科尔沁沙地典型沙丘土壤水分深层渗漏和侧向运移研究

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沙丘土壤水分的深层渗漏和侧向运移影响深层土壤水和地下水补给,影响沙丘与其相邻丘间低地之间的水力联系。本研究通过野外实地观测实验,利用自制的土壤水分深层渗漏量及侧向运移量的监测装置,明确了生长季(5-10月份)科尔沁沙地典型流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘的深层渗漏量和侧向运移量,分析了科尔沁沙地不同类型沙丘的深层渗漏量、侧向运移量与降雨量的相关关系,探讨了沙丘植被盖度对深层渗漏量和侧向运移量的影响。主要研究结果表明:  降雨对流动沙丘100cm深度以下的深层土壤水有补给作用。2017年5-10月,科尔沁沙地典型流动沙丘迎风坡坡中、背风坡坡中、背风坡坡底以及坡项处100cm土层深度以下的累积深层渗漏量分别为78.65mm、61.84mm、147.6mm和44.46mm,各占同期降雨量的30.12%、23.68%、56.53%和17.03%。同期,降雨对流动沙丘迎风坡坡底处60cm深度以下的土壤水具有补给作用,累积深层渗漏量为155.41mm,占同期降雨量的59.52%。  入渗到流动沙丘0-100cm土层内的降雨沿坡面存在侧向运移。5-10月份,迎风坡坡中、背风坡坡中和坡底处0-100cm土层内的累积侧向运移量分别为32.35mm、96.47mm和82.59mm,各占同期降雨量的12.39%、36.95%和31.63%。入渗到流动沙丘0-60cm土层内的降雨沿坡面也存在侧向运移,同期,迎风坡坡底处0-60cm土层内累积侧向运移量为8.28mm,占同期降雨量的3.17%。  生长季节(5-10月份)科尔沁沙地典型流动沙丘不同坡向和坡位处的累积深层渗漏量和累积侧向运移量存在差异。不同坡向处的累积侧向运移量为背风坡(坡中、坡底)>迎风坡中;不同坡位处的累积深层渗漏量为坡底>坡中>坡顶。  植被盖度影响沙丘土壤水分的深层渗漏过程,随着沙丘植被盖度的增加,土壤水分深层渗漏量逐渐减少。降雨对固定和半固定沙丘100cm深度以下的深层土壤水有补给作用。2017年5-10月,植被盖度为18.3%的半固定沙丘、植被盖度为27.12%的半固定沙丘以及植被盖度为50.65%的固定沙丘迎风坡坡中处的累积深层渗漏量分别为133.88mm、49.55mm和0.69mm,分别占同期降雨量的51.82%、18.98%和0.26%。  入渗到固定、半固定沙丘0-100cm土层内的降雨沿坡面存在侧向运移。2017年5-10月,植被盖度为18.3%的半固定沙丘、植被盖度为27.12%的半固定沙丘以及植被盖度为50.65%的固定沙丘迎风坡坡中处的累积侧向运移量分别为16.53mm、5.82mm和19.87mm,分别占同期降雨量的6.33%、2.23%和7.61%。  生长季节(5-10月)降雨对不同植被盖度的固定、半固定沙丘100cm深度以下深层土壤水的补给量随植被盖度增加呈逐渐递减趋势,科尔沁沙地半固定、固定沙丘的深层渗漏量受降雨量和植被覆盖的影响。入渗到固定、半固定沙丘0-100cm土层内的降雨在迎风坡坡中处沿坡面的侧向运移量,随植被盖度的增加,无明显变化趋势,但均小于流动沙丘。
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