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摘要
降水是干旱、半干旱地区的主要水分来源,其对土壤水分的补给直接影响到植被生长和生态系统服务的维持,但由于降雨特征和植被结构影响,有限的降水资源并未得到有效利用.研究次降雨事件对不同植被类型下土壤水分的补给效率和阈值,对于指导植被恢复、提高降水资源利用效率具有重要意义.本研究以半干旱黄土丘陵区天然荒草、小麦、红豆草、沙棘和油松5种典型植被为例,通过不同水文年降雨和土壤水分动态监测,以土层20cm土壤水分动态作为衡量降雨是否得到有效补给的判断依据,研究了次降雨事件对不同植被类型土壤水分的补给效率与阈值.结果表明:(1)降雨补给的延滞时间、补给速率和补给效率与植被类型密切相关,不同植被之间存在较大差异.(2)天然荒草土层20cm处降雨补给的延滞时间为26.4h,其次为小麦27.8h、沙棘41.8h、红豆草50.0h和油松81.8h;降雨补给速率依次为:小麦0.40mm h-1、天然荒草0.30mm h-1、沙棘0.17mm h-1、红豆草0.14mm h-1、油松0.09mm h-1;降雨对土壤水分补给的效率依次为:天然荒草35.1%、小麦29.2%、沙棘16.8%、红豆草11.5%、油松4.2%.(3)通过线性拟合得到不同植被具有土壤水分补给作用的降雨有效补给阈值为:小麦6.8mm、天然荒草10.5mm、沙棘20.5mm、红豆草22.6mm、油松26.4mm,由此可知天然荒草地土壤水分对降雨响应较为敏感,油松林地土壤水分则难以得到降水有效补充.
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单位中国科学院生态环境研究中心; 城市与区域生态国家重点实验室; 中国科学院大学
