祁连山南麓高寒禾草-矮嵩草草甸土壤水源涵养功能的特征

作     者：李红琴 王卓权 张法伟 仪律北 郭小伟 李以康 林丽 曹广民 李英年 周华坤 LI Hongqin;WANG Zhuoquan;ZHANG Fawei;YI Lyubei;GUO Xiaowei;LI Yikang;LIN Li;CAO Guangmin;LI Yingnian;ZHOU Huakun

作者机构：洛阳师范学院生命科学学院河南洛阳471934 中国科学院三江源国家公园研究院西宁810001 中国科学院西北高原生物研究所高原生物适应与进化重点实验室西宁810001 中国科学院西北高原生物研究所青海省寒区恢复生态学重点实验室西宁810001 青海省林业和草原局林业碳汇服务中心西宁810008 

出 版 物：《水土保持研究》 (Research of Soil and Water Conservation)

年 卷 期：2022年第29卷第3期

页      面：135-141,146页

核心收录：

学科分类：090503[农学-草业科学] 0909[农学-草学] 0905[农学-畜牧学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 

基　　金：国家自然科学基金(41730752) 中国科学院—青海省人民政府三江源国家公园联合研究专项(LHZX-2020-07) 国家重点研发计划(2017YFA0604802) 青海省重点实验室发展专项(2021-ZJ-Y01) 

主　　题：禾草-矮嵩草草甸 土壤有效水源涵养量 土壤吸湿速率 土壤脱湿速率 增强回归树 

摘      要：青藏高原被誉为“中华水塔,高寒草甸是主要植被类型但其水源涵养功能有待准确量化。以祁连山南麓高寒禾草-矮嵩草草甸为研究对象,通过分析2014—2018年的植被生长季(6—9月)土壤体积含水量的长期观测数据,探讨了土壤有效水源涵养量(土壤现实持水量与最小持水量之差)和水文调节功能(有效水源涵养量的时间变化速率)的变化特征及其环境调控机制。结果表明:高寒草甸0—100 cm年均土壤有效水源涵养量为(44.3±8.7)mm(平均值±标准差,下同),呈现出双峰型的季节趋势,最高峰和次高峰分别为6月下旬的(57.8±14.4)mm和9月中旬的(59.2±15.7)mm。浅层(0—20 cm)、中层(20—60 cm)和深层(60—100 cm)土壤有效水源涵养量占比分别为53.1%,34.9%和12.0%,土壤有效含水源涵养量随土层深度增加表现为对数衰减(R^(2)=0.82,p0.001)。增强回归树的结果表明土壤有效水源涵养量的季节变化主要受控于土壤温度,尤其是5 cm土壤温度,二者呈现出显著负相关。不同深度的年均土壤有效水源涵养量和土壤黏粒比例显著负相关(R^(2)=0.99,p=0.004)。根系区(0—40 cm)年均土壤吸湿速率和脱湿速率分别为(0.21±0.02)mm/h和(0.22±0.02)mm/h,t检验的结果表明除了0—5 cm之外,根系区土壤脱湿速率显著大于吸湿速率。分析表明土壤温度是土壤吸湿和脱湿速率的显著环境驱动因子。因此,土壤温度是高寒禾草-矮嵩草草甸土壤有效水源涵养量和水文调节功能的主要影响因素,维持土壤的低温是高寒草甸水源涵养功能保育和提升的重要基础。