以烏蘭布和沙漠典型白刺沙包為研究對象,使用EC-5土壤水分傳感器對其淺層（0—50 cm）土壤水分進行長期連續(xù)監(jiān)測,分析了白刺沙包不同深度土層對不同降雨量的響應及整個生長季的土壤水分動態(tài)特征。結果表明:降雨是烏蘭布和沙漠白刺沙包土壤水分的最重要補給源,降雨量大小是影響淺層土壤水分補給深度的決定因素。小于10 mm的降雨完全被表層（0—10 cm）土壤吸收,無法補給10 cm以下土壤水分;10—20 mm的降雨對土壤水分的補給深度達到20 cm;20—30 mm的降雨對土壤水分的補給深度達到40 cm,大于30 mm的降雨補給深度可達到50 cm,甚至更深土層。在研究區(qū)降雨量以小于20 mm降雨為主的情況下,20 cm以下土層土壤水分逐步惡化,久之將有利于淺根系草本植物的生長,不利于白刺的生長繁殖。因此,這種降雨格局將對淺層土壤水分及植被演替產生重要影響。 

【文章來源】：生態(tài)學報. 2019,39(15)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

研究區(qū)2015—2017年生長季降水變化特征

使土壤含水量維持在5%—11%。②土壤水分波動期(6月中旬—9月底)，6月份以后降雨增多，在較大的降雨或連續(xù)降雨的條件下，不同深度的土壤含水量波動存在差異，表層土壤水分表現(xiàn)為驟升驟降的脈沖式特點，由于表層(0—10cm)和10—20cm土層土壤水分滲透很快，在短時間內迅速升至10%—15%，而后耗于土壤蒸發(fā)和植物蒸騰，逐漸降至5%;20cm以下土層土壤水分下滲緩慢，波動相對較小，較長時間維持在3%—8%左右。由此可以認為淺層土壤水分動態(tài)變化主要因大氣降雨的季節(jié)分布而變化，即白刺沙包淺層土壤水分的變化與生長季降雨變化同步。圖22015—2017年白刺生長季沙包土壤水分動態(tài)Fig．2SoilwatercontentdynamicsofnebkhainthegrowthseasonofNitrariatangutorumin2015—20172．3不同降雨量前后不同土層深度水分變化特征圖3表明，5mm的降雨只對0—10cm土層土壤水分產生影響，使0—10cm土層土壤水分提高24．5%;15．4mm的降雨對20cm以上土層土壤水分產生影響，分別使0—10、10—20cm土層土壤水分提高247．4%和41．8%;21．3mm的降雨主要影響30cm以上土層土壤水分，分別使0—10、10—20、20—30cm土層土壤水分提高220．9%、132．1%和53．1%;26．3mm的降雨改變了40cm以上土層土壤水分，分別使0—10、10—20、20—30、30—40cm土層土壤水分提高104．4%、60．6%、115．5%和188．2%;44．7mm的降雨(降雨時間為10h)對50cm以上土層土壤水分均產生影響，分別使各土層土壤水分提高153．9%、120．8%、245．3%、453．2%和132．7%;但是，48．8mm的降雨(降雨時間為2h)只對20cm以上土層土壤水分產生影響，分別使0—10cm和10—20cm土層土壤水分提高230．2%和61．8%。2．4不同深度土層對不同降雨量的響應時間由表2可以看出，白刺沙包不同深度土層對不同降雨量的響應時間存在差異。對于10

http://www．ecologica．cn下，10、20、30、40cm和50cm土層土壤水分變化的最快響應時間分別為0．5、1、1、1．5h和5h。圖3不同降雨量前后不同土層水分變化特征Fig．3Characteristicsofwaterchangesindifferentsoillayersbeforeandafterdifferentrainfall表2不同深度土層對不同降雨量的響應時間Table2Ｒesponsetimeofdifferentdepthsoillayerstodifferentrainfall土層深度Soildepth/cm對不同降雨量的響應時間Ｒesponsetimetodifferentrainfall/h5mm15．4mm21．3mm26．3mm44．7mm48．8mm1030．50．50．50．50．52065．551130207．5140101．55053討論3．1不同降雨量對土壤水分含量的影響在白刺生長季內，白刺灌叢沙包的表層(10cm)和10—20cm土層土壤含水量波動劇烈，特別是生長季中期大雨(＞30mm)過后可以增加到10%—15%;而30—50cm土壤含水量則相對比較穩(wěn)定，一直在3%—8%之間波動。降雨后表層土壤的含水量得到明顯改善，而土壤30—50cm的含水量增幅相對較校降雨量越大，對土壤水分的影響深度越大。例如，44．7mm的降雨能夠明顯增加0—50cm土層的土壤含水量，而5mm的降雨只能增加10cm土層的土壤含水量。有研究表明，2007年8月甘肅民勤一次47．6mm的大雨發(fā)生后，穩(wěn)定階段白刺沙包的土壤水分最大補給深度僅為30cm［19］，比本研究的穩(wěn)定階段白刺沙包土壤水分影響深度15期李新樂等:白刺沙包淺層土壤水分動態(tài)及其對不同降雨量的響應5075

【參考文獻】：
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