典型草原禁牧條件下土壤水分對(duì)降雨模式的響應(yīng)
發(fā)布時(shí)間:2021-09-17 12:37
通過在錫林郭勒草原設(shè)置禁牧和放牧試驗(yàn)點(diǎn),對(duì)氣象、植被、土壤要素和5 cm、10 cm、15 cm、30 cm層土壤水分進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析,揭示典型草原禁牧條件下降雨和土壤水分的變化及轉(zhuǎn)化規(guī)律,結(jié)果表明:禁牧3 a后土壤垂向異質(zhì)性增強(qiáng),降雨過程中各土層土壤含水量差異顯著,放牧區(qū)則相反;土壤水分對(duì)降雨響應(yīng)的滯后時(shí)間隨土層深度增加而增加,相對(duì)于禁牧區(qū),放牧區(qū)淺層土壤(5 cm、10 cm)持水性能較弱,入滲完成用時(shí)較短;5 mm以下的降雨對(duì)禁牧和放牧區(qū)土壤水分均無明顯補(bǔ)給作用,當(dāng)降雨連續(xù)均勻且強(qiáng)度不超過5 mm·h-1時(shí)最有利于入滲,放牧區(qū)入滲深度達(dá)到15 cm和30 cm層分別需要7.9 mm和大于25 mm的降雨,而禁牧區(qū)大于5 mm的降雨就可以入滲到30cm土層;強(qiáng)度5~6 mm·h-1的獨(dú)立降雨只能入滲到表層土壤中(5 cm),強(qiáng)度大于15 mm·h-1的降雨在禁牧區(qū)能通過大孔隙快速入滲到30 cm及更深層土壤,放牧區(qū)則表層入滲較快(0~5 cm),深層入滲較慢,會(huì)形成地表徑流甚至洪水災(zāi)害。該研究的結(jié)果可以為草地生態(tài)水文過程...
【文章來源】:干旱區(qū)研究. 2019,36(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
監(jiān)測(cè)土壤含水率與實(shí)測(cè)土壤含水率Fig.1Monitoredandmeasuredvaluesofsoilmoisturecontent
注:(a)為放牧區(qū);(b)為禁牧區(qū)。圖2土壤水分對(duì)降雨響應(yīng)的滯后時(shí)間Fig.2Lagtimeofsoilmoistureresponsetorainfall區(qū)長(zhǎng)很多。2.3土壤水分對(duì)降雨模式的響應(yīng)2.3.1降雨模式單獨(dú)1d或連續(xù)陰雨天的降雨看作一次降雨事件。2015年總降雨量285.8mm,次數(shù)最多的是小于5mm的降雨事件,共21次,占總次數(shù)的56.8%。降雨總量30.6mm,只占全年的10.6%,降雨量最多的是25~30mm的降雨事件,次數(shù)2次,降雨總量58.9mm占全年的20.6%。按降雨量和連續(xù)降雨天數(shù)可劃分為14種不同的降雨模式:降雨量0~5mm時(shí)長(zhǎng)1d、2d、4d、5d的降雨事件分別為16次、3次、1次、1次;5~10mm時(shí)長(zhǎng)1d的降雨事件4次、時(shí)長(zhǎng)3d的2次;10~15mm時(shí)長(zhǎng)2d、3d、4d的降雨事件各1次;15~20mm時(shí)長(zhǎng)3d的3次;20~25mm時(shí)長(zhǎng)4d的降雨事件1次;25~30mm時(shí)長(zhǎng)4d、5d的各1次;35~40mm時(shí)長(zhǎng)5d的降雨事件1次(圖3)。2.3.2不同降雨模式下土壤水分的剖面分布將不同降雨模式下對(duì)應(yīng)的土壤水分作差異性分析,沒有顯著差異的土層劃分為相同子類,分析結(jié)果如圖4所示。結(jié)果表明:在連續(xù)沒有降雨的51d內(nèi),放牧和禁牧區(qū)各土層之間土壤水分差異性顯著,放牧區(qū)幾乎在所有降雨模式下都有2層或2層以上含水量為相同子類,并隨著連續(xù)降雨天數(shù)的增加,土壤水分大小相似的土層深度在往下運(yùn)移,只有15~20mm3d和25~30mm4d這2種降雨模式例外;禁圖3降雨事件分布特征Fig.3Distributionoftherainfallevents牧區(qū)差異性表現(xiàn)出的規(guī)律相反,幾乎所有的降雨模式下各層土壤水分都有顯著差異,除
嗟氖?25~30mm的降雨事件,次數(shù)2次,降雨總量58.9mm占全年的20.6%。按降雨量和連續(xù)降雨天數(shù)可劃分為14種不同的降雨模式:降雨量0~5mm時(shí)長(zhǎng)1d、2d、4d、5d的降雨事件分別為16次、3次、1次、1次;5~10mm時(shí)長(zhǎng)1d的降雨事件4次、時(shí)長(zhǎng)3d的2次;10~15mm時(shí)長(zhǎng)2d、3d、4d的降雨事件各1次;15~20mm時(shí)長(zhǎng)3d的3次;20~25mm時(shí)長(zhǎng)4d的降雨事件1次;25~30mm時(shí)長(zhǎng)4d、5d的各1次;35~40mm時(shí)長(zhǎng)5d的降雨事件1次(圖3)。2.3.2不同降雨模式下土壤水分的剖面分布將不同降雨模式下對(duì)應(yīng)的土壤水分作差異性分析,沒有顯著差異的土層劃分為相同子類,分析結(jié)果如圖4所示。結(jié)果表明:在連續(xù)沒有降雨的51d內(nèi),放牧和禁牧區(qū)各土層之間土壤水分差異性顯著,放牧區(qū)幾乎在所有降雨模式下都有2層或2層以上含水量為相同子類,并隨著連續(xù)降雨天數(shù)的增加,土壤水分大小相似的土層深度在往下運(yùn)移,只有15~20mm3d和25~30mm4d這2種降雨模式例外;禁圖3降雨事件分布特征Fig.3Distributionoftherainfallevents牧區(qū)差異性表現(xiàn)出的規(guī)律相反,幾乎所有的降雨模式下各層土壤水分都有顯著差異,除15~20mm3d和25~30mm4d這2種降雨模式下5cm和10cm層土壤水分達(dá)到相似狀態(tài),這2種降雨模式中都包含4h內(nèi)累積降雨量>10mm的連續(xù)降雨,其中包括強(qiáng)度超過5mm·h-1的大降雨。2.4土壤水分對(duì)降雨事件的響應(yīng)2.4.1降雨中的土壤水分變化從每種降雨模式中選擇1場(chǎng)降雨,每場(chǎng)降雨的降雨量、降雨時(shí)長(zhǎng)、降雨強(qiáng)度、平均降雨間隔(降雨之間無降雨時(shí)長(zhǎng))如表1
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同放牧強(qiáng)度對(duì)內(nèi)蒙古錫林郭勒草原土壤有機(jī)碳的影響(英文)[J]. 謝芮,吳秀芹. Journal of Geographical Sciences. 2016(11)
[2]干旱半干旱草地生態(tài)系統(tǒng)與土壤水分關(guān)系研究進(jìn)展[J]. 鄒慧,高光耀,傅伯杰. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(11)
[3]人工固沙植被區(qū)土壤水分動(dòng)態(tài)及空間分布[J]. 王艷莉,劉立超,高艷紅,楊昊天,李剛. 中國(guó)沙漠. 2015(04)
[4]放牧強(qiáng)度對(duì)三江源典型高寒草甸生物量和土壤理化特征的影響[J]. 李鳳霞,李曉東,周秉榮,祁棟林,王力,傅華. 草業(yè)科學(xué). 2015(01)
[5]黃土高原土壤水分與植被相互作用研究進(jìn)展[J]. 李小英,段爭(zhēng)虎. 土壤通報(bào). 2012(06)
本文編號(hào):3398740
【文章來源】:干旱區(qū)研究. 2019,36(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
監(jiān)測(cè)土壤含水率與實(shí)測(cè)土壤含水率Fig.1Monitoredandmeasuredvaluesofsoilmoisturecontent
注:(a)為放牧區(qū);(b)為禁牧區(qū)。圖2土壤水分對(duì)降雨響應(yīng)的滯后時(shí)間Fig.2Lagtimeofsoilmoistureresponsetorainfall區(qū)長(zhǎng)很多。2.3土壤水分對(duì)降雨模式的響應(yīng)2.3.1降雨模式單獨(dú)1d或連續(xù)陰雨天的降雨看作一次降雨事件。2015年總降雨量285.8mm,次數(shù)最多的是小于5mm的降雨事件,共21次,占總次數(shù)的56.8%。降雨總量30.6mm,只占全年的10.6%,降雨量最多的是25~30mm的降雨事件,次數(shù)2次,降雨總量58.9mm占全年的20.6%。按降雨量和連續(xù)降雨天數(shù)可劃分為14種不同的降雨模式:降雨量0~5mm時(shí)長(zhǎng)1d、2d、4d、5d的降雨事件分別為16次、3次、1次、1次;5~10mm時(shí)長(zhǎng)1d的降雨事件4次、時(shí)長(zhǎng)3d的2次;10~15mm時(shí)長(zhǎng)2d、3d、4d的降雨事件各1次;15~20mm時(shí)長(zhǎng)3d的3次;20~25mm時(shí)長(zhǎng)4d的降雨事件1次;25~30mm時(shí)長(zhǎng)4d、5d的各1次;35~40mm時(shí)長(zhǎng)5d的降雨事件1次(圖3)。2.3.2不同降雨模式下土壤水分的剖面分布將不同降雨模式下對(duì)應(yīng)的土壤水分作差異性分析,沒有顯著差異的土層劃分為相同子類,分析結(jié)果如圖4所示。結(jié)果表明:在連續(xù)沒有降雨的51d內(nèi),放牧和禁牧區(qū)各土層之間土壤水分差異性顯著,放牧區(qū)幾乎在所有降雨模式下都有2層或2層以上含水量為相同子類,并隨著連續(xù)降雨天數(shù)的增加,土壤水分大小相似的土層深度在往下運(yùn)移,只有15~20mm3d和25~30mm4d這2種降雨模式例外;禁圖3降雨事件分布特征Fig.3Distributionoftherainfallevents牧區(qū)差異性表現(xiàn)出的規(guī)律相反,幾乎所有的降雨模式下各層土壤水分都有顯著差異,除
嗟氖?25~30mm的降雨事件,次數(shù)2次,降雨總量58.9mm占全年的20.6%。按降雨量和連續(xù)降雨天數(shù)可劃分為14種不同的降雨模式:降雨量0~5mm時(shí)長(zhǎng)1d、2d、4d、5d的降雨事件分別為16次、3次、1次、1次;5~10mm時(shí)長(zhǎng)1d的降雨事件4次、時(shí)長(zhǎng)3d的2次;10~15mm時(shí)長(zhǎng)2d、3d、4d的降雨事件各1次;15~20mm時(shí)長(zhǎng)3d的3次;20~25mm時(shí)長(zhǎng)4d的降雨事件1次;25~30mm時(shí)長(zhǎng)4d、5d的各1次;35~40mm時(shí)長(zhǎng)5d的降雨事件1次(圖3)。2.3.2不同降雨模式下土壤水分的剖面分布將不同降雨模式下對(duì)應(yīng)的土壤水分作差異性分析,沒有顯著差異的土層劃分為相同子類,分析結(jié)果如圖4所示。結(jié)果表明:在連續(xù)沒有降雨的51d內(nèi),放牧和禁牧區(qū)各土層之間土壤水分差異性顯著,放牧區(qū)幾乎在所有降雨模式下都有2層或2層以上含水量為相同子類,并隨著連續(xù)降雨天數(shù)的增加,土壤水分大小相似的土層深度在往下運(yùn)移,只有15~20mm3d和25~30mm4d這2種降雨模式例外;禁圖3降雨事件分布特征Fig.3Distributionoftherainfallevents牧區(qū)差異性表現(xiàn)出的規(guī)律相反,幾乎所有的降雨模式下各層土壤水分都有顯著差異,除15~20mm3d和25~30mm4d這2種降雨模式下5cm和10cm層土壤水分達(dá)到相似狀態(tài),這2種降雨模式中都包含4h內(nèi)累積降雨量>10mm的連續(xù)降雨,其中包括強(qiáng)度超過5mm·h-1的大降雨。2.4土壤水分對(duì)降雨事件的響應(yīng)2.4.1降雨中的土壤水分變化從每種降雨模式中選擇1場(chǎng)降雨,每場(chǎng)降雨的降雨量、降雨時(shí)長(zhǎng)、降雨強(qiáng)度、平均降雨間隔(降雨之間無降雨時(shí)長(zhǎng))如表1
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同放牧強(qiáng)度對(duì)內(nèi)蒙古錫林郭勒草原土壤有機(jī)碳的影響(英文)[J]. 謝芮,吳秀芹. Journal of Geographical Sciences. 2016(11)
[2]干旱半干旱草地生態(tài)系統(tǒng)與土壤水分關(guān)系研究進(jìn)展[J]. 鄒慧,高光耀,傅伯杰. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(11)
[3]人工固沙植被區(qū)土壤水分動(dòng)態(tài)及空間分布[J]. 王艷莉,劉立超,高艷紅,楊昊天,李剛. 中國(guó)沙漠. 2015(04)
[4]放牧強(qiáng)度對(duì)三江源典型高寒草甸生物量和土壤理化特征的影響[J]. 李鳳霞,李曉東,周秉榮,祁棟林,王力,傅華. 草業(yè)科學(xué). 2015(01)
[5]黃土高原土壤水分與植被相互作用研究進(jìn)展[J]. 李小英,段爭(zhēng)虎. 土壤通報(bào). 2012(06)
本文編號(hào):3398740
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