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西北研究院固沙灌木冠层截留损失研究获进展
来源:  |  发布时间:2016-08-25  |  【】【打印】【关闭
 

在干旱半干旱地区,降水的截留损失受到降水属性和植物冠层结构的影响。降水属性,除次降水量和降水历时之外,降水期间的阶段最大降水强度和间雨期很可能影响到植物的冠层截留和穿透雨。

西北研究院沙坡头站站科研人员观测了2004—2014年(除2007年)间210场降水事件中单个固沙灌木柠条和半灌木油蒿冠层的穿透雨(图1);同时,各类降水属性和冠层结构(包括株高、枝叶面积、冠层投影面积和冠层体积)也被连续监测。

研究结果表明:柠条和油蒿冠层的截留率分别为29.1和17.1%。降水属性较冠层结构更好的解释灌木的截留量和穿透量,前者的顺序依次为次降水量、60分钟最大降水强度、降水历时和间雨期。两种灌木的穿透率和截留率对降水属性和冠层结构有不同的响应,即柠条的更多地依赖于降水属性,而油蒿的更多地依赖于冠层结构(图2)。

科研人员建议,在量化植物穿透量和截留量同冠层结构的关系时,长期定位监测是非常必要的手段。

本研究受到国家重点基础研究发展计划(2013CB429901)、国家自然科学基金(41471434和41501270)和中科院寒旱所青年人才基金共同资助。研究成果发表于Nature出版集团旗下的期刊《Scientific Reports》。

论文网址:http://www.nature.com/articles/srep26030

图1:试验区观测穿透雨的灌木柠条2004-2006(A)2008-2014(B),及观测穿透雨的半灌木油蒿2004-2006(C)2008-2014(D)。照片中的红色表示灌丛形状。

图2:穿透量、截留量、穿透率和截留率同降水属性和冠层结构关系综合分析。A:柠条穿透量,B:油蒿穿透量,C:柠条截留量,D:油蒿截留量,E:柠条穿透率,F:油蒿穿透率,G:柠条截留率,H:油蒿截留率。GR:次降水量,RD:降水历时;RI6060分钟最大降水强度,RG:间雨期;H:株高,BLAI:枝叶面积,CA:冠层面积,CV:冠层体积。粗线表示p < 0.001水平,实线表示p < 0.01水平,短划线表示p < 0.05水平, 虚线表示p < 0.1水平;线上的数字是单因子回归分析的决定系数R2“-” 表示负相关。

 
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