三峽山地溝谷不同坡位土壤水分特征及對降雨過程的響應
發(fā)布時間:2021-09-06 22:37
土壤水分是影響地表植被生長發(fā)育及分布格局的重要因子,也是巖石圈-水圈-生物圈-大氣圈水分循環(huán)的重要環(huán)節(jié),其動態(tài)變化能夠反映土壤水文過程的信息;诟叻直媛蕰r域反射水分探針和小型氣象站連續(xù)定位監(jiān)測,獲取2018~2019年三峽大老嶺地區(qū)典型溝谷內坡上、坡中、坡下部位0~80 cm范圍內各土層含水量及大氣降水數(shù)據(jù),分析了不同坡位土壤水分在月尺度,日尺度和小時尺度的變化特征及其對降雨過程的響應。結果表明:(1)月尺度上,土壤水分含量季節(jié)性差異明顯,春夏季節(jié)(5~7月)是土壤水分儲蓄期,土壤平均含水率為38.40%,夏秋季節(jié)(8~10月)是水分消耗期,剖面土壤平均含水率僅為35.04%。(2)日尺度和小時尺度,不同層次土壤水分含量對降水響應存在差異。0~40 cm深度土壤對降雨響應較快(響應時間<0.5 h),土壤水分與降雨量變化趨勢相似;60~80 cm深度土壤對降雨響應存在明顯的滯后現(xiàn)象(響應時間滯后0.5~3.0 h),且隨深度加深,滯后時間呈階梯式延長。(3)不同降雨條件下,土壤水分對降水的響應差異明顯。隨降雨量級由中雨增至大暴雨,土壤水分對降雨的響應加快,含水量變化曲線與降雨過...
【文章來源】:長江流域資源與環(huán)境. 2020,29(10)北大核心CSSCICSCD
【文章頁數(shù)】:13 頁
【部分圖文】:
研究區(qū)位置與小流域地形
試驗地林地內使用美國Spectrum公司生產的雨量筒計測定降雨量,記錄降雨量和降雨時間,并且在林外空地布設小型氣象站,對局部氣象因子進行連續(xù)定位觀測,數(shù)據(jù)記錄頻率為5 min。本研究觀測時段為2018年5月3日~ 2019年5月3日,根據(jù)Zhu等[6,7]在太湖流域、黃土高原等地區(qū)的研究,將時間間隔大于6小時的降雨作為兩次獨立的降雨事件,使土壤含水量有充足時間回落至降雨前的狀態(tài)。根據(jù)氣象劃分標準,日降雨量小于10 mm為小雨,10~25 mm為中雨,25~50 mm為大雨,50~100 mm為暴雨,100~200 mm 為大暴雨。觀測期間降雨總量1 265.5 mm,共劃分為89次降雨事件,其中小雨共56場,中雨18場,大雨10場,暴雨3場,大暴雨2場。雖然小雨場次占主導,但對觀測時段總降雨量貢獻率僅為11.7%,而場次較少的暴雨、大暴雨對降雨總量的貢獻率達到35.5%,對區(qū)域土壤水分含量及變化影響顯著(圖2)。1.2.2 土壤水分測定
由研究區(qū)4個樣點土壤含水量逐月變化圖(圖3)可以看出,小流域土壤含水量在一年中出現(xiàn)一個峰值和一個谷值,其中5~7月份達到最大值,9、10月份降至最小值,成為全年土壤含水量的極值點,說明三峽山地土壤水分在5~7月是補償期,8~10月是消耗期。4個樣點不同深度土層對降水響應的敏感度及變化量分析,0~20 cm的淺層土壤水分含量在5月達到全年最大值,而相同時間內40~80 cm的深層土壤水分含量多在3月達到全年最大值;在土壤含水量最小值上,淺層土壤和深層土壤表現(xiàn)較為一致,均在9月或10月達到全年最低值。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]三峽山地不同類型植被和坡位對土壤水文功能的影響[J]. 婁淑蘭,劉目興,易軍,張海林,李向富,楊葉,王秋月,黃建武. 生態(tài)學報. 2019(13)
[2]毛烏素沙地樟子松固沙林土壤水分對降雨的動態(tài)響應[J]. 馮偉,李衛(wèi),楊文斌,吳麗麗. 水土保持研究. 2019(03)
[3]三峽庫區(qū)氣候變化特征及其植被響應[J]. 向菲菲,王倫澈,姚瑞,牛自耕. 地球科學. 2018(S1)
[4]三峽山地不同垂直帶土壤層的水文功能及其影響因子[J]. 李向富,劉目興,易軍,吳四平,楊葉,婁淑蘭. 長江流域資源與環(huán)境. 2018(08)
[5]六盤山半干旱區(qū)華北落葉松林土壤水分對降雨的響應[J]. 王正安,邸利,王彥輝,李振華,韓新生. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2018(04)
[6]南方紅壤丘陵區(qū)不同植被類型土壤不同土層水分對降水的響應[J]. 殷建華. 東北林業(yè)大學學報. 2017(11)
[7]陜北黃土區(qū)陡坡坡面因子對土壤水分的影響[J]. 李增堯,趙興凱,朱清科. 排灌機械工程學報. 2017(09)
[8]模擬降雨條件下草籬對坡地淺層土壤水分分布特征的影響[J]. 王慶海,龐卓,鄭瑞倫,李翠,陳潔,馬雪菊,卻曉娥. 水土保持學報. 2016(04)
[9]青海湖流域典型生態(tài)系統(tǒng)土壤水分對降水脈動的響應[J]. 馬育軍,李小雁. 北京師范大學學報(自然科學版). 2016(03)
[10]蘇南丘陵區(qū)毛竹林坡面土壤水分對降雨的響應[J]. 王鷹翔,張金池,劉鑫,薛雪,趙文瑞,王金平,吳胡強. 水土保持通報. 2016(01)
本文編號:3388307
【文章來源】:長江流域資源與環(huán)境. 2020,29(10)北大核心CSSCICSCD
【文章頁數(shù)】:13 頁
【部分圖文】:
研究區(qū)位置與小流域地形
試驗地林地內使用美國Spectrum公司生產的雨量筒計測定降雨量,記錄降雨量和降雨時間,并且在林外空地布設小型氣象站,對局部氣象因子進行連續(xù)定位觀測,數(shù)據(jù)記錄頻率為5 min。本研究觀測時段為2018年5月3日~ 2019年5月3日,根據(jù)Zhu等[6,7]在太湖流域、黃土高原等地區(qū)的研究,將時間間隔大于6小時的降雨作為兩次獨立的降雨事件,使土壤含水量有充足時間回落至降雨前的狀態(tài)。根據(jù)氣象劃分標準,日降雨量小于10 mm為小雨,10~25 mm為中雨,25~50 mm為大雨,50~100 mm為暴雨,100~200 mm 為大暴雨。觀測期間降雨總量1 265.5 mm,共劃分為89次降雨事件,其中小雨共56場,中雨18場,大雨10場,暴雨3場,大暴雨2場。雖然小雨場次占主導,但對觀測時段總降雨量貢獻率僅為11.7%,而場次較少的暴雨、大暴雨對降雨總量的貢獻率達到35.5%,對區(qū)域土壤水分含量及變化影響顯著(圖2)。1.2.2 土壤水分測定
由研究區(qū)4個樣點土壤含水量逐月變化圖(圖3)可以看出,小流域土壤含水量在一年中出現(xiàn)一個峰值和一個谷值,其中5~7月份達到最大值,9、10月份降至最小值,成為全年土壤含水量的極值點,說明三峽山地土壤水分在5~7月是補償期,8~10月是消耗期。4個樣點不同深度土層對降水響應的敏感度及變化量分析,0~20 cm的淺層土壤水分含量在5月達到全年最大值,而相同時間內40~80 cm的深層土壤水分含量多在3月達到全年最大值;在土壤含水量最小值上,淺層土壤和深層土壤表現(xiàn)較為一致,均在9月或10月達到全年最低值。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]三峽山地不同類型植被和坡位對土壤水文功能的影響[J]. 婁淑蘭,劉目興,易軍,張海林,李向富,楊葉,王秋月,黃建武. 生態(tài)學報. 2019(13)
[2]毛烏素沙地樟子松固沙林土壤水分對降雨的動態(tài)響應[J]. 馮偉,李衛(wèi),楊文斌,吳麗麗. 水土保持研究. 2019(03)
[3]三峽庫區(qū)氣候變化特征及其植被響應[J]. 向菲菲,王倫澈,姚瑞,牛自耕. 地球科學. 2018(S1)
[4]三峽山地不同垂直帶土壤層的水文功能及其影響因子[J]. 李向富,劉目興,易軍,吳四平,楊葉,婁淑蘭. 長江流域資源與環(huán)境. 2018(08)
[5]六盤山半干旱區(qū)華北落葉松林土壤水分對降雨的響應[J]. 王正安,邸利,王彥輝,李振華,韓新生. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2018(04)
[6]南方紅壤丘陵區(qū)不同植被類型土壤不同土層水分對降水的響應[J]. 殷建華. 東北林業(yè)大學學報. 2017(11)
[7]陜北黃土區(qū)陡坡坡面因子對土壤水分的影響[J]. 李增堯,趙興凱,朱清科. 排灌機械工程學報. 2017(09)
[8]模擬降雨條件下草籬對坡地淺層土壤水分分布特征的影響[J]. 王慶海,龐卓,鄭瑞倫,李翠,陳潔,馬雪菊,卻曉娥. 水土保持學報. 2016(04)
[9]青海湖流域典型生態(tài)系統(tǒng)土壤水分對降水脈動的響應[J]. 馬育軍,李小雁. 北京師范大學學報(自然科學版). 2016(03)
[10]蘇南丘陵區(qū)毛竹林坡面土壤水分對降雨的響應[J]. 王鷹翔,張金池,劉鑫,薛雪,趙文瑞,王金平,吳胡強. 水土保持通報. 2016(01)
本文編號:3388307
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