水循環(huán)過程及區(qū)域水資源科學管理等提供科學依據(jù)!痉椒ā坷秒凰丶夹g,比較不同降水條件下鼎湖山季風常綠闊葉林土壤水δD與潛在水源(大氣降水、淺層地下水)δD,闡明土壤水的水分來源和降水在土壤剖面中的時空分布特征;運用二元線性混合模型計算不同強度降水對各層土壤水的貢獻率。【結(jié)果】鼎湖山季風常綠闊葉林中土壤水δD介于大氣降水δD和淺層地下水δD之間,土壤水主要來源于大氣降水和淺層地下水;雨后5天內(nèi),小雨(9.8 mm)對0~10 cm表層土壤水貢獻率最高(31.2%~44.6%),對10~40 cm深處土壤水貢獻率次之(24.2%~32.0%),對40~80 cm深處土壤水貢獻率較小(8.3%~15.7%),對80~100 cm深層土壤水貢獻率最小(接近于0);雨后5天為中雨(20.0 mm)對0~10 cm表層土壤水貢獻率最大(63.3%~78.9%),對10~40 cm深處土壤水貢獻率次之(46.9%~74.0%),對40~80 cm深處土壤水貢獻率較小(37.9%~63.0%),對80~100 cm深處土壤水貢獻率最小(35.8%~47.5%);無論濕季還是干季,大雨(降水量30 mm)后第1天,該次降水可滲透到80 cm以下深層土壤,且對80~100 cm深層土壤水的貢獻率高達94.1%。【結(jié)論】0~10 cm表層土壤水δD與降水δD變化趨勢一致,林中表層土壤水δD主要受降水δD的控制;降水強度越大,降水從土壤表層向深層土壤滲透速度越快,對80~100 cm深處土壤水δD影響越明顯,降水對各層次土壤水的貢獻率也越大;土壤剖面中土壤水δD的時空變化特征可指示降水在土壤剖面運移過程;無論小雨還是中雨,80 cm以下深層土壤水δD變化幅度較小,表明鼎湖山季風常綠闊葉林植被結(jié)構(gòu)對降水在土壤剖面入滲過程具有顯著的調(diào)控作用。
[Abstract]:[objective] to analyze the source of soil water in the monsoon evergreen broad-leaved forest of Dinghushan, the spatio-temporal transport process of precipitation with different intensities in the soil profile and its contribution to soil water in various layers. It provides a scientific basis for studying the water cycle process of forest ecosystem and the scientific management of regional water resources in Dinghushan Nature Reserve under the change of precipitation pattern. [methods] deuterium isotope technique is used. Comparing 未 D of soil water with 未 D of potential water source (atmospheric precipitation, shallow groundwater) in Dinghushan monsoon evergreen broadleaved forest under different precipitation conditions, the water source of soil water and temporal and spatial distribution characteristics of precipitation in soil profile were clarified. The contribution rate of precipitation with different intensity to soil water was calculated by using binary linear mixed model. [results] the 未 D of soil water in Dinghushan monsoon evergreen broadleaved forest is between atmospheric precipitation 未 D and shallow groundwater 未 D. Soil water mainly comes from precipitation and shallow groundwater; within 5 days after rain, The contribution rate of soil water to the surface layer of 0 ~ 10 cm is the highest (31.22.6 cm), the contribution rate of soil water to 10 ~ 40 cm depth is 24.2%, the contribution rate of soil water to 4080 cm depth is lower (8.3mm), and to 80100 cm deep layer soil water contribution rate is the least (close to 0); 5 days after the rain, the contribution rate of soil water is the lowest (close to 0 ~ 0); 5 days after the rain, the contribution rate of soil water to the soil water depth of 80100 cm is the lowest (close to 0). The maximum contribution rate of water to surface soil water was 63.3%, 78.9%, 46.9%, 37.9 mm, 37.9% and 47.5%, respectively, to the depth of 10 ~ 40 cm, 40 ~ 80 cm depth, 40 ~ 80 cm depth and 80 ~ 80 cm depth, respectively, and the lowest contribution rate was 35.8m ~ 47.5%, no matter in wet season or in dry season, the highest contribution rate of water was 63.3 mm to the surface soil water of 0 ~ 10 cm, and the highest contribution rate was 78.9 mm to 10 ~ (10) cm depth, followed by 46.9% ~ 74.0 mm deep soil water contribution rate to 10 ~ 40 cm deep soil water depth. On the first day after the heavy rain (30 mm precipitation), the precipitation could penetrate to the deep soil below 80 cm, and the contribution rate to the 80 ~ 100 cm deep soil water was as high as 94.1%. [conclusion] the variation trend of 未 D in surface soil water of 0 ~ 10 cm is consistent with that of precipitation 未 D. The higher the rainfall intensity, the faster the infiltration speed of precipitation from the surface to the deep soil, the more obvious the effect on the 未 D of soil water in the depth of 80,100cm, and the greater the contribution rate of precipitation to the soil water at all levels. The temporal and spatial variation characteristics of soil water 未 D in soil profile can indicate the process of precipitation migration in soil profile, and the variation range of 未 D in deep soil water below 80 cm in light rain or moderate rain is relatively small. The results show that the vegetation structure of monsoon evergreen broadleaved forest in Dinghushan has a significant effect on the infiltration process of precipitation in soil profile.
【作者單位】: 中國林業(yè)科學研究院森林生態(tài)環(huán)境與保護研究所;
【基金】:國家自然科學基金項目(31290223,31670720,31170661) 林業(yè)公益行業(yè)專項(201504423) 院重點基金(CAFYBB2017ZB003)
【分類號】:S714
【參考文獻】
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本文編號:1920116
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