民勤绿洲—荒漠过渡带微区水分过程研究

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1、分类号密级UDC单位代码10733甘肃农业大学硕士学位论文民勤绿洲-荒漠过渡带微区水分过程研究TheResearchofHydrologicalProcessesofMicro-RegioninMinqinOasis-DesertTransitionalZone郭挺指导老师姓名徐先英研究员（甘肃省治沙研究所兰州730010）李毅教授（甘肃农业大学林学院兰州730010）学科专业名称水土保持与荒漠化防治研究方向荒漠化防治申请学位级别农学硕士论文提交日期2015年6月2日论文答辩日期2015年5月28日学位授予日期2015年6月19日答辩委员会主席赵文智教授

2、评阅人王立副教授常兆丰研究员2015年6月甘肃农业大学研究生毕业论文摘要选择甘肃民勤绿洲荒漠过渡带广泛分布的微区（白刺沙堆丘间低地微区、粘土沙障+梭梭固沙林内微区及粘土平地微区）作为研究对象，通过查阅降水资料、野外调查、土样采集、人工模拟降雨及跟踪观测土壤含水量，研究微区土壤入渗过程及水分时空动态变化，结果表明：（1）研究区降水量在年际间差异较小且服从正态分布。降水主要集中于7~9月，多年月均降水量变幅大，四季降水分布差异大。降水多发生于夜间，不考虑月份变化，昼夜间降水量相关性显著且呈正比。大雨量级相比小雨量级其降水次数年际差异大，降水次数随雨量级数增大

3、而减小。（2）微区径流特点：汇离短、汇流面小、流量小；产生形式：坡面径流、树干径流；产流过程：蓄渗阶段、坡面漫流阶段。三种类型微区积水区与产流区土壤粒度：白刺沙堆丘间低地细砂粒含量在积水区和产流区各层中所占比例最大，0~10cm土壤表层积水区粘、粉粒含量远小于产流区。粘土平地积水及产流区土壤组成以粗、细砂粒为主，粘粒含量在各对应层产流区都好于积水区。粘土沙障+梭梭固沙林以粗砂粒为主，结构较为单一。（3）粘土沙障+梭梭固沙林和白刺沙堆丘间低地微区雨强与径流量关系呈一定的线性关系。（4）27.4mm降雨结束后，粘土沙障+梭梭固沙林内微区核心、过渡和边缘区土壤

4、水分在0~14h入渗较快；14~86h明显下降；86h后入渗很少。白刺沙堆丘间低地微区0~14h入渗较快（过渡区＞边缘区＞核心区），但远小于粘土沙障+梭梭固沙林三区结果；14~74h，下渗速率变缓；74~254h，三区下渗依旧持续；至254h其入渗深度小于粘土沙障+梭梭固沙林内三区所得结果。（5）降水结束后三区0~20cm层土壤水分：粘土沙障+梭梭固沙林0~8h内损失（核心区＞过渡区＞产流区）较小；8~86h损失较大；86~254h，三区该层土壤水分损失速率变缓。白刺沙堆丘间低地0~14h损失速率（核心区＞边缘区＞过渡区）较小；14~74h损失过程与粘土

5、沙障+梭梭固沙林8~86h结果相似，土壤水分散失明I甘肃农业大学研究生毕业论文显（核心区＞边缘区＞过渡区）；74~254h散失依旧持续，速率变缓，土壤最终含水量：核心区＞边缘区＞过渡区。（6）两类微区（粘土沙障+梭梭固沙林和白刺沙堆丘间低地）所设置不同降雨梯度微型蒸渗仪中一天的水分散失过程基本相似。两类微区三区水分蒸发过程具有相似性，散失量：边缘区＞过渡区＞核心区。两类型微区在整个实验过程中每天蒸发：15mm降水量对应蒸发量＞10mm降水量对应蒸发量＞5mm降水量对应蒸发量。（7）27.4mm降雨前期两类型微区三区在0~140cm垂直剖面上土壤水分呈下高

6、上低梯度分布。粘土沙障+梭梭固沙林内微区最大入渗深度：核心区80cm，过渡及边缘区为60cm；白刺沙堆丘间低地：核心区40cm，过渡、边缘区为60cm。粘土沙障+梭梭固沙林内微区三区土壤水分动态分三层次：低值层，都在20cm左右；次活跃层，核心区20~80cm，过渡及边缘区20~60cm；稳定层，核心区80~140cm，过渡及边缘区60~140cm。白刺沙堆丘间低地：低值层，核心区0~15cm、过渡区0~20cm、边缘区0~20cm；水分活跃层，核心区15~30cm、过渡区20~40cm、边缘区为20~60cm；土壤水分稳定层：核心区30~140cm、过

7、渡区40~140cm、边缘区60~140cm。（8）三种类型微区不同区域内植物群落组成结构简单，种类少。白刺沙堆丘间低地及粘土沙障+梭梭固沙林微区内建群植被逐渐退化，以黄花矶松和红砂为主的浅根性灌木和以画眉草、虎尾草和五星蒿为主的草本植被的进入，原有植被群落最终演替方向：乔木-乔灌草-灌草。关键词：微区；土壤水分；动态；荒漠绿洲过渡带；民勤II甘肃农业大学研究生毕业论文SummaryWidespreadmicro-region(Nitrariatangutorumsandinter-dune,claysandbarrier+Haloxylonammode

8、ndronforest,Clayplains)inMinqinoasis-des