冰川冻土2023,Vol.45Issue(6) :1887-1896.DOI:10.7522/j.issn.1000-0240.2023.0144

基于SHAW模型的祁连山高寒草甸土壤水分储量及通量的模拟研究

Simulation of soil water storage and flux of alpine meadow using SHAW model on the Qilian Mountains

张法伟 仪律北 郭小伟 杨永胜 李杰霞 曹广民 李英年
冰川冻土2023,Vol.45Issue(6) :1887-1896.DOI:10.7522/j.issn.1000-0240.2023.0144

基于SHAW模型的祁连山高寒草甸土壤水分储量及通量的模拟研究

Simulation of soil water storage and flux of alpine meadow using SHAW model on the Qilian Mountains

张法伟 1仪律北 2郭小伟 3杨永胜 3李杰霞 3曹广民 3李英年1
扫码查看

作者信息

  • 1. 中国科学院三江源国家公园研究院,青海西宁 810008;中国科学院西北高原生物研究所高原生物适应与进化重点实验室,青海西宁 810008
  • 2. 青海省林业和草原局林业碳汇服务中心,青海西宁 810008
  • 3. 中国科学院西北高原生物研究所高原生物适应与进化重点实验室,青海西宁 810008
  • 折叠

摘要

高寒草甸是祁连山国家公园青海片区的重要植被类型之一,量化该下垫面土壤水分储量及交换过程是评估区域水源涵养功能的关键科学基础.基于2017年8月1日至2018年7月31日的祁连山南麓高寒草甸生态系统水热特征的连续观测数据,对SHAW(simultaneous heat and water)模型进行了参数优化,分析了0~100 cm土壤水分储量及通量的变化特征及环境影响.结果表明:SHAW模型可以相对准确地模拟高寒草甸土壤温、湿的季节变化特征,土壤水分的模拟效果略好于土壤温度的模拟效果.日均0~100 cm土壤水分储量(SWS0-100)为(274.99±19.57,平均值±标准差)mm,5—10月植被生长季的平均SWS0-100较非生长季低21.92 mm.SWS0-100的季节变异主要受控于群落叶面积指数的正效应和蒸散发的负效应,二者通过调控浅层(0~20 cm)和中层(20~60 cm)土壤水分储量间接影响SWS0-100.日均0~100 cm土壤水分通量(SWF0-100)为(0.16±9.52)mm·d-1,表现为向下传输.生长季和非生长季的SWF0-100均值分别为3.27和−3.23 mm·d-1.降水和土壤温度梯度通过驱动浅层、中层土壤水分通量和深层(60~100 cm)土壤水分通量间接影响SWF0-100.研究结果可为科学评估祁连山高寒草甸水源涵养功能提供数据支撑和理论依据.

关键词

高寒草甸/土壤水分储量/土壤水分通量/SHAW模型/结构方程模型

Key words

alpine meadow/soil water storage/soil water flux/SHAW model/structural equation model

引用本文复制引用

基金项目

中国科学院-青海省人民政府三江源国家公园联合研究专项(LHZX-2020-07)

国家重点研发计划(2017YFA0604802)

国家林草局经济发展研究中心业务委托项目(JYFL-2021-00020)

国家自然科学基金(41730752)

国家自然科学基金(41877547)

青海省科技成果转化专项(2020-SF-145)

出版年

2023
冰川冻土
中国地理学会 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所

冰川冻土

CSTPCDCSCD
影响因子:2.546
ISSN:1000-0240
参考文献量14
段落导航相关论文