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《兰州大学》 2013年
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黄土高原典型灌木树干茎流特征及其生态水文效应

荐圣淇  
【摘要】:在半干旱生态系统中,灌木分布往往呈现斑块化趋势,影响着土壤——植被系统的生态水文过程。植株冠层截留部分降雨形成树干茎流,改变着降雨的空间分布格局,并将枝、叶、茎上的附着物带到植株根部富集,从而影响局地生境水分和养分的分布格局,对提高半干旱区的水分利用起到重要作用,有利于植物的生存繁殖。本文对黄土高原典型人工灌木——柠条与沙棘进行研究。收集树干茎流,分析树干茎流形成的各种影响因素,以及确定树干茎流在根际区的土壤入渗再分配特征,研究结果表明: 1.就单株植物而言,在观测期内柠条和沙棘的截留量、穿透雨量、树干茎流量分别为58.5mm,124.7mm、25.7mm和38.2mm、153.1mm、17.6mm,分别占降雨量的28.0%、59.7%、12.3%和18.3%、73.3%、8.4%。柠条和沙棘的穿透雨量、树干茎流量和截留量均与降雨量呈显著正相关,并且两种灌木的穿透雨率树干茎流率和截留率与降雨量、最大10min降雨强度之间均呈指数或幂函数关系。 2.采用Pereira回归分析法和直接测量法对柠条与沙棘的冠层持水能力进行了研究。结果表明:受不同因素影响,两种方法测定的冠层持水能力有一定差异。回归分析法主要受植株叶面积指数(LAI)季节性变化与穿透雨观测方法的影响,得到柠条与沙棘冠层最大持水能力分别为0.68mm和0.72mm;而直接测量法主要受冠层结构特征影响,得到柠条与沙棘冠层最大持水能力分别为0.73mm、0.76mm。直接测量法得到柠条各组分最大持水量依次为枝(0.31mm)叶(0.27mm)树干(0.15mm),沙棘为树干(0.33mm)枝(0.29mm)叶(0.14mm)。 3.观测期间,柠条与沙棘的汇流率为156.6±57.1、49.5±30.8,表明树干茎流具有增补土壤水分的功能。对于单场降雨而言,根际区的湿润锋深度要大于冠层下方与冠层外部,土壤水分也较其他部位要大。树干茎流具有增补深层土壤水分的作用,它可以将土壤水分贮存,供干旱时植物生长所用。 4.染色示踪结果表明,根系形成的优先流孔道是树干茎流在土壤中传输的主要通道,结合土壤湿润峰的观测,柠条较沙棘对于增补土壤水分有更好的效果,对植物在半干旱区生长有着重要的影响。
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:S715

【参考文献】
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