民勤綠洲邊緣粘土沙障生態(tài)水文效應(yīng)研究.pdf

1、土壤結(jié)皮對(duì)土壤水文過程及植被生長(zhǎng)分布的影響一直是學(xué)術(shù)界比較關(guān)注的話題。本文通過對(duì)不同年代土壤結(jié)皮的生態(tài)調(diào)查和天然、模擬降雨后土壤水分動(dòng)態(tài)的連續(xù)監(jiān)測(cè)，分析了不同發(fā)育階段的土壤結(jié)皮對(duì)于土壤水文過程的影響，同時(shí)結(jié)合各樣地內(nèi)植被生長(zhǎng)與分布現(xiàn)狀，初步總結(jié)了民勤綠洲邊緣粘土沙障土壤結(jié)皮影響生態(tài)水文過程及荒漠植被動(dòng)態(tài)的規(guī)律及機(jī)理。初步結(jié)論如下:
　　(1)近50年來，民勤綠洲邊緣的年均降水量為115.6mm，月分配差異大，主要集中在6～9月份，

2、占全年降水量的73.92％。近10年的日降雨量分布顯示，0.1～5.0mm、5.0～10.0mm兩個(gè)雨量級(jí)的降雨頻度最高，分別占年降雨次數(shù)的81.9％、12.6％，≥10.0mm的降雨發(fā)生頻率雖不足5％，降雨量占年均總降雨量的35.1％。從雨量雨強(qiáng)角度，民勤地區(qū)降雨分為大雨量小雨強(qiáng)和小雨量大雨強(qiáng)兩種。
　　(2)民勤綠洲邊緣人工固沙植被區(qū)土壤結(jié)皮可分生物結(jié)皮和物理結(jié)皮，其中20世紀(jì)60年代初、60年代中、70年代形成的人工固沙植被

3、區(qū)以生物結(jié)皮為主，90年代和21世紀(jì)10年代形成的人工固沙植被區(qū)為物理結(jié)皮，80年代介于中間。土壤結(jié)皮理化性質(zhì)分析表明，結(jié)皮厚度、緊實(shí)度、粘粉粒含量、有機(jī)質(zhì)、全氮的含量隨固沙年限的增加而增加，容重卻隨固沙年限的增加而減小。
　　(3)結(jié)皮層和2-10cm土層對(duì)降水?dāng)r截存在差異，其中結(jié)皮層對(duì)降雨的攔截量與固沙年限呈正相關(guān)關(guān)系(r=0.961)，且結(jié)皮發(fā)育年限越長(zhǎng)，對(duì)降雨攔截及其水分在土壤中的運(yùn)動(dòng)影響越大。2-10cm土層的降水截留量

4、在生物結(jié)皮覆蓋下隨固沙年限的增加而減小，在物理結(jié)皮覆蓋下結(jié)果相反。
　　(4)28.4mm的天然降雨連續(xù)觀測(cè)表明，隨著固沙年限的增加，降雨入滲深度表現(xiàn)為1960s初＜1960s中＜1970s＜1980s＜1990s＜21st初;小雨強(qiáng)大雨量情況下，入滲深度基本隨著結(jié)皮發(fā)育年限的增加而減少;大雨強(qiáng)小雨量情況下，入滲深度隨結(jié)皮發(fā)育年限的增加而增加;各年代結(jié)皮對(duì)入滲的阻礙效果表現(xiàn)為60年代＞70年代＞80年代，阻礙作用隨著降雨量的增加而

5、減弱。
　　(5)結(jié)皮對(duì)于土壤水分再分配的影響差異具有階段性。土壤水分以入滲為主的階段，0-10cm和10-20cm層土壤水分再分配隨著固沙年限的增加而增加。入滲-蒸發(fā)階段，0-10cm和10-20cm層水分差異減小。0-10cm層，以80年代為界，生物結(jié)皮土壤水分均隨著固沙年限的增加而減少，物理結(jié)皮土壤水分均隨著固沙年限的增加而增加。以蒸發(fā)為主的階段，10-20cm層土壤水分高于0-10cm層，且兩者的水分含量仍以80年代為界向

6、兩側(cè)遞減。
　　(6)不同類型的結(jié)皮對(duì)蒸發(fā)的影響有很大差異。28.4mm降雨后，物理結(jié)皮對(duì)蒸發(fā)為單一的促進(jìn)作用，生物結(jié)皮對(duì)蒸發(fā)則表現(xiàn)為先抑制后促進(jìn)。土壤結(jié)皮蒸發(fā)的年代梯度僅表現(xiàn)在累計(jì)蒸發(fā)量上，其隨著固沙年限的增加而增高。隨著時(shí)間推移，各年代蒸發(fā)過程趨于減緩，但累計(jì)蒸發(fā)量的年代梯度差異變大，總體表現(xiàn)為生物結(jié)皮＞流沙＞物理結(jié)皮。
　　(7)各年代梭梭的株高、地徑、冠幅均隨著固沙年限的增加而遞增，新梢長(zhǎng)度則隨著固沙年限的增加而遞減