中国西北干旱区GSPAC中

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1、中国西北干旱区GSPAC中水分运移规律研究朱永华2005.10.11选题意义1999年Baird与Wilby的《生态水文学》一书，标志着交叉学科-生态水文学的形成。在此书中对干旱地区的生态水文研究进行了论述，但其干旱地区只指地中海地区和美洲西南地区。生态水文学重点研究生态系统与水文过程之间的相互作用关系，以揭示水文过程对生态系统的影响和作用以及生态系统对水文过程的影响。土壤是植物与各种水分的联系纽带。干旱地区生态环境由于水分短缺而十分脆弱，其植物常处于非充分供水状态，因而供水量的变化极易引起其植被的变化，进而

2、影响脆弱的生态系统的变化生态水文过程的了解在干旱地区很关键,是因为干旱地区水分供应是绝对控制植物生长和生存的因素且大部分干旱地区以可获得的水分的极大变化性为特征。植被生态耗水是生态水文学的一个难点。干旱地区生态耗水的研究对于维持干旱地区现状生态环境和已恶化的生态环境的恢复提供科学依据，为确定干旱地区生态需水量提供基础数据。干旱地区生态水文过程研究现状国外J.Wainwright，M.Mulligan,和J.Thornes,在1999年论述了干旱地区的生态水文过程——干旱地区植物如何适应少而且高度变化的降雨条件及

3、植物如何影响干旱地区的径流和由水引起的侵蚀作用。考虑了研究尺度问题。但他们讨论的干旱地区只指地中海地区和美洲西南部地区。中国已取得一些重要的成果（刘昌明和窦清晨，1992；刘昌明，1997；王根绪和程国栋，1998；莫兴国等，1999；赵文智和程国栋，2001；武强等，2001，等）实际上，中国干旱地区的生态水文过程研究才刚刚开始，有许多问题还不清楚，如：不同尺度荒漠植被变化条件下的耗水规律荒漠植被耗水量、需水阈值和需水量荒漠植被吸水模拟荒漠植被与土壤水、地下水的关系等主要研究内容荒漠植物耗水规律土壤水分状况与

4、水分平衡荒漠植物根系吸水模型植物根区贮水量模型荒漠植物生长与土壤水、地下水的关系一、荒漠植物耗水规律1、天然植物耗水规律2、人工林植物耗水规律3、农作物耗水规律4、作物生理生态特征对植物蒸腾耗水强度的影响5、额济纳旗各种类型地的耗水比较主要植物天然植物：乔木、灌木、小灌木、草甸植被还有喜水禾草人工林植物（防护林带、农田林网）农作物主要物理量：叶面蒸腾速率、单位叶面积月蒸腾量、单株月蒸腾耗水量、蒸散量1、天然植物的耗水规律天然乔木胡杨的耗水规律：幼龄（<15a）、老龄（>50年）、其余为中龄胡杨蒸腾速率的变化各个

5、年龄的胡杨的蒸腾速率的日变化曲线都呈单峰型，均在晨7点为最小值，下午3点达最大值。胡杨年龄不同，日蒸腾作用不同。不同年龄的胡杨，上、下叶面的蒸腾速率的日变化不同，其中上叶面的变化更接近总蒸腾速率的变化，下叶面的稍稍复杂一些。上下叶面的蒸腾速率的日变化幼龄胡杨的最为有序。中龄胡杨和老龄胡杨的就复杂的多。胡杨叶形不同（杨形叶和柳形叶），其叶面蒸腾速率既有年变化，又有日变化，既有共同点，又有不同点。图胡杨不同形态叶子的蒸腾速率的生长期变化胡杨的蒸腾量的生长期变化：在生长期内蒸腾量呈单峰性变化，在8月份达到最大值，10

6、月份达到最小值。胡杨不同形态叶子单位叶面积上月蒸腾量的生长期变化：二者都呈单峰型变化，柳形叶在5、6月份蒸腾量比杨形叶的大，但在其它月份都比杨形叶的小。在全生长期内，单位叶面积上月蒸腾量在8月份最大，在10月份最小，几乎为0。2、人工林植物耗水规律研究人工林植物指柳树、杜梨、新疆杨、榆树、沙枣和苹果梨树等。额济纳主要人工林树木单位叶面积月蒸腾量的年变化进行了非果树木与果树木的对比研究额济纳几种人工林（杜梨、榆树、苹果梨、新疆杨）的单株生长季节蒸腾耗水量的变化规律：各种树木的最大蒸腾速率出现时期（蒸腾作用最强时期

7、）与最大蒸腾耗水期同步出现。可见额济纳盆地主要人造植物需水期在7、8月份，要保证在这个时期的供水，人造林才会长得更好。3、农作物（棉花）耗水规律日均蒸腾速率的年变化：从6月23号到10月5号棉花生长期内日均蒸腾速率呈单峰型变化，在8月25日左右其日均蒸腾耗水强度达到最大值。棉花单位叶面积月蒸腾量的年变化（10月只按12天计算）：在6-10月12日内，棉花月蒸腾量呈单峰型变化，8月蒸腾量最大，其次是7月，可见，棉花主要耗水期在7、8月，尤其是8月。6月底7月初是额济纳棉花的主要灌水期。4、作物生理生态特征对植物蒸

8、腾耗水强度的影响（气孔阻力、叶面温度、光合有效辐射、叶面相对湿度）气孔阻力（rs）总趋势是气孔阻力越大，蒸腾速率越小。但要精确来看：在此总趋势下存在许多波动。蒸腾速率随气孔阻力的日变化呈多项式变化（定量）胡杨柳形叶和杨形叶的气孔阻力对蒸腾速率变化的影响也不同柳形叶蒸腾速率随气孔阻力的变化符合（R=0.876）；杨形叶蒸腾速率随气孔阻力的变化符合（R=0.919）。在气孔阻力、叶面温度、