高寒草原根系層土壤水分動態(tài)及其對降雨格局的響應(yīng)
發(fā)布時(shí)間:2021-11-03 11:43
厘清高寒草原土壤水分動態(tài)對降雨的響應(yīng),對于理解降雨格局變化對其生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的影響具有重要意義。選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連續(xù)觀測數(shù)據(jù),分析了生長季降雨格局變化對根系層土壤水分狀況的影響。結(jié)果表明,(1)生長季降雨格局和根系層土壤水分動態(tài)沒有表現(xiàn)出很好的對應(yīng)性,降雨格局變化基本呈單峰型,土壤水分動態(tài)存在單峰型和雙峰型2種模式,雙峰型第一個(gè)峰值出現(xiàn)在生長季前期(5—6月)。年際間降雨格局的差異對下層土壤水分變化的影響大于上層(0—10 cm)土壤。(2)土壤水分增量隨土層深度增加逐漸減小,小于5 mm的降雨對土壤水分的補(bǔ)給很弱,大于5 mm的降雨可明顯增加表層(0—10 cm)土壤水分,增量為0.025 cm3·cm-3;大于10 mm的降雨可明顯增加20—30 cm土層土壤水分,增量為0.019 cm3·cm-3;只有降雨大于20 mm,40 cm土層土壤水分才明顯增加,增量為0.022 cm3·cm-3
【文章來源】:生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2020,29(09)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
降雨和平均氣溫月均值變化與各量級降雨情況
圖2 2015—2017年生長季土壤水分和降雨的季節(jié)與年際變化5個(gè)土層土壤水分增量和降雨事件大小均呈顯著正相關(guān)(P<0.01);0—30 cm土層土壤水分增量和降雨強(qiáng)度均呈顯著正相關(guān)(P<0.01),在40 cm土層未發(fā)現(xiàn)顯著正相關(guān)性(表2)。分析了降雨前表層(5 cm)土壤水分、氣溫、風(fēng)速和相對濕度對土壤水分增量的影響(表3),發(fā)現(xiàn)氣溫對土壤水分增量的影響較明顯,氣溫高導(dǎo)致蒸散發(fā)量大,隨著氣溫升高,單位降雨引起的土壤水分增量呈減少趨勢。土壤水分增量與風(fēng)速和相對濕度未表現(xiàn)出明顯的相關(guān)規(guī)律性。
回歸分析顯示(圖4),0—40 cm土壤剖面蓄水增量與降雨事件大小和降雨強(qiáng)度均呈顯著的二次函數(shù)關(guān)系(P<0.001),即隨著降雨事件大小和降雨強(qiáng)度的增加,0—40 cm土壤剖面蓄水增量呈先較快增加后逐漸趨于平穩(wěn)的趨勢。降雨事件大小能夠解釋0—40 cm土壤剖面蓄水增量的81.2%,降雨強(qiáng)度能夠解釋0—40 cm土壤剖面蓄水增量的53.0%。0—40 cm土壤剖面蓄水開始增加的降雨事件大小和降雨強(qiáng)度閾值分別為3.03mm和1.32 mm·d-1。3 討論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]青海北部草地水分時(shí)間異質(zhì)性及主導(dǎo)因素[J]. 馬扶林,楊永勝,王軍邦,黃煜茹,李以康,周華坤,李英年. 水土保持研究. 2020(04)
[2]干旱半干旱區(qū)退化草地土壤水分變化及其對降雨時(shí)間格局的響應(yīng)[J]. 高露,張圣微,朱仲元,高文龍,杜銀龍. 水土保持學(xué)報(bào). 2020(01)
[3]青藏高原東北緣黃土區(qū)典型立地人工林分土壤水分特性研究[J]. 林莎,王莉,李遠(yuǎn)航,陳夢飛,賀康寧. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2019(18)
[4]白刺沙包淺層土壤水分動態(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)
[5]青藏高原地表土壤水變化、影響因子及未來預(yù)估[J]. 范科科,張強(qiáng),孫鵬,宋長青,朱秀迪,余慧倩,申澤西. 地理學(xué)報(bào). 2019(03)
[6]高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)表層土壤水分時(shí)間穩(wěn)定性研究[J]. 朱緒超,邵明安,朱軍濤,張揚(yáng)建. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(08)
[7]自然降雨過程對典型草原土壤水分的影響研究——以錫林浩特為例[J]. 王海梅,侯瓊,馮旭宇,云文麗. 干旱氣象. 2016(06)
[8]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)
[9]小針茅荒漠草原土壤水分動態(tài)及其對降雨的響應(yīng)[J]. 常昌明,牛建明,王海,張慶,董建軍,康薩如拉,韓芳,那日蘇. 干旱區(qū)研究. 2016(02)
[10]青藏高原高寒沼澤濕地在退化梯度上植物群落組成的改變對濕地水分狀況的影響[J]. 李宏林,徐當(dāng)會,杜國禎. 植物生態(tài)學(xué)報(bào). 2012(05)
本文編號:3473620
【文章來源】:生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2020,29(09)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
降雨和平均氣溫月均值變化與各量級降雨情況
圖2 2015—2017年生長季土壤水分和降雨的季節(jié)與年際變化5個(gè)土層土壤水分增量和降雨事件大小均呈顯著正相關(guān)(P<0.01);0—30 cm土層土壤水分增量和降雨強(qiáng)度均呈顯著正相關(guān)(P<0.01),在40 cm土層未發(fā)現(xiàn)顯著正相關(guān)性(表2)。分析了降雨前表層(5 cm)土壤水分、氣溫、風(fēng)速和相對濕度對土壤水分增量的影響(表3),發(fā)現(xiàn)氣溫對土壤水分增量的影響較明顯,氣溫高導(dǎo)致蒸散發(fā)量大,隨著氣溫升高,單位降雨引起的土壤水分增量呈減少趨勢。土壤水分增量與風(fēng)速和相對濕度未表現(xiàn)出明顯的相關(guān)規(guī)律性。
回歸分析顯示(圖4),0—40 cm土壤剖面蓄水增量與降雨事件大小和降雨強(qiáng)度均呈顯著的二次函數(shù)關(guān)系(P<0.001),即隨著降雨事件大小和降雨強(qiáng)度的增加,0—40 cm土壤剖面蓄水增量呈先較快增加后逐漸趨于平穩(wěn)的趨勢。降雨事件大小能夠解釋0—40 cm土壤剖面蓄水增量的81.2%,降雨強(qiáng)度能夠解釋0—40 cm土壤剖面蓄水增量的53.0%。0—40 cm土壤剖面蓄水開始增加的降雨事件大小和降雨強(qiáng)度閾值分別為3.03mm和1.32 mm·d-1。3 討論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]青海北部草地水分時(shí)間異質(zhì)性及主導(dǎo)因素[J]. 馬扶林,楊永勝,王軍邦,黃煜茹,李以康,周華坤,李英年. 水土保持研究. 2020(04)
[2]干旱半干旱區(qū)退化草地土壤水分變化及其對降雨時(shí)間格局的響應(yīng)[J]. 高露,張圣微,朱仲元,高文龍,杜銀龍. 水土保持學(xué)報(bào). 2020(01)
[3]青藏高原東北緣黃土區(qū)典型立地人工林分土壤水分特性研究[J]. 林莎,王莉,李遠(yuǎn)航,陳夢飛,賀康寧. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2019(18)
[4]白刺沙包淺層土壤水分動態(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)
[5]青藏高原地表土壤水變化、影響因子及未來預(yù)估[J]. 范科科,張強(qiáng),孫鵬,宋長青,朱秀迪,余慧倩,申澤西. 地理學(xué)報(bào). 2019(03)
[6]高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)表層土壤水分時(shí)間穩(wěn)定性研究[J]. 朱緒超,邵明安,朱軍濤,張揚(yáng)建. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(08)
[7]自然降雨過程對典型草原土壤水分的影響研究——以錫林浩特為例[J]. 王海梅,侯瓊,馮旭宇,云文麗. 干旱氣象. 2016(06)
[8]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)
[9]小針茅荒漠草原土壤水分動態(tài)及其對降雨的響應(yīng)[J]. 常昌明,牛建明,王海,張慶,董建軍,康薩如拉,韓芳,那日蘇. 干旱區(qū)研究. 2016(02)
[10]青藏高原高寒沼澤濕地在退化梯度上植物群落組成的改變對濕地水分狀況的影響[J]. 李宏林,徐當(dāng)會,杜國禎. 植物生態(tài)學(xué)報(bào). 2012(05)
本文編號:3473620
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