分类： 生物学 >> 植物学 >> 植物生态学和植物地理学 提交时间： 2016-06-13
摘要： 在全球气候变化背景下, 未来我国北方半干旱地区的降水格局将呈现出季节与年际间降水波动增强和极端降水事件增加的趋势。水分是半干旱草原的主要限制因子, 降水格局变化导致的土壤水分状况的改变必然对生态系统的结构和功能产生显著的影响。该研究选取内蒙古多伦、锡林浩特两个典型半干旱草原群落, 通过分析2006–2013年的降水和多层次(0–10 cm、10 cm、20 cm、30 cm和50 cm)土壤含水量连续观测数据, 研究降水格局变化对土壤水分状况及其垂直分布的影响, 特别是土壤水分对降水事件的脉冲响应过程。结果表明: 两个站点的土壤含水量均呈现显著的季节及年际间波动, 其中, 深层水分波动相对较小, 表层水分波动相对剧烈。锡林浩特50 cm深处土壤含水量波动较大, 主要由于春季融雪对深层水分的补充。年际间多伦和锡林浩特生长季表层土壤含水量与降水量存在显著的正相关关系, 下层土壤含水量与降水量相关性不显著。研究发现最小2 mm的降水事件能够引起两个站点表层土壤含水量的升高, 即该地区有效降水为日降水量>2 mm。表层土壤含水量对独立降水事件的脉冲响应可通过一个指数方程很好地拟合出来。降水事件的大小决定了雨后表层土壤含水量的最大增量和持续时间, 同时这个脉冲响应过程还受到雨前土壤含水量的影响, 但该过程中并未发现植被因子(叶面积指数)的显著影响。降水后水分下渗深度及该深度的土壤含水量增量主要由降水事件大小主导, 同时受到雨前土壤含水量的影响。在多伦和锡林浩特, 平均每增加1 mm降水, 下渗深度分别增加1.06和0.79 cm。由此我们认为, 在内蒙古半干旱草原, 降水事件大小和雨前土壤干湿状况是影响土壤水分对降水响应的主要因素, 而植被因子的影响较小。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2023-02-02 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 利用额尔古纳牧业气象试验站降水量与土壤水分数据，通过降水与土壤水分动态变化及转化过程分析，确定土壤水分响应的降水临界值与不同降水级别引起土壤水分响应的概率，构建了降水过程量与土壤水分增量函数关系。结果表明：（1）研究区降水量呈先降后升变化趋势，年内降水量呈单峰型分布。（2）研究区以无降水天气为主，降水又以小降水事件占主导，大降水事件发生频次低、过程降水量大，小降水事件则相反。（3）可以引起研究区0~50 cm各层土壤水分响应的降水临界值分别为8.1 mm、10.1 mm、19.0 mm、27.9 mm和31.6 mm，小雨仅能引起0~10 cm土壤水分响应的概率为28.6%，中雨不能引起40~50 cm土壤水分的响应。（4）降水量与0~10 cm和10~20 cm土壤水分达到最大值时的滞后时间呈现出极显著负相关关系，与20~30 cm呈显著负相关关系，0~30 cm各层土壤水分达到最大值时的滞后时间与降水量符合幂函数关系。（5）降水量和0~50 cm土壤水分增量均呈现出极显著正相关关系，降水量与0~10 cm和10~20 cm土壤水分增量符合线性关系，与20~30 cm、30~40 cm和40~50 cm土壤水分增量符合多项式关系。检验结果表明，构建的函数模型可以较好地模拟研究区0~30 cm各层水分增量。研究结果为地方政府抗旱减灾提供了科学依据。
分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2022-01-21 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 基于内蒙古荒漠草原9个气象站逐日降水和美国国家环境预报中心（National Centers for Environmental Prediction，NCEP）/美国国家大气研究中心（National Center for Atmospheric Research，NCAR）再分析资料，利用统计方法分析了该地区19602020年连续无降水事件变化特点及异常年份环流特征。结果表明：（1）连续无降水事件最多出现在夏季，但平均持续日数和最大持续日数在夏季最短，短期连续无降水事件和较长期降水事件相间出现是夏季降水分配格局，而其他季节则相反。（2）研究区年均无降水日数为304.1 da-1，年均连续无降水事件次数为39.6次a-1，年均连续无降水事件平均持续日数为8.0 da-1，年均最大持续日数为43.7 da-1。（3）近61 a连续无降水事件3个参数变化不显著，但20052020年连续无降水事件次数显著增加而平均持续日数则显著减小。（4）年平均持续日数和最大持续日数均与连续无降水事件次数呈显著负相关关系，而平均持续日数和最大持续日数呈显著的正相关。（5）异常连续无降水事件期间对流层中高层有明显的温度、湿度和高度异常。
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