毛烏素沙地東北緣土壤水分動態(tài)及深層滲漏特征.pdf

1、水分是沙區(qū)植被建設(shè)極為重要的生態(tài)限制因素，沙區(qū)水分主要以土壤水形式存在，土壤水是地表水、地下水、大氣水之間相互轉(zhuǎn)化的紐帶，在水資源形成、轉(zhuǎn)化及消耗過程中起著重要作用。降雨入滲補給是沙區(qū)土壤水主要補給來源，而深層土壤水分入滲是大氣降水轉(zhuǎn)化為地下水的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對地下水資源的形成具有重要作用。因此，系統(tǒng)分析不同類型沙地土壤水分動態(tài)及深層滲漏特征對豐富沙區(qū)生態(tài)-水文過程研究、指導沙區(qū)植被建設(shè)、評價固沙植被穩(wěn)定性、評估沙區(qū)水資源等均具有十分重要的

2、科學意義。本文以毛烏素沙地流動沙地、半固定沙地（油蒿）、固定沙地（油蒿、沙柳、樟子松）為研究對象，采用AV-3665R型雨量傳感器、ECH2O-5土壤水分傳感器、土壤深層水量滲漏測試記錄儀同步監(jiān)測不同類型沙地2013～2014年降雨、0～200cm層土壤體積含水量、200cm以下滲漏量，結(jié)合氣象、降雨截留、表層土壤含水量測定，系統(tǒng)分析了不同類型沙地土壤水分動態(tài)、深層滲漏特征及對土壤水的補給，估算了不同類型沙地水量平衡關(guān)系。本研究得出的主

3、要結(jié)果與結(jié)論如下:
　　(1)固沙植被建立后改變了沙地土壤物理性質(zhì)、降雨截留特征。不同類型沙地降雨截留量為固定沙地＞半固定沙地;估算結(jié)果為2013年(405.6mm降雨)油蒿半固定、油蒿固定、沙柳固定、樟子松固定沙地截留量分別為13.3mm、23.4mm、26.7mm、34.0mm;2014年（322.2mm降雨）為16.9mm、29.2mm、33.9mm、42.6mm。
　　(2)表層為降雨、蒸發(fā)過程影響劇烈層。0～10c

4、m土壤體積含水量均表現(xiàn)出降雨后第1天迅速降低，之后下降趨緩;其中油蒿固定、樟子松固定沙地降雨后水分下降趨勢比流動、油蒿半固定、沙柳固定沙地緩慢、且水分含量較高。表層土壤含水量與降雨量、相對濕度呈極顯著正相關(guān)(P＜0.01)，但擬合方程在預測表層土壤水分時效果很差。不同類型沙地表層土壤蒸發(fā)過程基本一致，7月蒸發(fā)力最強，也為降雨后第1天蒸發(fā)量最大，且0～5cm層蒸發(fā)量高于5～10cm層;其中0～5cm層日最大蒸發(fā)量為流動沙地(2.95mm)

5、;5～10cm層日最大蒸發(fā)量為油蒿半固定沙地(1.45mm)。
　　(3)降雨對不同類型沙地0～200cm層土壤水分均產(chǎn)生了顯著影響(P＜0.01)。其中10cm、30cm、60cm土壤水分受降雨影響大，90cm以下土層僅受較大降雨或較集中小降雨事件影響，降雨波動次數(shù)總體上為流動沙地＞半固定沙地＞固定沙地;且流動沙地0～200cm層，半固定沙地0～90cm層，固定沙地0～60cm層為降雨影響較強變化層。同時，10cm、30cm月平

6、均土壤體積含水量為樟子松固定沙地最大，60～200cm層則為流動沙地最大，表明固沙植被的建立改變了降雨后土壤中的水分再分配過程，且降雨強度、降雨量、降雨頻度等均是影響土壤水分對降雨的響應因素。
　　(4)相同降雨條件下，總體上表現(xiàn)出流動沙地入滲時間短所需降雨量低的特征，其中表層0～30cm土壤水分較低時，單場53.8mm(歷時71h)降雨15天內(nèi)入滲深度可達流動、沙柳固定、樟子松固定沙地200cm以下，所需時間分別為306h、31

7、0h、335h，但不能入滲到油蒿固定沙地150cm以下。表層0～30cm土壤水分較高時，單場88.6mm(歷時63h)降雨15天內(nèi)入滲深度可達流動、油蒿半固定、油蒿固定、沙柳固定、樟子松固定沙地200cm以下，所需時間分別為57h、69h、133h、70h、86h。
　　(5)相同降雨條件下，流動沙地200cm以下滲漏量最大，其中2013年滲漏量144.2mm、2014年40.3mm，分別占同期降雨的35.5％、11.0％;油蒿半

8、固定沙地次之，固定沙地幾乎沒有滲漏，可忽略不計。降雨對深層滲漏的補給具有滯后性和延時性，流動沙地滲漏補給日數(shù)、日最大滲漏量、日均滲漏量最大，油蒿半固定沙地次之，固定沙地幾乎沒有滲漏補給。降雨格局是影響流動沙地深層滲漏量的主要因素，其中＞15mm降雨對流動沙地深層滲漏有顯著補給作用;半固定沙地深層滲漏影響因素受降雨格局、植被覆蓋雙重影響;而對于固定沙地來說，植被覆蓋的影響占主導因素。
　　(6)常規(guī)降雨年份降雨能夠維持流動沙地、半固