太行山区典型植被下降水入渗的稳定同位素特征分析

本研究以位于太行山区北部的河北易县崇陵流域为对象,对流域内三种典型植被(荒草、刺槐林、侧柏林)下不同深度土层的土壤水及流域内降水进行同步观测及取样,室内进行稳定同位素氘和氧-18含量测定,以18O为例对降水入渗过程中的稳定同位素变化进行了研究。通过对2004年的数据进行分析,获得崇陵流域当地大气降水线(δD=6.2441δ8O-7.158,R2=0.7727,n=55),其降水中稳定同位素时间变化波动较大且缺少规律性,降水中稳定同位素含量同降水量呈二次相关关系,大于15mm的降水雨量效应较显著。土壤水中的稳定同位素较降水普遍富集,其中荒草地土壤水中稳定同位素值较刺槐林地和侧柏林地整体偏高,表现出较强的蒸发分馏作用。土壤水中的δ18O的时间变化波动较大,表层10cm土壤水1δ8O受降水中的δ18O直接影响,呈现一定的响应关系,深层次土壤水中δ18O变化则有一定滞后性。不同植被覆盖下δ18O的时间变化的活跃层深度不同,同其土壤特征和植被覆盖类型有关。δ18O的剖面垂向空间变化上有两种类型,随深度增加基本都呈富集的趋势。土壤水中稳定同位素的时间变化和垂向空间分布,反映了一种降水入渗和蒸散发的平衡关系,其垂向空间变化很好地记录了降水从地表向下入渗的过程。

三种方法测估的林地稳渗率对比初探

稳定入渗率(稳渗率)是衡量土壤渗透性能的重要指标。采用双环入渗法(RI)、人工降雨法(RS)和Guelph渗透仪法(GP)测估了太行山低山丘陵区油松林地的稳渗率。三种方法测估的稳渗率分别为0.5mm/min,0.35mm/min和0.04mm/min。在此基础上,对比了三种方法的优缺点,可为今后研究提供依据。本研究为太行山低山丘陵区土壤渗透性能的初步研究,存在着测定的样本点不足等问题,需要进一步的研究。

太行山区典型小流域降雨产流特征分析

以太行山区崇陵小流域为研究区域,采用1959—1967年、1985—2008年历史实测降雨产流资料,分析了研究区降雨特征及产流过程响应特征,并对比了不同时期降雨径流变化。结果表明:1研究区6—9月降雨以小雨为主,产流主要由暴雨和大雨控制;2产流机制以超渗产流为主,在前期湿润条件下,长历时低强度降雨也会造成蓄满产流;3与1959—1967年相比,1985—2008年的暴雨、大雨、中雨雨日分别减少26.1%、25.0%和12.4%,年径流系数减小80%,且降雨径流相关性减弱,说明人类活动成为影响径流量的重要因素。