毛乌素沙地南缘固沙灌丛下地表凝结水特征

尽管凝结水在干旱生态系统中所发挥的重要作用已被广泛关注,但对其在固沙灌丛下时空变化特征的研究仍然比较薄弱。为探明固沙灌丛对地表凝结水的影响,在毛乌素沙地南缘沙区选择3种典型固沙灌丛(沙柳Salix psammophila、柠条Caragana korshinskii和油蒿Artemisia ordosica),以无固沙灌丛影响的裸沙作为对照,用微型蒸渗仪测定了固沙灌丛下不同位置(根部、1/2冠幅和外缘)和不同方向(东、南、西、北)上地表凝结水的形成和蒸发特征。结果表明:(1)与对照相比,固沙灌丛的存在显著降低了地表凝结水量,沙柳、油蒿和柠条灌丛下凝结水量分别降低了29%、32%和33%;(2)不同类型固沙灌丛下地表凝结水量由里向外均呈显著增加的趋势,但不同方向上地表凝结水量差异不显著;(3)固沙灌丛的存在减缓了凝结水的形成和蒸发过程,即凝结水自19:00开始形成,到次日08:00基本结束,至13:00—15:00蒸发殆尽,其形成过程整体上表现出增加—平缓—增加的趋势,柠条和油蒿灌丛下地表凝结水在03:00—05:00甚至有少量蒸发,而蒸发过程呈稳定下降趋势;(4)凝结水的形成过程与空气相对湿度显著正相关,与空气温度和地表温度显著负相关。固沙灌丛通过拦截太阳辐射来缓冲地表温度变化以减缓水分凝结和蒸发过程。