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毛乌素沙地南缘多年气象干旱向土壤干旱垂向传播过程解析
1
作者
贺军奇
龙婷
+3 位作者
陈云飞
刘祖钰
石长春
刘秀花
《农业工程学报》
北大核心
2025年第9期113-124,共12页
为探究黄河流域毛乌素沙地南缘气象干旱向包气带土壤干旱的垂向传播过程,该研究基于草地和裸地原位监测数据和长期气象数据,利用Hydrus-1D模型模拟1980—2020年的0~150 cm土壤水分动态;通过标准化降水蒸散指数(standardized precipitati...
为探究黄河流域毛乌素沙地南缘气象干旱向包气带土壤干旱的垂向传播过程,该研究基于草地和裸地原位监测数据和长期气象数据,利用Hydrus-1D模型模拟1980—2020年的0~150 cm土壤水分动态;通过标准化降水蒸散指数(standardized precipitation evapotranspiration index,SPEI)划分出40多年来大气干湿交替期(S1)、干旱期(S2)和湿润期(S3),结合土壤水分亏缺指数(soil moisture deficit index,SMDI),采用最大相关系数法、小波相干分析与干旱传播指数等方法,探究不同气候模式下草地和裸地的干旱传播过程。结果表明:气象干旱向土壤干旱传播时间随土层深度而延长。传播强度整体随深度减弱,但受根系分布影响使得草地根区相对其他深度干旱传播强度更弱。不同覆被条件下,同期草地土壤旱情相较于裸地更严重,即干旱历时长、烈度大且影响的土层深。草地对气象干湿状态的响应更敏感,各深度的干旱传播时间比裸地快1~2个月,且干旱传播强度超过裸地。干旱传播过程受不同气候模式影响。S3期间因降水量大且温度高干旱传播时间最快。但受不同时期蒸散过程差异的影响,干旱传播强度在S1期最强,S3期次之,S2期较弱。不同深度土壤的垂向传播过程受水文连通性、根系分布和蒸散发强度共同影响。草地的传播强度大于裸地,建议在防沙治沙与植被恢复工程中控制密度,减少土壤水分过度消耗以缓解干旱。研究结果揭示了气象干旱向土壤干旱的垂向传播过程,阐明了植被覆盖与气候模式对干旱传播过程的协同影响,可为毛乌素沙地防沙治沙工作提供理论参考与实践依据。
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关键词
干旱
传播
垂向
传播
毛乌素沙地
草地生态系统
干旱传播指数
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题名
毛乌素沙地南缘多年气象干旱向土壤干旱垂向传播过程解析
1
作者
贺军奇
龙婷
陈云飞
刘祖钰
石长春
刘秀花
机构
长安大学水利与环境学院
旱区地下水与生态效应教育部重点实验室
水利部旱区生态水文与水安全重点实验室
陕西省林业科学院
陕西榆林毛乌素沙地荒漠生态系统国家定位观测研究站
出处
《农业工程学报》
北大核心
2025年第9期113-124,共12页
基金
国家自然科学基金项目(42372288)
中央高校基本科研业务费项目(300102294903)。
文摘
为探究黄河流域毛乌素沙地南缘气象干旱向包气带土壤干旱的垂向传播过程,该研究基于草地和裸地原位监测数据和长期气象数据,利用Hydrus-1D模型模拟1980—2020年的0~150 cm土壤水分动态;通过标准化降水蒸散指数(standardized precipitation evapotranspiration index,SPEI)划分出40多年来大气干湿交替期(S1)、干旱期(S2)和湿润期(S3),结合土壤水分亏缺指数(soil moisture deficit index,SMDI),采用最大相关系数法、小波相干分析与干旱传播指数等方法,探究不同气候模式下草地和裸地的干旱传播过程。结果表明:气象干旱向土壤干旱传播时间随土层深度而延长。传播强度整体随深度减弱,但受根系分布影响使得草地根区相对其他深度干旱传播强度更弱。不同覆被条件下,同期草地土壤旱情相较于裸地更严重,即干旱历时长、烈度大且影响的土层深。草地对气象干湿状态的响应更敏感,各深度的干旱传播时间比裸地快1~2个月,且干旱传播强度超过裸地。干旱传播过程受不同气候模式影响。S3期间因降水量大且温度高干旱传播时间最快。但受不同时期蒸散过程差异的影响,干旱传播强度在S1期最强,S3期次之,S2期较弱。不同深度土壤的垂向传播过程受水文连通性、根系分布和蒸散发强度共同影响。草地的传播强度大于裸地,建议在防沙治沙与植被恢复工程中控制密度,减少土壤水分过度消耗以缓解干旱。研究结果揭示了气象干旱向土壤干旱的垂向传播过程,阐明了植被覆盖与气候模式对干旱传播过程的协同影响,可为毛乌素沙地防沙治沙工作提供理论参考与实践依据。
关键词
干旱
传播
垂向
传播
毛乌素沙地
草地生态系统
干旱传播指数
Keywords
drought propagation
vertical drought propagation
Mu Us Sandy Land
grassland ecosystem
drought propagation index
分类号
P349 [天文地球—水文科学]
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作者
出处
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1
毛乌素沙地南缘多年气象干旱向土壤干旱垂向传播过程解析
贺军奇
龙婷
陈云飞
刘祖钰
石长春
刘秀花
《农业工程学报》
北大核心
2025
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