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短花针茅草原土壤水分空间异质性的分析

发表时间:2018-11-08 09:11:17点击:1677

来源:北京博普特科技有限公司

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土壤水分

    土壤水是地球表层系统的重要组成和水文循环的核心,控制着较基本的陆地生态系统格局与过程,是陆地生态系统健康运行的关键。水文过程对生态系统的影响主要是由土壤水分动态决定的,土壤水分动态通过对植被水分胁迫的发生、强度和历时的影响,决定着气孔导度、光合作用和生态系统的净初级生产力,而且土壤水分含量影响着土壤微生物活动、植物N生产和N吸收,从而控制着N循环和植物N的可获得性。在气候一土壤一植被动态系统中,土壤水分动态受一系列水文、气候和生态过程影响,如降雨、林冠截留、地表人渗、深层渗漏和植被水分利用等。而在土壤一植被一大气连续体中,土壤水分是研究大尺度陆地表面过程与大气系统相互作用的重要组分,土壤水分通过对冠层导度的影响调节植被景观到陆地表层大气的水汽通量,对大气湿度和大气边界层有强烈的作用,较终反馈于降水格局和水循环,同时受气候系统的影响,形成反馈环特别是植被与水、植被与气候、土壤水分与气候间的反馈关系较为显著。

土壤水分动态

    土壤水分动态是研究水文过程和陆地生态系统相互作用及反馈必不可少的一环,是气候、土壤性质、地形和植被类型等因素非线性作用的结果,所以对其分析表现出高度复杂性。这种复杂性主要因为:土壤水分格局与植被动态密切联系在一起,如植物根系吸水受土壤水分波动的影响,也是产生这种波动的主要驱动因素;气候、土壤性质、地形和植被类型对土壤水分动态作用表现出强烈的非线性;降水是土壤水分平衡主要驱动力,表现为脉冲的、无规律的随机事件,是生态水文系统的随机输入项,气候变化加剧了不确定性、随机性和不可预测性烈。因此在气候、土壤和植被非线性系统作用下的土壤水分动态也表现为随机脉动特征,需要对土壤水分平衡进行随机描述,即土壤水分动态随机模拟。

短花针茅草原土壤水分空间异质性的分析

    土壤水分是分析土壤-植物-大气关系的关键因子,是影响荒漠草原植被恢复和生态建设的主要限制因子之一,受土壤理化性质、植被特征、地形状况等,自然因素以及放牧等人为因素的干扰表现出高度的空间异质性。植物的生长速率、分布格局、群落结构及整个生态系统因土壤水分的异质性而存在差异。异质性的生态学效应对科学研究产生很多积较的影响,在各方面都有不同的成果,有关土壤水分的空间异质性问题受到较多研究者的关注。土壤水分空间异质性在大空间尺度上受气候和土壤条件地带性分异的影响,而在小空间尺度上受微地形、人为干扰以及生物地球化学循环等因素的影响。目前,国内外学者就不同空间尺度、取样深度以及土壤水分含量等对土壤水分空间异质性的影响进行了不同程度的研究,表明土壤水分的空间变异性随空间尺度或取样尺度的增大而增强,随表层土壤含水量的增多而减弱。


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