利用2003—2021年气候、冻土、土壤水分长期观测数据,分析了冻土的长期变化特征,并探讨了气候和冻土变化对土壤水分动态的影响。结果表明:2003—2021年气候呈暖化趋势,冻结开始日以21.8 d/10年显著推迟,完全融化日先推迟后提前,最大冻结深度呈减小趋势;5—8月(生长季)0~30 cm土层土壤水分显著增大,5—6月(生长季前期)土壤水分呈显著增大趋势,7—8月(生长季后期)土壤水分增大不显著,5—6月土壤水分增大主要受非生长季降水增加的影响,而冻土的变化对土壤水分的影响有限。
利用2003—2021年气候、冻土、土壤水分长期观测数据,分析了冻土的长期变化特征,并探讨了气候和冻土变化对土壤水分动态的影响。结果表明:2003—2021年气候呈暖化趋势,冻结开始日以21.8 d/10年显著推迟,完全融化日先推迟后提前,最大冻结深度呈减小趋势;5—8月(生长季)0~30 cm土层土壤水分显著增大,5—6月(生长季前期)土壤水分呈显著增大趋势,7—8月(生长季后期)土壤水分增大不显著,5—6月土壤水分增大主要受非生长季降水增加的影响,而冻土的变化对土壤水分的影响有限。
利用2003—2021年气候、冻土、土壤水分长期观测数据,分析了冻土的长期变化特征,并探讨了气候和冻土变化对土壤水分动态的影响。结果表明:2003—2021年气候呈暖化趋势,冻结开始日以21.8 d/10年显著推迟,完全融化日先推迟后提前,最大冻结深度呈减小趋势;5—8月(生长季)0~30 cm土层土壤水分显著增大,5—6月(生长季前期)土壤水分呈显著增大趋势,7—8月(生长季后期)土壤水分增大不显著,5—6月土壤水分增大主要受非生长季降水增加的影响,而冻土的变化对土壤水分的影响有限。
为阐明气候和季节冻土冻融变化对高寒草甸土壤水分和植被生长的影响过程,以青藏高原东缘河南县为研究区,利用2003-2021年气候、冻土、土壤水分和植被物候及生物量长期观测数据,分析冻土的长期变化特征,并探讨气候和冻土变化对土壤水分和草地植被生长动态的影响。结果表明:2003-2021年,气候呈暖化趋势,冻结开始日平均为9月26日,以21.8 d/(10a)变化率显著推迟,完全融化日为5月21日,先推迟后提前,最大冻结深度为106.8 cm,变化不显著;0-10 cm土层土壤水分5-8月(生长季)平均为38.1%,以7.1%/(10a)变化率显著增大,季节动态表现为5-6月(生长季前期)土壤水分呈显著增大趋势,7-8月(生长季后期)土壤水分增大不显著,5-6月土壤水分增大主要受5-6月降水和冻土最大冻结深度的共同影响;草地返青期和8月生物量分别为5月9日和906.2 g/m2,均没表现出明显的变化趋势,返青期与冻土完全融化日期显著正相关,6月生物量主要受水分条件的影响,而8月则受水热条件的共同影响。这些结果表明青藏高原东缘高寒草甸土壤冻融变化显著影响了其生态水文特征的...
为阐明气候和季节冻土冻融变化对高寒草甸土壤水分和植被生长的影响过程,以青藏高原东缘河南县为研究区,利用2003-2021年气候、冻土、土壤水分和植被物候及生物量长期观测数据,分析冻土的长期变化特征,并探讨气候和冻土变化对土壤水分和草地植被生长动态的影响。结果表明:2003-2021年,气候呈暖化趋势,冻结开始日平均为9月26日,以21.8 d/(10a)变化率显著推迟,完全融化日为5月21日,先推迟后提前,最大冻结深度为106.8 cm,变化不显著;0-10 cm土层土壤水分5-8月(生长季)平均为38.1%,以7.1%/(10a)变化率显著增大,季节动态表现为5-6月(生长季前期)土壤水分呈显著增大趋势,7-8月(生长季后期)土壤水分增大不显著,5-6月土壤水分增大主要受5-6月降水和冻土最大冻结深度的共同影响;草地返青期和8月生物量分别为5月9日和906.2 g/m2,均没表现出明显的变化趋势,返青期与冻土完全融化日期显著正相关,6月生物量主要受水分条件的影响,而8月则受水热条件的共同影响。这些结果表明青藏高原东缘高寒草甸土壤冻融变化显著影响了其生态水文特征的...
为阐明气候和季节冻土冻融变化对高寒草甸土壤水分和植被生长的影响过程,以青藏高原东缘河南县为研究区,利用2003-2021年气候、冻土、土壤水分和植被物候及生物量长期观测数据,分析冻土的长期变化特征,并探讨气候和冻土变化对土壤水分和草地植被生长动态的影响。结果表明:2003-2021年,气候呈暖化趋势,冻结开始日平均为9月26日,以21.8 d/(10a)变化率显著推迟,完全融化日为5月21日,先推迟后提前,最大冻结深度为106.8 cm,变化不显著;0-10 cm土层土壤水分5-8月(生长季)平均为38.1%,以7.1%/(10a)变化率显著增大,季节动态表现为5-6月(生长季前期)土壤水分呈显著增大趋势,7-8月(生长季后期)土壤水分增大不显著,5-6月土壤水分增大主要受5-6月降水和冻土最大冻结深度的共同影响;草地返青期和8月生物量分别为5月9日和906.2 g/m2,均没表现出明显的变化趋势,返青期与冻土完全融化日期显著正相关,6月生物量主要受水分条件的影响,而8月则受水热条件的共同影响。这些结果表明青藏高原东缘高寒草甸土壤冻融变化显著影响了其生态水文特征的...
高寒植被生长和分布与其潜在水分来源和水分利用特征密切相关。受气候变化影响,近年来长江源区植被覆盖迅速提升,大量高寒草甸演化为沼泽草甸,对区域生态水文过程产生了深远影响。基于此,采集2021年长江源多年冻土区流域典型高寒草甸和沼泽草甸坡面上坡、中坡、下坡的土壤、植物样品,获取氢氧稳定同位素监测数据,探究高寒草甸和沼泽草甸的水分利用策略差异。结果表明,叶片水δ18O变幅最大,降水次之,土壤水、根系水变幅最小,叶片水氢氧稳定同位素受蒸发分馏效应影响最大,此外,植物水线的斜率和截距均远小于地区大气降水线,也反映出蒸腾作用下同位素富集现象;相比沼泽草甸,高寒草甸叶片水更加富集δ18O,高寒草甸蒸腾作用更强烈;高寒草甸和沼泽草甸对不同深度土壤水的利用策略较为接近,无显著性差异,其中,0~5 cm深度土壤水的贡献比例最大,均超过22%;坡位因素对高寒草甸和沼泽草甸不同深度土壤水的利用策略无显著性影响,其中,不同坡位草甸0~5 cm土壤水的用水贡献均为最大,可见浅层土壤水为植物根系水的主要来源,当浅层土壤水无法满足植物需水时,植物根系会吸收较深层的土壤水。
积雪是北疆地区季节冻土冻融循环的主要控制因素,季节冻土又通过改变浅层土壤的冻融相态来影响积雪融水的下渗,但该地区消融季浅层土壤的冻融状态并不清楚,致使难以从机理层面准确评估积雪和冻土协同对土壤水分的调节作用。为此,本研究基于1961—2011年阿尔泰山地区6个气象站点的积雪与冻土地面监测数据,应用高斯模型和玻尔兹曼模型进行分析,在划分多雪年、少雪年和正常年的基础上,分析了北疆地区积雪和季节冻土的基本特征,详细探讨了消融期浅层土壤的冻融状态。结果表明,该地区各站点的多年平均积雪持续期为123.2 d,多年平均最大雪深为29.7 cm;季节冻土多年平均冻结期为150.9 d,平均最大冻结深度为120.3 cm。总体上,积雪呈现增加趋势,主要表现为雪深的增加;而冻土则呈现退化趋势,主要体现在冻结期缩短和最大冻结深度减少。不同类型积雪年冻土融化结束时间和积雪消融结束时间的对比分析显示,70%的多雪年和60.5%的正常年冻土融化结束时间分别比积雪消融结束时间早8.2 d和5.5 d;而少雪年冻土融化结束时间则比积雪消融结束时间晚13.2 d。总体上,所有站点的结果表明,随着积雪的增加,消融期季节...
高寒植被生长和分布与其潜在水分来源和水分利用特征密切相关。受气候变化影响,近年来长江源区植被覆盖迅速提升,大量高寒草甸演化为沼泽草甸,对区域生态水文过程产生了深远影响。基于此,采集2021年长江源多年冻土区流域典型高寒草甸和沼泽草甸坡面上坡、中坡、下坡的土壤、植物样品,获取氢氧稳定同位素监测数据,探究高寒草甸和沼泽草甸的水分利用策略差异。结果表明,叶片水δ18O变幅最大,降水次之,土壤水、根系水变幅最小,叶片水氢氧稳定同位素受蒸发分馏效应影响最大,此外,植物水线的斜率和截距均远小于地区大气降水线,也反映出蒸腾作用下同位素富集现象;相比沼泽草甸,高寒草甸叶片水更加富集δ18O,高寒草甸蒸腾作用更强烈;高寒草甸和沼泽草甸对不同深度土壤水的利用策略较为接近,无显著性差异,其中,0~5 cm深度土壤水的贡献比例最大,均超过22%;坡位因素对高寒草甸和沼泽草甸不同深度土壤水的利用策略无显著性影响,其中,不同坡位草甸0~5 cm土壤水的用水贡献均为最大,可见浅层土壤水为植物根系水的主要来源,当浅层土壤水无法满足植物需水时,植物根系会吸收较深层的土壤水。
高寒植被生长和分布与其潜在水分来源和水分利用特征密切相关。受气候变化影响,近年来长江源区植被覆盖迅速提升,大量高寒草甸演化为沼泽草甸,对区域生态水文过程产生了深远影响。基于此,采集2021年长江源多年冻土区流域典型高寒草甸和沼泽草甸坡面上坡、中坡、下坡的土壤、植物样品,获取氢氧稳定同位素监测数据,探究高寒草甸和沼泽草甸的水分利用策略差异。结果表明,叶片水δ18O变幅最大,降水次之,土壤水、根系水变幅最小,叶片水氢氧稳定同位素受蒸发分馏效应影响最大,此外,植物水线的斜率和截距均远小于地区大气降水线,也反映出蒸腾作用下同位素富集现象;相比沼泽草甸,高寒草甸叶片水更加富集δ18O,高寒草甸蒸腾作用更强烈;高寒草甸和沼泽草甸对不同深度土壤水的利用策略较为接近,无显著性差异,其中,0~5 cm深度土壤水的贡献比例最大,均超过22%;坡位因素对高寒草甸和沼泽草甸不同深度土壤水的利用策略无显著性影响,其中,不同坡位草甸0~5 cm土壤水的用水贡献均为最大,可见浅层土壤水为植物根系水的主要来源,当浅层土壤水无法满足植物需水时,植物根系会吸收较深层的土壤水。