以庫布齊沙漠東緣典型分布的油蒿灌叢為對象,使用微氣象觀測系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)測2016—2018年生長季降雨及多層次土壤含水量（0～10、10～30、30～50 cm）,研究不同降雨格局下荒漠土壤水分的時(shí)空動(dòng)態(tài)變化,分析降雨事件對土壤水分的補(bǔ)給作用和水分入滲特征。結(jié)果表明:油蒿灌叢淺層土壤含水量在降雨脈動(dòng)下產(chǎn)生明顯的季節(jié)和垂直變化,雨量和雨前土壤含水量是影響土壤水分補(bǔ)給和入滲的主控因素。0～10 cm土層土壤對降雨反饋迅速,>3.8 mm降雨對該層產(chǎn)生補(bǔ)給作用;10～30 cm土層土壤對降雨反饋稍顯遲滯,需8.6 mm以上降雨才能產(chǎn)生有效補(bǔ)給;30～50 cm土層土壤對降雨反饋更加滯后,降雨量超過11.8 mm后才能達(dá)到該補(bǔ)給深度。水分入滲速率隨雨量增大而升高,隨土層加深而減弱,入滲深度與雨量和雨前土壤含水量均呈顯著正相關(guān)。研究期間,降雨事件以<10 mm降雨為主,占總降雨次數(shù)的78.4%,降雨對土壤的補(bǔ)給主要作用于30 cm以內(nèi)土層,對深層土壤的補(bǔ)給十分有限,不利于深根性植物生長,降雨格局直接影響和改變了研究區(qū)植物群落的構(gòu)成、分布和演替。 

【文章來源】：應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2020,31(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

研究區(qū)降雨變化特征

圖1 研究區(qū)降雨變化特征30 cm深度土壤體積含水量 (VWC30)對降雨的響應(yīng)稍顯滯后,二者呈顯著正相關(guān)(y=0.302x+7.559,P<0.05),降雨量對該層土壤水分變化的解釋度為53.0%。VWC30年際變化為2018年(8.3%)>2017年(7.4%)>2016年(7.1%),季節(jié)變化為生長季初期積累上升,此后小幅波動(dòng)變化,但整體水平顯著低于初期。50 cm深度土壤體積含水量 (VWC50)對降雨的響應(yīng)明顯滯后于表層土壤,且波動(dòng)較小,二者呈顯著正相關(guān)(y=0.228x+5.748,P<0.05),降雨量對該層土壤水分變化的解釋度為33.4%。VWC50年際變化為2018年(8.2%)>2016年(6.6%)>2017年(5.2%),季節(jié)變化與VWC30相似。

由圖3可以看出,降雨對油蒿灌叢土壤水分的補(bǔ)給分3個(gè)明顯階段: 1) 無補(bǔ)給階段,2.6 mm以下降雨不會對土壤水分產(chǎn)生有效補(bǔ)給。2) 逐層有限補(bǔ)給階段,3.8 mm降雨開始對0～10 cm土層土壤水分產(chǎn)生補(bǔ)給,使VWC10升高17.8%;8.6 mm降雨對土壤水分的影響到達(dá)30 cm深土層,使VWC10和VWC30分別升高29.3%和12.8%;11.8 mm降雨對土壤水分的補(bǔ)給到達(dá)50 cm深土層,使VWC10、VWC30和VWC50分別升高27.5%、16.9%和5.6%。3) 充足補(bǔ)給階段,當(dāng)單次降雨量超過12.8 mm后,降雨事件對各層土壤水分的補(bǔ)給作用明顯增大,補(bǔ)給效果明顯增強(qiáng)。降雨強(qiáng)度同樣影響土壤水分補(bǔ)給,29.4和42.4 mm降雨強(qiáng)度分別為11.8、14.1 mm·h-1,均屬于短時(shí)集中的強(qiáng)降雨,二者分別使土壤水分增加39.7%和91.5%。而在雨量相似的條件下,降雨歷時(shí)長、強(qiáng)度低的降雨卻能顯著增加113.8%和329.9%�；貧w分析表明(表1),雨量和雨前土壤含水量共同影響VWC10,前者的解釋度為48.2%,后者的解釋度為28.3%;而雨前土壤含水量對VWC30和VWC50的影響較小,雨量起主導(dǎo)作用。2.4 降雨脈動(dòng)下土壤水分入滲特征

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]白刺沙包淺層土壤水分動(dòng)態(tài)及其對不同降雨量的響應(yīng)[J]. 李新樂,吳波,張建平,辛智鳴,董雪,段瑞兵.  生態(tài)學(xué)報(bào). 2019(15)
[2]降水與土壤水混合過程的生態(tài)水文分離現(xiàn)象及其研究進(jìn)展[J]. 呂斯丹,宋賢威,溫學(xué)發(fā).  應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2019(06)
[3]兩種荒漠生境條件下泡泡刺水分來源及其對降水的響應(yīng)[J]. 周海,趙文智,何志斌.  應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2017(07)
[4]高原濕地納帕海土壤持水力對不同放牧的響應(yīng)[J]. 陳廣磊,田昆,王行,張贇,孫梅,劉振亞,張曉寧,肖德榮.  水土保持學(xué)報(bào). 2016(04)
[5]內(nèi)蒙古半干旱草原土壤水分對降水格局變化的響應(yīng)[J]. 陳敏玲,張兵偉,任婷婷,王姍姍,陳世蘋.  植物生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(07)
[6]基于較大降水事件的人工固沙植被區(qū)植物水分來源分析[J]. 王艷莉,劉立超,高艷紅,李剛,趙杰才,謝敏.  應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(04)
[7]荒漠灌叢內(nèi)降雨和土壤水分再分配[J]. 王正寧,王新平,劉博.  應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(03)
[8]不同演替階段油蒿群落土壤水分特征分析[J]. 張軍紅,吳波,楊文斌,雷雅凱,李秀梅.  中國沙漠. 2012(06)
[9]干旱、半干旱環(huán)境降水脈動(dòng)對生態(tài)系統(tǒng)的影響[J]. 趙文智,劉鵠.  應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2011(01)
[10]庫布齊沙漠防風(fēng)固沙植被生態(tài)系統(tǒng)土壤水分狀況分析與評價(jià)[J]. 付聰明,王茜.  內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(04)



本文編號：3213823