典型荒漠化草地GSPAC系統(tǒng)水分動(dòng)態(tài)模擬與生態(tài)需水研究.pdf

1、中國(guó)西北地區(qū)氣候干旱，水資源短缺，是我國(guó)生態(tài)環(huán)境脆弱的地區(qū)，也是建設(shè)的重要地帶，在干旱區(qū)研究中具有一定的典型性和代表性。西北干旱半干旱地區(qū)降雨稀少，蒸發(fā)量大，地下水可作為干旱區(qū)植被生長(zhǎng)的主要環(huán)境因子。但是傳統(tǒng)的SPAC系統(tǒng)并沒(méi)有明確考慮地下水這一作用，因此在淺地下水埋深地區(qū)，將地下水與SPAC系統(tǒng)構(gòu)成地下水—土壤—植物—大氣連續(xù)體(GSPAC)，將更有助于研究沙地GSPAC系統(tǒng)水分特征。毛烏素沙地就是我國(guó)典型的干旱半干旱草原氣候類(lèi)型代表

2、地區(qū)。本文針對(duì)該地區(qū)關(guān)于GSPAC系統(tǒng)水分研究較少，在試驗(yàn)區(qū)選擇2種主要天然植被進(jìn)行了觀測(cè)試驗(yàn)；并探討了地下水對(duì)天然植被生長(zhǎng)、生理和產(chǎn)量的影響機(jī)制，制定了它們之間定量關(guān)系，確認(rèn)了適合于該地區(qū)的天然植被作物水分響應(yīng)模型，并初步估算了天然植被生態(tài)需水量；運(yùn)用SWAP模型模擬了地下水埋深的動(dòng)態(tài)變化，建立了天然植被生長(zhǎng)與地下水關(guān)系的模型。研究成果為進(jìn)一步研究遏制典型荒漠化草原區(qū)生態(tài)環(huán)境的惡化提供了理論依據(jù)，對(duì)實(shí)現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

3、 研究獲得的主要結(jié)論如下： (1)分析了天然植被葉水勢(shì)、蒸騰速率在不同生育階段、不同地下水位條件下的變化規(guī)律。探討其與環(huán)境因素(溫度、凈輻射、飽和差和土壤含水率)之間的關(guān)系，建立葉水勢(shì)、蒸騰速率與氣象因素之間的定量關(guān)系式。蘆葦、賴(lài)草的葉水勢(shì)與環(huán)境因子的出現(xiàn)了相反的關(guān)系，分析原因可能是由于蘆葦?shù)牡叵滤惠^高，耐旱性較差，溫度與飽和差增加，葉水勢(shì)下降；而賴(lài)草地下水位較低，當(dāng)發(fā)生受旱的時(shí)候，可能其氣孔關(guān)閉，所以產(chǎn)生相反的關(guān)系。

4、 (2)降雨量對(duì)地下水影響的臨界值是8mm。小于8mm時(shí)對(duì)地下水基本沒(méi)有影響，可以忽略。 (3)試驗(yàn)區(qū)天然植被生態(tài)需水量分別是：地下水埋深0.84～1.66m時(shí)為6.55×105m3/ha;地下水埋深1.79～2.69m時(shí)為2.24l×103m3/ha;地下水埋深2.89～3.70m時(shí)為1.84×103m3/ha；地下水埋深4.15～4.89m時(shí)為0.68×103m3/ha。 (4)試驗(yàn)區(qū)天然植被適宜地下水埋深分別為