長江源區(qū)高寒草甸植被覆蓋與地溫變化對土壤飽和導(dǎo)水

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1、長江源區(qū)高寒草甸植被覆蓋與地溫變化對土壤飽和導(dǎo)水【摘要】：入滲是水文循環(huán)過程中的一個重要環(huán)節(jié)，在長江源區(qū)，土壤水分入滲對徑流的產(chǎn)生影響很大，也是高原生態(tài)的重要影響因素。根據(jù)連續(xù)3年的入滲、地溫、植被觀測數(shù)據(jù)通過分析得出：在剖面上，土壤飽和導(dǎo)水率由大到小的排列順序為0~10cm、20~30cm、10~20cm和30~40cm；土壤飽和導(dǎo)水率與植被蓋度相關(guān)性顯著，植被蓋度越高土壤入滲能力越強，土壤飽和導(dǎo)水率越大；溫度是影響高寒草甸土壤水分分布的重要因素，隨著地溫的升高，土壤的飽和導(dǎo)水率也相應(yīng)增大。植被和地溫是影響高寒草甸的土壤入滲能力

2、的重要因素。關(guān)鍵詞：入滲，飽和導(dǎo)水率，植被蓋度，AbstractInfiltrationisanimportantprocessinhydrologiccycle,inthesourceregionofYangtzeRiver,infiltrationofsoilmoisturehasimpactinrunoffandplateauecology.Basingonthemeasureddataininfiltration,groundtemperatureandvegetationduringthreeyears,theresul

3、tsareasfollo,20～30cm,10～20cmand30～40cmbelomax.tomin.;Thereispositiveandsignificantcorrelationbetperatureincreased,thesaturationconductivitycoefficienttoo.So,thevegetationcoverandgroundtemperaturehaveimportantinfluencetothesoilinfiltrationinalpinemeado，生態(tài)環(huán)境極為復(fù)雜、生物多樣性最集

4、中的地區(qū)，該區(qū)域獨特的地理位置及其生態(tài)環(huán)境特點、特有的水源涵養(yǎng)生態(tài)功能、豐富的自然資源與生物多樣性，以及對整個流域環(huán)境的深刻影響等，使該區(qū)域近年來成為全社會所廣泛關(guān)注的熱點地區(qū)之一。本文所選擇的研究區(qū)位于長江源區(qū)多年凍土和高寒草甸比較典型的小流域北麓河一級支流——左冒西孔曲流域，地理位置9249′48～93°0′40E，34°39′36～34°46′50N，流域面積為134km2。該區(qū)域深居內(nèi)陸，屬高原寒帶半濕潤～半干旱區(qū)氣候。年均氣溫為-5.2℃，多

5、年平均降雨量290.9mm，多年平均蒸發(fā)量1316.9mm，相對濕度平均為57%，海拔4680～5360m（王根緒等，1998）。該區(qū)域植被類型主要有高寒草甸和高寒草原兩大類。草甸植物以莎草科嵩草屬占優(yōu)勢，如西藏嵩草和嵩草等；草原植物以禾本科和菊科為主，如紫花針茅、羽柱針茅等。該區(qū)成土母質(zhì)多為第四紀(jì)沉積物及變質(zhì)巖、中性侵入巖等巖石風(fēng)化的坡、殘積物，砂礫石、碎石土基亞粘土夾碎石（王根緒等，2001）。土壤發(fā)育很慢，處于原始的粗骨土形態(tài)。土壤類型基本分為三大類：高山草甸土、高山草原土和高山荒漠土。凍土和地下冰比較發(fā)育，河谷中存在著潛水

6、，常形成冰錐、凍脹丘；斜坡地帶常有冰錐、冰丘、凍融泥流及凍融滑塌發(fā)育；連續(xù)多年凍土地區(qū)的地溫為-3.0～-1.0℃，天然凍土上限為0.8～2.5m。2．研究方法2.1實驗設(shè)置在研究區(qū)小流域內(nèi)，根據(jù)流域兩側(cè)的地形、植被類型與植被覆蓋狀況布置觀測試驗點，在每個觀測實驗點上進行以下試驗與觀測內(nèi)容：地溫、植被類型與蓋度、土壤含水量、土壤根系層深度、土壤容重、土壤飽和導(dǎo)水率及土壤取樣等。按植被蓋度分為10%、40%、70%、90%四個實驗點，每個實驗點重復(fù)實驗四次。2.2土壤飽和導(dǎo)水率的測定土壤入滲采用2800K1土壤飽和入滲儀。在流域內(nèi)選

7、擇10%、40%、70%、90%四個不同蓋度的植被進行觀測，在每個蓋度下重復(fù)4次，求其平均值。數(shù)據(jù)讀取以2分鐘作為時間間隔并記錄各個數(shù)據(jù)，直到土壤入滲達到飽和穩(wěn)定入滲，停止觀測。求出液面下降速率，單位為cm/s。設(shè)管中液面下降速率為R（cm/s），測得5cm處入滲水頭為R1，10cm處為R2，由此，標(biāo)準(zhǔn)飽和導(dǎo)水率（Kfs）由下列公式計算：當(dāng)使用外部儲水管的時候使用以下公式：Kfs=0.0041XR2-0.0054XR1；當(dāng)使用內(nèi)部儲水管的時候使用以下公式：Kfs=0.0041YR2-0.0054YR1；式中，X，Y分別為外管和內(nèi)管

8、的面積值，分別為X=35.22cm2，Y=2.15cm2。2.3主要環(huán)境因子的測定(1)利用地溫計對活動層5,15,25和35cm的土壤溫度進行觀測,每1h進行1次；(2)采用便攜式TDR對活動層5,15,25和35cm的土壤水分進行觀測；(3)土