黄土高原沟壑区典型造林树种蒸散发对气候变化的响应

• 作者: 冯丹 夏露 宋孝玉 李垚林 李怀有 李蓝君 符娜
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 气候变化 蒸散发 植被 Hydrus-1D模型 黄土沟壑区
• 年，卷（期）: 2018,（20）
• 所属期刊栏目: 农业水土工程
• 页码范围: 148-159
• 页数: 12页
• 分类号: S162.5
• 字数: 12029字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2018.20.019

摘要

为研究黄土沟壑区典型造林树种蒸散发对气候变化的响应,基于黄土沟壑区小流域刺槐、侧柏、油松样地实测蒸散发数据,借助Hydrus-1D软件构建了黄土沟壑区刺槐、侧柏及油松植被蒸腾与土壤蒸发的模拟模型,使用修正Morris法对模型参数敏感性进行分析,结果表明:>40～100 cm土壤孔径分布参数(n2),>40～100 cm土壤饱和体积含水率(θs2),0 cm土壤田间持水率(θf),根系吸水最适水势上阈值(h1),根系吸水最适土壤水势下阈值(h2),植物出现永久凋萎时的土壤水势(h3),消光系数(μ),截留模型经验参数(a)等参数对植被蒸腾影响较大,植被生理特征相关参数h1,h2,h3,μ,a的不同是造成树种间蒸腾量出现差异性的重要原因.选取2015年试验观测数据对模型进行率定,2016年试验观测数据对模型进行验证,土壤含水率及土壤蒸发的Nash-suttcliffe模拟效率系数(Ens)均在0.700以上.采用率定后的模型对预设情景下的蒸散发量进行模拟,结果表明:未来及不同水文年气候特征对刺槐蒸腾的影响程度大于蒸发,对侧柏和油松而言,则正好相反.所有气候情景下,刺槐、侧柏、油松的蒸腾量分布在128.8～282.6、99.3～200.3和140.5～220.5 mm,蒸发量分布在94.6～135.4、116.5～187.3和123.8～212.5 mm,蒸腾量与蒸发量均表现为丰水年>平水年>枯水年.3个树种蒸腾量对未来及不同水文年气候特征的响应程度表现为:刺槐>侧柏>油松,并且,同一时期内,在丰水年及平水年,刺槐蒸腾量最大,在枯水年,油松蒸腾量最大.3树种蒸发量对未来及不同水文年气候特征的响应程度表现为:油松>侧柏>刺槐.生长季降雨量对于同期蒸腾量与蒸发量的影响明显强于温度的影响,其与蒸腾量、蒸发量之间均呈极显著(P<0.01)线性关系.