沙漠人工植被區(qū)的生態(tài)水文過程.pdf

1、干旱沙漠地區(qū)固沙植被的建立，顯著地改變了土壤—植被系統(tǒng)的生態(tài)水文過程。對生態(tài)水文過程的解析，有助于了解固沙植被的水循環(huán)過程、水分利用特征及調(diào)控機理、群落的穩(wěn)定性和演替機制。本文以水文過程、生態(tài)過程以及與其相關(guān)的水分運移參數(shù)三方面入手，運用實驗生態(tài)學(xué)方法，在位于騰格里沙漠東南緣的中國科學(xué)院沙坡頭沙漠研究試驗站人工固沙植被區(qū)和水分平衡綜合觀測場進行了為期3年的研究。 1、植被區(qū)水文過程的研究表明，冠層截留量與降水量、降水強度的關(guān)系用

2、指數(shù)方程能夠給予很好的擬合，當(dāng)降水量無窮大時截留量接近于常數(shù)。生物結(jié)皮的形成影響到土壤蒸發(fā)，是因為生物結(jié)皮具有較高的持水能力，當(dāng)表層土壤含水量高時有生物結(jié)皮的存在增加了水分蒸發(fā)損失，而表層土壤干旱時結(jié)皮可以把水分束縛在土壤中抑制蒸發(fā)。固沙植被中，植物蒸騰表現(xiàn)為油蒿明顯高于檸條、單種群落高于復(fù)合群落，以葉面積指數(shù)和有效蓋度做為純量，可以對植物蒸騰從葉片水平到群落水平的尺度轉(zhuǎn)換。該區(qū)的降水主要消耗于蒸散發(fā)，干旱不僅降低植被區(qū)的蒸騰量和蒸散量

3、，而且增加了降水的蒸發(fā)損失比例，植物利用的有效水分更少。 2、植物群落的生態(tài)過程及其與水環(huán)境的關(guān)系研究表明，檸條、油蒿和一年生植物對干旱脅迫有著不同的適應(yīng)對策。當(dāng)干旱發(fā)生時，檸條葉片脫落、新梢停止生長，有時甚至不萌動；而油蒿出現(xiàn)整株或部分死亡，因而減少植物地上部分對水分的需求；相對而言，一年生植物對降水的依賴性較大，一般在雨季萌發(fā)生長并迅速完成生活史，并且它們的定居與灌木植被類型密切相關(guān)。根系的分布和動態(tài)是植物響應(yīng)水環(huán)境演變的結(jié)

4、果，生長季土壤含水量和根系生長均出現(xiàn)2次高峰期，但生長高峰比土壤含水量高峰滯后。 3、對水分運移參數(shù)的研究表明，隨著固沙年限的延長生物結(jié)皮層及其下的亞土層逐年增厚、土壤表層質(zhì)地交細、容重下降、持水能力增加。在植物體中水分的貯存和傳導(dǎo)，檸條以滲透調(diào)節(jié)為主、而油蒿以膨壓調(diào)節(jié)為主，并且油蒿的水分調(diào)節(jié)能力高于檸條；隨著植物木質(zhì)化程度增加枝條的滲透調(diào)節(jié)能力逐漸增加，而維持膨壓的能力和水分調(diào)節(jié)能力逐漸減小；根系表現(xiàn)出容易失水的特性，有利于水