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《中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心)》 2020年
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黄土丘陵区典型草地群落冠层降雨截留容量特征及其影响因素

杨全  
【摘要】:植被冠层截留是降雨再分配的一个重要水文过程,明确草地群落冠层降雨截留特征及其影响因素,对揭示植被恢复的环境效应具有重要意义。本文以黄土丘陵区三种典型草地植被群落(白羊草、达乌里胡枝子和铁杆蒿)为研究对象,于2019年的6-9月期间,设置3个雨强(0.5、0.7和0.9 mm·min~(-1)),通过人工模拟降雨试验和群落样方调查试验,研究了不同草地群落冠层降雨截留容量特征,及其与地上生物量、盖度、叶面积指数、多样性指数和降雨特征间的关系。旨在探讨群落特征和降雨特征对草地群落冠层降雨截留容量的影响,以期科学评价黄土丘陵区植被恢复对降雨截留的影响及其生态水文效应。主要取得以下研究成果:(1)6-9月,白羊草群落、达乌里胡枝子群落和铁杆蒿群落的冠层降雨截留容量分别为0.58~0.75 mm、0.65~0.82 mm和0.69~0.87 mm;冠层降雨截留率分别为7.88%~10.35%、8.85%~11.27%和9.39%~11.95%。6月到9月,三种草地群落冠层降雨截留容量和截留率呈先增加后减小变化趋势,均在8月达最大值,分别为0.75 mm和10.35%、0.82 mm和11.27%、0.87 mm和11.95%。4月总和以铁杆蒿群落截留容量和截留率最大,其次为达乌里胡枝子群落,白羊草群落最小。(2)三草地群落冠层降雨截留容量与地上生物量、总盖度和叶面积指数间均呈显著正相关关系。其中白羊草和铁杆蒿群落冠层降雨截留容量均与地上生物量相关系数最高(r=0.81和0.79);达乌里胡枝子群落的与盖度相关系数最高(r=0.81)。三草地群落冠层降雨截留容量与群落物种丰富度、Simpson优势度指数、Pielou均匀度指数和Shannon-Wiener多样性指数间相关性均不显著。(3)三草地群落冠层降雨截留容量随雨强增加表现为先增加后减小趋势,截留率呈逐渐减小变化趋势。0.7 mm·min~(-1)雨强下冠层降雨截留容量最大,分别为0.77、0.81和0.85 mm。0.5 mm·min~(-1)雨强下冠层降雨截留率最大,分别为8.69%、9.41%和10.19%。随降雨时间延长,三草地群落冠层降雨截留量均表现为先迅速增大后逐渐平稳变化规律,截留率表现为先迅速降低后逐渐稳定变化规律。
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