宁夏毛乌素沙地SPAC系统中水分运移特征的研究

【摘要】：应用SPAC系统理论，研究了宁夏盐池沙地旱生灌木园内中间锦鸡儿和油蒿混交灌木林地的植物个体水分生理特征、水分利用效率及群体的耗水量；沙地土壤的水分特性；灌木林地的水量平衡，以及SPAC中水势的变化规律及水分运移。从而阐明沙地土壤水分承载量与植物需水特性的关系。结果表明： 中间锦鸡儿和油蒿有着适应干旱生境的水分生理特征，但避旱的具体方式不同。中间锦鸡儿属于低蒸腾植物，油蒿属于高蒸腾植物。两种植物的水分生理指标受环境因素影响。 植物蒸腾是林地的主要耗水形式。在植物生长季，林地水分有盈余，7月耗水量大，9月迅速降低，分别为同期降雨量的88％和45％。 沙地土壤表层存在一个干土层，对较深土层的水分保持有一定作用。总体而言沙地土壤含水量低。经验方程θ=AS~(-B)在＜1.5MPa吸力段对该地区的土壤水分特征曲线有良好的模拟性，土壤的有效水上限为0.01MPa吸力所对应的土壤湿度，易效水与难效水的吸力界点以0.1MPa为宜。 沙地植物受到水分胁迫时水势最低值出现的时间前移。干旱沙地，水分从土壤到植物，由树叶扩散到大气中的阻力较大。土壤水势的变化受降雨、土壤蒸发和林木蒸腾的共同影响；灌木的叶水势与土壤含水量、降雨相关；大气水势受气温和相对湿度影响。大气水势、叶水势和土壤水势之间具有一定的相关性。水势梯度明显，时空变异规律明显。SPAC水势梯度比约为：中间锦鸡儿1：31：632；油蒿1：23：632。后者的水势临界值大于前者，提高了水流运移的驱动力，使吸水能力增强，蒸腾强度大。