黄土高原典型灌丛降雨再分配动态与土壤水分响应
编号:3399
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更新:2023-04-15 15:05:16 浏览:501次
口头报告
摘要
降水是干旱半干旱地区的主要水源,水分是植被的关键限制因子,降雨再分配重塑了水量垂直分布格局,对植被生长具有重要影响。目前对干旱半干旱地区灌木降雨再分配过程研究主要集中在次降雨事件尺度,对降雨再分配整体特征和动态过程的研究相对不足,关于植被特征对降雨再分配的影响机制,特别是枝条和叶片等特征对降雨再分配的影响还需深入。本研究对黄土高原地区的典型灌木(沙柳和柠条)的降雨、穿透雨、茎流的动态过程及气象和植被特征进行连续观测,分析了次降雨事件和降雨事件内尺度降雨再分配的动态变化规律,揭示了降雨格局和植被特征对降雨再分配的影响机制。主要结果如下:(1)柠条茎流率(9.29%)显著高于沙柳(4.81%),穿透雨率两者基本一致(71.49%和68.88%),沙柳的冠层截留率显著大于柠条(26.32%和19.22%)。(2)穿透雨量、茎流量和截留量与降雨量呈线性关系,柠条产生茎流的降雨阈值更小(1.46 vs. 2.17 mm),沙柳产生穿透雨的降雨阈值稍大(1.14 vs. 0.84 mm)。穿透雨率和茎流率随降雨量呈指数渐进增加,截留率随降雨量呈指数降低,柠条茎流率稳定值大于沙柳(9.1% vs. 7.7%),穿透雨率和截留率稳定值基本一致。(3)穿透雨和茎流动态过程与降雨过程基本同步,强度峰值的形状、数量和位置相似,次降雨事件内,穿透雨和茎流动态过程的变异系数与降雨过程的变异系数呈显著线性关系。穿透雨强度和峰值与降雨强度和峰值,穿透雨历时与降雨历时呈显著线性关系。穿透雨开始产流时间随I10呈幂函数降低,达到峰值时间与降雨强度峰值时间呈显著线性关系,穿透雨在降雨结束后的持续时间与降雨因子关系不显著。茎流动态过程指标与降雨特征的关系和穿透雨基本相似,且两个物种间有一定差异。(4)冠层厚度和枝倾角是影响穿透雨的显著因子。穿透雨率随冠层厚度、叶面积指数和枝长增加而线性降低,随枝倾角增加而线性增加。柠条枝长较小,枝倾角较大,且叶片形态特征利于茎流产生。但柠条的持水量和生物量小于沙柳,使得其对降雨的截留能力不及沙柳。本研究阐明了典型灌木降雨再分配过程的动态变化规律,揭示了降雨和植被特征对降雨再分配动态过程的影响,对精细刻画干旱半干旱地区生态系统水循环过程具有重要意义。
关键词
降雨再分配,土壤水分,灌丛,植被结构,半干旱区
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