為了深入探究半干旱地區(qū)沙丘土壤水分時空變化特征及其與環(huán)境因子關(guān)系,以科爾沁沙地為研究區(qū),綜合運(yùn)用原位觀測、數(shù)值模擬和冗余分析等方法,對沙丘土壤水分的時空變化特征、變異性、水平衡及其與環(huán)境因子的定量關(guān)系進(jìn)行研究。結(jié)果表明:沙丘土壤水分在垂直剖面呈現(xiàn)出由半流動沙丘"鏡像S"形逐漸過渡為陰坡固定沙丘"S"形的趨勢,在時間尺度上呈"正態(tài)分布"形;半流動、半固定和陰坡固定沙丘土壤水分變異性隨深度的增加逐漸減弱,半陽坡固定沙丘呈"S"形分布,最大變異系數(shù)為75.45%,均屬中等變異;半流動和半固定沙丘水分主要消耗于深層滲漏,分別占總水量的57.35%和54.56%,半陽坡固定和陰坡固定沙丘水分主要消耗于植被蒸騰,分別占總水量的77.15%和54.88%;沙丘土壤水分影響因子具有差異性,容重、砂粒含量、粉粒含量和飽和導(dǎo)水率是影響半流動、半固定和半陽坡固定沙丘土壤水分的主要環(huán)境因子,而有機(jī)質(zhì)、砂粒含量、粉粒含量和飽和導(dǎo)水率是陰坡固定沙丘土壤水分的主要影響因子。研究表明,半陽坡固定沙丘小葉錦雞兒易消耗深層土壤水,造成土壤干燥化,草本和半灌木有利于深層土壤水分保持。 

【文章來源】：水土保持學(xué)報. 2020,34(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

不同類型沙丘葉面積指數(shù)和根系密度

不同類型沙丘在生長季初期土壤水分基本穩(wěn)定,各土層水分已接近殘余含水率,直到5月22日的1次降雨,各類型沙丘土壤水分含量都有所升高,但上升幅度不大。不同類型沙丘土壤水分含量差異明顯(圖4),平均水分含量總體表現(xiàn)為陰坡固定沙丘>半流動沙丘>半固定沙丘>半陽坡固定沙丘,具有明顯的季節(jié)性變化,整體呈“正態(tài)分布”形,這與沙丘植被狀況和砂土持水能力是直接相關(guān)的,其中在8月,4種沙地類型土壤貯水量均達(dá)到最大值,陰坡固定沙丘土壤貯水量最高,為121.51 mm,半陽坡固定沙丘土壤貯水量最低,為63.58 mm。

選用變異系數(shù)(CV)來表示沙地土壤水分的變異程度,當(dāng)CV≤10%時,屬于弱變異,10%<CV<100%時,屬于中等變異,CV≥100%時,屬于強(qiáng)變異[16]。從4類沙丘0—200 cm土層土壤水分變異系數(shù)垂直分布曲線(圖5)可以看出,整體變異性均屬中等變異,且表現(xiàn)出半陽坡固定沙丘>半固定沙丘>半流動沙丘>陰坡固定沙丘的趨勢,其中半流動、半固定和陰坡固定沙丘土壤水分變異系數(shù)在土體剖面上具有相似的變化趨勢,即0—40 cm土層范圍內(nèi),變異系數(shù)隨深度的增加迅速降低,說明該層土壤水分受季節(jié)變化影響較大;40—200 cm土層范圍內(nèi),土壤水分變異系數(shù)趨于穩(wěn)定,波動性較小,說明該層土壤水分基本不受季節(jié)變化的影響。而半陽坡固定沙丘具有完全不同的變化趨勢,表現(xiàn)為“S”形,即0—40 cm土層范圍內(nèi),土壤水分變異系數(shù)隨土層深度的增加緩慢降低,40 cm土層達(dá)到最低值,為40.11%;40—200 cm土層范圍內(nèi),變異系數(shù)呈急劇增加而又較快速降低的趨勢,在80 cm土層達(dá)到最大值,為75.45%。圖4 不同類型沙丘土壤貯水量和變異系數(shù)的變化

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]淺層滑坡多發(fā)區(qū)典型灌木根系對邊坡土體抗剪強(qiáng)度的影響[J]. 李佳,汪霞,賈海霞,趙云飛,歐延升,柳洋.  生態(tài)學(xué)報. 2019(14)
[2]Spatial distribution of water-active soil layer along the south-north transect in the Loess Plateau of China[J]. ZHAO Chunlei,SHAO Ming’an,JIA Xiaoxu,HUANG Laiming,ZHU Yuanjun.  Journal of Arid Land. 2019(02)
[3]基于Shuttleworth-Wallace模型的科爾沁沙地流動半流動沙丘蒸散發(fā)模擬[J]. 包永志,劉廷璽,段利民,王冠麗,童新.  應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2019(03)
[4]HYDRUS-1D模型模擬渭北旱塬深剖面土壤水分的適用性[J]. 李冰冰,王云強(qiáng),李志.  應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2019(02)
[5]黃土丘陵區(qū)不同土地利用方式下土壤水分變化特征[J]. 馬婧怡,賈寧鳳,程曼.  生態(tài)學(xué)報. 2018(10)
[6]多因素影響下土壤上升毛管水運(yùn)動特性HYDRUS模擬及驗證[J]. 鐘韻,費良軍,傅渝亮,陳琳,劉樂.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2018(05)
[7]泰山山前平原三種土地利用方式下土壤結(jié)構(gòu)特征及其對土壤持水性的影響[J]. 王修康,戚興超,劉艷麗,劉之廣,宋付朋,李成亮.  自然資源學(xué)報. 2018(01)
[8]科爾沁沙地固定沙丘土壤水體積分?jǐn)?shù)變化[J]. 姚淑霞,趙傳成,張銅會,王素云,李旭東.  中國沙漠. 2016(01)
[9]古爾班通古特沙漠南緣固定沙丘土壤水分時空變化特征[J]. 朱海,胡順軍,陳永寶.  土壤學(xué)報. 2016(01)
[10]西南喀斯特地區(qū)地表水熱過程研究進(jìn)展與展望[J]. 高江波,吳紹洪,戴爾阜,侯文娟.  地球科學(xué)進(jìn)展. 2015(06)



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