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荒漠绿洲过渡带白刺灌丛沙堆土壤水分空间分布及入渗特征

Soil moisture spatial distribution and infiltration characteristics of Nitraria nebkha in an oasis-desert ecotone

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摘要本研究选取民勤荒漠绿洲过渡带白刺灌丛沙堆3个演化阶段：雏形阶段（流动白刺沙堆）、沙堆形成阶段（发育20年，半固定白刺沙堆）和结皮与土壤形成阶段（发育40年，固定白刺沙堆）为研究对象，采用空间代替时间的方法，研究不同类型沙堆土壤物理属性对水分空间分布及入渗的影响，探索白刺灌丛沙堆土壤水分运行规律，为绿洲荒漠过渡带防护林体系优化配置、绿洲生态安全管理奠定理论基础。结果表明，1）土壤紧实度和结皮厚度：固定白刺沙堆＞半固定白刺沙堆＞流动白刺沙堆。2）表层土壤密度流动、半固定、固定白刺沙堆分别为2．32，2．30，1．95 g／cm3；最大持水量、毛管持水量、田间持水量和总孔隙度大小为：固定白刺沙堆＞半固定白刺沙堆＞流动白刺沙堆，而深层土壤各因子变化不稳定。3）在干旱季节，固定、半固定和流动白刺沙堆分别以0，70，150 cm 土层含水量最小，50，130，110 cm 土层含水量最大；在多雨季节，表层土壤含水量波动幅度较大，深层土壤含水量基本保持不变。4）不同演化阶段沙堆降雨量与累计入渗量之间存在显著的正相关性（P ＜0．01）。其中固定、半固定白刺沙堆随降雨事件的发生立即开始入渗，流动白刺沙堆当降雨量达到临界降雨量后才开始入渗。在降雨量相同情况下，当降雨量大于0．12 mm 时，累积入渗量依次为：固定白刺沙堆＞半固定白刺沙堆＞流动白刺沙堆。