宁夏黄土丘陵区不同时间尺度山杏林土壤水分动态及影响因素

摘要

[目的]明确不同水文年和时间尺度气象因子对土壤水分的影响，为气候变化背景下水土资源综合管理提供科学依据。[方法]以宁夏南部半干旱黄土丘陵区山杏人工林为研究对象，于2018—2023年生长季，利用智墒传感器连续监测土层深度为100 cm的水分特征，分析土壤水分对降水量、气温、太阳辐射、相对湿度等气象因子的响应特征。[结果]丰水年、平水年、枯水年生长季平均降水量分别为597.7、428.5、298.1 mm，生长季0～100 cm土层土壤水分体积分数分别为19.69%、16.67%、11.88%。土壤水分月变化在丰水年呈先升后降趋势，平水年和枯水年呈先降后升趋势；土壤水分日变化在丰水年、平水年、枯水年分别呈波浪状、“u”形、“w”形。不同水文年土壤水分的季节变化格局均为相对稳定期（4—5月）和频繁波动期（6—10月）。土壤水分的垂直空间格局整体来看，从丰水年到枯水年，速变层深度逐渐加长，活跃层先增后减，次活跃层逐渐减短，相对稳定层逐渐显现；从丰水年到枯水年，土壤水分与气温的相关性逐渐增强，与太阳辐射、潜在蒸散的相关性先升后降，与相对湿度的相关性由正转负，与饱和水汽压的相关性逐渐减弱；气象因子对土壤水分变化的解释率逐渐升高，分别为29.2%、44.8%、61.5%。在日、月、生长季尺度，降水量对土壤水分变化的作用逐渐增强，逐步回归分析进入的气象因子逐渐减少，对土壤水分变化的解释率逐渐增大。[结论]不同水文年、时间尺度、土层土壤水分动态及影响因素均存在差异，枯水年土壤水分下降明显，今后人工林恢复及经营时，应兼顾考虑树种的抗旱特性及对环境要素的适应性。

关键词

土壤水分 / 时间尺度 / 降水年型 / 山杏林 / 黄土丘陵区