鄂尔多斯国家生态站毛乌素沙地植被恢复对土壤水分动态影响研究取得新进展

作者：鄂尔多斯生态站   更新时间：2023-11-26

        大规模植被恢复项目有助于减轻环境问题，并提供多种生态服务，包括碳封存和储存、土壤侵蚀和减少粉尘排放、荒漠化控制、气候变化减缓以及支持当地食物网的其他重要服务。然而，植被覆盖的增加会导致区域蒸散速率升高，土壤储水量减少，并阻碍深层土壤水的补给。这些结果可能导致土壤大面积干燥，特别是在已经容易缺水的地区。深层底土层具有水库的功能，是植物在缺水环境中抗旱的必要条件。严重的土壤缺水会导致干燥土层的发展，最终导致地表植被枯死和大量死亡。水资源与有限水域植被耗水量之间的平衡一直被认为是科学探究的一个重要领域。虽然之前已经研究过植被性状对土壤水分的影响，植被对水循环的影响可以通过多种途径发生，并导致复杂的响应。在干旱至半干旱环境中，变化的灌木覆盖影响水文过程的潜在机制仍然不明确。

       内蒙古农业大学张成福研究团队在鄂尔多斯国家生态站分别以裸地、40%和80%覆盖度的羊柴和油蒿灌丛群落为研究对象，研究了3个不同植被覆盖度样点前180 cm内不同灌丛覆盖下土壤水分动态及其影响因素、地表植被覆盖对土壤水分影响的垂直和时间变化、土壤水分动态对降水输入的响应及灌木覆盖对土壤水分补给和储存的影响、灌木覆盖对土壤水分平衡的影响以及植被恢复与土壤水分之间的相互作用。结果表明：土壤水分在浅层（0‒100 cm）和深层（100‒180 cm）土壤随植被盖度增加显著减少。土壤水分在很大程度上受立地性质的影响，即灌木生物量和凋落物密度。由于地上植被和凋落物的截流作用，灌丛覆盖度每增加10%，土壤有效降雨量减少32.2 mm。总蒸散发的增加导致土壤蓄水和相对可提取土壤水分的减少，导致高盖度样地的总蒸散低于中盖度样地。这些发现强调了改进当前恢复策略的必要性，即通过发展最佳的植物群落覆盖和马赛克植被系统，在植被恢复和土壤水分之间取得平衡。

       相关结果发表于国际学术期刊Science of the Total Environment。

       论文链接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.168496