中国典型森林生态系统土壤水分时空分异及其影响因素

• 作者: 常清青 何洪林 牛忠恩 任小丽 张黎 孙婉馨 朱晓波
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 土壤水分 中国典型森林生态系统 时间动态 空间分异 降水蒸散差
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 490-502
• 页数: 12页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb201910182191

摘要

森林土壤水分作为物质与能量循环的载体影响林木生长与发育，并通过影响水分在陆气之间的循环与分配影响区域气候。基于我国不同气候带的9个森林生态系统定位观测站的长期观测数据，探究了2005—2016年中国典型森林生态系统土壤水分的空间分异及其时间动态，并进一步分析了影响其时空分异的环境因素。主要研究结论如下：(1)9个森林生态系统的土壤水分多年均值介于12 .45％—36 .30％之间，空间上呈现中温带、亚热带、热带土壤水分较高，暖温带土壤水分较低的分布特征。降水蒸散差(降水与蒸散的差值)可以解释我国森林生态系统土壤水分空间分异的62％(P＜0 .05)；(2)我国北部与东部季风区森林区域土壤水分呈上升趋势，降水上升是主因，其中暖温带北京、南亚热带鼎湖山与鹤山森林土壤水分上升趋势显著，增幅分别为0 .67％／a、1 .72％／a与0 .69％／a；西南地区森林生态系统土壤水分呈下降趋势，该趋势由降水下降与蒸散上升共同导致，其中中亚热带贡嘎山及哀牢山森林生态系统土壤水分下降趋势显著，降幅分别为－1 .77％／a与－0 .94％／a；土壤水分时间分异与降水蒸散差的相关性最高(R＝0 .59，P＜0 .01)；(3)土壤水分呈下降趋势的森林生态系统中，春季土壤水分变化主导了年际变化，土壤水分上升的森林生态系统中，年际变化则是由秋、冬季主导。(4)与ERA⁃interim土壤水分再分析数据比较得出，两者在空间格局与变化趋势上均具有较高的一致性。CERN土壤水分观测数据反映了无人为干扰的自然条件下森林土壤－植被－气候之间的反馈作用，可为基于模型的土壤水分研究提供长时序的验证数据。