深层渗漏是明晰地表水与地下水转换的关键因子。深层渗漏水量补给了区域地下水资源,可有效提高沙区生态系统水文效益。但目前,沙区深层渗漏水量依然缺少直接测定方法。因此,精准测定不同固沙植被盖度与类型深层渗漏水量是沙区生态水文研究的热点和难点问题,对于深入理解沙区水循环和服务区域生态恢复至关重要。
针对上述问题,水保学院研究团队与中国林业科学研究院研究人员合作,通过深层渗漏记录仪等设备对毛乌素沙地5种典型固沙植被沙地深层渗漏水量和土壤水分进行了连续4年定位监测,深入研究了固沙植被对深层渗漏和土壤水分的影响。
研究区概况及观测设备
研究发现,流动沙地深层渗漏与>10mm降水事件(特别是强降水事件),而不是年总降水量密切相关;植被覆盖度增加显著减少了深层渗漏水量和土壤含水量;相同植被盖度下,沙柳林地(固定沙地)深层渗漏水量显著高于樟子松林地(固定沙地)。樟子松林地(固定沙地)和高密度油蒿林地(固定沙地)可利用浅层(0-80cm)和深层(80-200cm)土壤水分,而沙柳林地(固定沙地)和低密度油蒿林地(半固定沙地)主要利用浅层土壤水分。但相较于流动沙地,各类型固沙植被林地均出现了土壤蓄水量亏缺。研究成果可为沙区生态环境建设和资源开发利用提供科学依据。
不同类型沙地间深层渗漏水量的差异
研究成果以“Sand-fixing vegetation regulates deep percolation and soil water dynamics in semiarid sandy land: Evidence from a deep percolation recorder and in-situ test”为题,发表在农林科学领域国际著名期刊CATENA。水保学院博士研究生何亮为第一作者,郭建斌教授、程一本副教授为通讯作者,中国林业科学研究院杨文斌研究员、熊伟研究员参与研究工作。研究工作得到了国家自然科学基金项目(U2243202、32271959)以及国家重点研发计划项目(2022YFF1300404)的资助。
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