林业科学

作者：普慧梅1,李源1,吴锦奎2,马泽1,宋维峰1,*

单位：1. 西南林业大学生态与环境学院 昆明 6502242. 中国科学院西北生态环境资源研究院 兰州 730000

关键词：植被类型,氢氧稳定同位素,水分运移,水体循环,哈尼梯田

基金：国家自然科学基金项目(41371066);国家自然科学基金项目(41771084);云南省自然科学基金重点项目(202001AS070042)

目的: 以全福庄小流域哈尼梯田核心区上方水源林区的3种植被类型(乔木林、灌木林、荒草地)为研究对象, 对0~100 cm土层土壤水的运移过程和水分来源及其对浅层地下水的补给比例进行定量估算, 揭示植被类型对土壤水分运移的影响, 以期为定量研究哈尼梯田区森林-梯田复合生态系统水循环过程以及哈尼梯田的可持续发展提供科学依据。方法: 利用氢氧稳定同位素技术研究2015年4—12月期间3种植被类型下不同水体的氢氧稳定同位素特征, 同时选取3次代表性降水事件(2015年7月24日、7月29日和8月3日)分析3种植被类型下土壤水δ18O值随土层深度的变化特征, 分析比较土壤水与其潜在水源(大气降水、浅层地下水等)的δ18O值, 判断林地土壤水分来源, 运用二元线性混合模型计算降水和浅层地下水对土壤水及地表水和土壤水对浅层地下水的贡献率。结果: 不同水体氢氧稳定同位素均值表现为: 地下水＞地表水＞乔木林地土壤水＞灌木林地土壤水＞荒草地土壤水＞降水, 降水的变异系数最大, 地表水和浅层地下水的变异系数较小; 荒草地土壤水以降水补给为主, 占比67.02%, 乔木林地和灌木林地土壤水以深层土壤水的上升补给为主, 分别占比59.65%和50.18%; 短阵性暴雨条件下, 暴雨前期和暴雨后期3种植被类型样地土壤的水分入渗速率不同, 乔木林地和灌木林地土壤入渗主要发生在0~70 cm土层, 而荒草地主要发生在0~50 cm土层; 浅层地下水的主要补给形式为土壤水的垂直运移, 荒草地土壤水对浅层地下水的补给比例明显高于乔木林地和灌木林地, 约为55.91%。结论: 研究区植被类型对土壤水分循环具有一定影响, 林地对深层土壤水分利用强度较大, 而荒草地更利于降水入渗及对浅层地下水补给。

来源：2022年第5期

《林业科学》期刊编辑部

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