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

1、中國西北地區(qū)氣候干旱，水資源短缺，是我國生態(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)植被生長的主要環(huán)境因子。但是傳統(tǒng)的SPAC系統(tǒng)并沒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典型的干旱半干旱草原氣候類型代表

2、地區(qū)。本文針對該地區(qū)關(guān)于GSPAC系統(tǒng)水分研究較少，在試驗區(qū)選擇2種主要天然植被進行了觀測試驗；并探討了地下水對天然植被生長、生理和產(chǎn)量的影響機制，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；運用SWAP模型模擬了地下水埋深的動態(tài)變化，建立了天然植被生長與地下水關(guān)系的模型。研究成果為進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)，對實現(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、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、蒸騰速率與氣象因素之間的定量關(guān)系式。蘆葦、賴草的葉水勢與環(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，葉水勢下降；而賴草地下水位較低，當(dāng)發(fā)生受旱的時候，可能其氣孔關(guān)閉，所以產(chǎn)生相反的關(guān)系。

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