西藏拉萨灌草区气象要素及土壤水分特征研究

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本文以西藏拉萨市达孜县巴嘎雪村西南河谷山地灌草区为研究对象,采用定位实时观测的方法,主要分析了2014-2015年不同海拔梯度下重要气象要素(降水、气温、风速)及土壤水分时空变化,有利于掌握该区域山地气候的特点,揭示土壤水分的运动与贮存规律,以期为西藏退化草地生态系统的恢复重建提供科学依据,具有较大的生态学和现实意义,得出主要研究结论如下:  (1)2014年3个气象站的年平均降水量远高于2015年,是2015年降水量的2.1倍,各气象站2014-2015年年降水量排序为:3号站>2号站>1号站,从1号站到3号站,年降水量变化幅度不大,整体上表现为随着海拔梯度的升高,降水量逐渐递增的趋势。  (2)3个气象站月平均降水量排序为:3号站>2号站>1号站,降水量从3月开始上升,6月开始急速上升,8月最大,各站点8月份平均降水分别为193 mm、209.8 mm、211.7 mm,最大月份降水量排序为:3号站>2号站>1号站。8月以后逐渐呈下降的趋势,到11月降水基本结束。研究区的降水主要集中在6-9月份,特别是8月降水量最大,3个气象站的平均降水量达到204.8 mm;其次为7月,3个站点的平均降水量为128.2 mm;其他月份降水量较少,基本无降水。各气象站月平均降水量随着海拔梯度的升高而升高。  (3)降水时段主要分布在晚上,特别是后半夜降水量较多,白天降水量相对较少。1:00-7:00为降水量最多的时段,其次为19:00-23:00,午后12:00-18:00为全天降水量最少的时段,日降水量最大值出现在凌晨4:00,而最少值为午后13:00;降水最易发生的时段为21:00至次日9:00,13:00-17:00为最不容易产生降水的时间段,凌晨4:00为降水次数最多时间,与降雨量最大值出现的时刻相吻合;降水强度最大时段为20:00-22:00和1:00-7:00,降水强度最大值出现在21:00,其次为22:00,最小值则出现在13:00;降水频次及降水强度与降水量均呈显著的正相关关系,并且降水频次对降水量变化的影响更大;降水频次以短时间段降水为主,并且短时降水对总降水量的影响更大,效果更加显著。  (4)拉萨灌草区海拔梯度越高,年平均气温越低,1号站的年平均气温最高(8.1 ℃),2号站的年平均气温其次(7.6 ℃),3号站最低(6.7 ℃)。3个气象站的气温均是从1月份开始上升,4月份开始迅速上升,6月份最高,月平均气温分别为16.5 ℃、15.8 ℃、14.8 ℃,7、8月平均气温其次,9月份以后迅速下降。其中,1月平均气温最低,12月平均气温为次低。最高气温日(2015年6月7日)各时间段内平均气温均在10 ℃以上,日平均气温为20.1 ℃,日最大温差为14.1 ℃。8:00-17:00气温均处于上升阶段,升温时长达到10 h,18:00以后气温持续下降,降温时长为14 h。0:00-7:00平均气温持续下降,7:00平均气温最低,为13.5 ℃,从8:00开始平均气温持续上升,14:00-15:00上升较为缓慢,17:00平均气温最高,达到27.6 ℃,18:00以后平均气温逐渐下降,20:00-21:00气温下降较快,21:00以后气温缓慢下降。最低气温日(2015年1月10日)各时间段内气温均在0 ℃以下,日平均气温为-11.3 ℃,日最大温差为13.2 ℃。0:00-9:00与17:00-24:00气温均呈下降的趋势,17:00-24:00时间段内的平均气温相对较高,为-8.9 ℃,0:00-9:00时间段内的平均气温相对较低,为-15 ℃,其中9:00的气温最低,仅为-17.5 ℃。9:00-16:00时间段内气温呈不断上升的趋势,16:00平均气温最高,为-4.3 ℃,其次为15:00,平均气温为-4.8 ℃。  (5)拉萨灌草区冬春季节风速最大,秋季风速其次,而夏季的风速最小,海拔越高,风速越大。1-6月平均风速远大于8-12月,3个站点4月风速均最大,分别达到1.6 m/s、1.7 m/s、2 m/s,6-8月平均风速不断下降,其中8月风速最小,分别仅为0.8 m/s、0.9 m/s、1 m/s。2014年4月25日平均风速为两年中最大,最大风速发生在18:00,为3.8 m/s,其次为15:00,风速为3.7 m/s,最小风速发生在7:00,风速仅为0.1 m/s。8:00-18:00平均风速最大,达到1.9 m/s,3:00-7:00风速最小,仅为0.1 m/s。白天的风速(特别是下午)要明显高于晚上,凌晨的平均风速最小。  (6)深层土壤(20-40 cm)的持水能力最强,表层土壤(0-5 cm)的持水能力最弱。草本植物相对于稀疏的灌草植被而言,其土壤水分对降雨的响应更为平缓并且相对延迟。表层土壤水分(0-5 cm)对降水的响应最为迅速及时,而次表层土壤(5-20 cm)水分对降水的响应则相对延迟,深层土壤水分变化不剧烈。海拔梯度越高,降水量越大,高海拔各土层土壤水分对降雨的响应更为强烈。
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