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香蕉种植园的冠层雨滴溅蚀动能分布格局

时间:2020-10-22  来源:科技外事处  浏览次数:   作者:张婉君     打印  字体: 关闭

  植被冠层对降水进行了再分配,并深刻地影响着雨水在土壤中的运移、驻留、分配、演变等过程,其中穿透雨的空间分布格局是决定土壤水分、养分循环和植物生产力的关键因子。通常认为,雨水在经过植被冠层之后,其原有的动能会受到极大的削弱,因而降低了对土壤的冲击、减弱了土壤侵蚀。但事实上,植被冠层在削弱了雨滴动能的同时,也显著地增大了冠层雨滴的体积(叶片汇聚效应)。如果植物冠层较高、下层没有地被物的缓冲,这些强势的大雨滴将对地表进行猛烈冲击—击散土粒、阻塞毛细孔、降低入渗、形成径流、带走土粒、导致侵蚀。对香蕉而言,此现象尤为突出,其超长、宽大的“漏斗型”冠层结构(强大汇水效应)将形成香蕉种植园独特的生态水文效应。 

  为定量评价单一香蕉种植对雨滴溅蚀动能空间分布格局的影响,版纳植物园生态水文研究组博士研究生张婉君在刘文杰研究员等指导下香蕉种植园的冠层雨滴动能特征、空间分布格局及其影响因子等进行了相关实验。结果表明:在单株、样地尺度上,冠层穿透雨分别达降水的80.2%84.7%“漏斗型”冠层结构主导着穿透雨的空间分布格局;测定点的冠层雨滴动能与茎干的水平距离高度相关,冠层穿透雨的大小、叶形状显著地调控着雨滴动能的分布特征,会在叶片边缘“关键点”形成较高动能的汇集雨滴;随着雨量、雨强的增大,冠层雨滴动能的变异系数趋于稳定,其空间变异在小雨时也呈现出极强的自相关。这表明,“漏斗型”冠层在小尺度上极大地影响着雨滴动能的分布格局,导致了冠层下形成高动能的雨滴汇集区,如果此处得不到地表覆被的有效保护,将会导致严重的土壤侵蚀。 

  相关结果以Characteristics of throughfall kinetic energy under the banana (Musa nana Lour.) canopy: the role of leaf shapes为题,发表在期刊CATENA上。 

香蕉种植园的冠层滴水点的叶片形态

香蕉单株、样地尺度的冠层穿透雨动能比较

 

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