祁连山草地坡面土壤水时空动态及时间稳定性

来源：高原气象杂志2024年第5期北京时间：

作者：刘源,田杰,王水献

单位：1. 兰州大学 资源环境学院，甘肃 兰州 730000 ;2. 兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室，旱区流域科学与水资源研究中心，甘肃 兰州 730000

摘要：土壤水分作为连接地表与大气水热交换的关键水文变量， 影响陆-气水热交换和碳循环过程。但由于高寒山区土壤水分监测困难， 相关研究存在一定困难。而时间稳定性研究能够通过选择代表性点位从而降低土壤水分获取难度。本研究选取祁连山区石羊河流域上帐房沟草地坡面， 组建高密度、 高时间分辨率土壤水分监测网， 探讨高寒山区坡面尺度土壤水分时空变化及时间稳定性。研究结果表明： （1）表层土壤水分（10 cm， 15.90%）显著高于深层（50 cm， 11.78%）， 其时间变异性（Cv T=19.46%）也强于深层（Cv T=10.67%）， 但空间变异性（CvS =20.05%）弱于深层（CvS =27.06%）。（2）表层时间稳定性指数（Index of Temporal Stability， ITS）（0.24）强于深层（0.34）， 表层和深层分别通过3个或5个土壤水分监测点即可代表坡面表层土壤水分（决定系数R 2>0.90）。（3）坡位和土壤水文属性对时间稳定性的作用效果显著： 时间稳定性点位更容易出现在坡下容重较大、 形状参数n较小的位置。研究结果有助于更好理解高寒山区坡面土壤水分时空变异规律、 时间稳定性特征及其控制作用。

关键词：土壤水分,时空动态,时间稳定性,祁连山区

基金资助：国家自然科学基金重点项目(42030501),国家自然科学基金青年科学基金项目(42101022),甘肃省水利重点科研计划项目(22GSLK057)