Page 4 - 《高原气象》2022年第5期

第 41 卷 第 5 期 高 原 气 象 Vol. 41 No. 5
2022 年 10 月 PLATEAU METEOROLOGY October，2022

符晴，阳坤，郑东海，等，2022. 青藏高原中部土壤有机质含量对不同深度土壤温湿度的影响研究［J］. 高原气象，41（5）：
1097-1108. FU Qing，YANG Kun，ZGENG Donghai，et al，2022. Impact of Soil Organic Matter Content on Soil Moisture and
Temperature at Different Depths in the Central Qinghai-Xizang Plateau［J］. Plateau Meteorology，41（5）：1097-1108. DOI：
10. 7522/j. issn. 1000-0534. 2021. 00039.

青藏高原中部土壤有机质含量对不同深度

土壤温湿度的影响研究

3
符 晴 1，3 ，阳 坤 2，3 ，郑东海 ，陈莹莹 3
（1. 兰州大学大气科学学院，甘肃 兰州 730000；
2. 清华大学地球系统科学系，北京 100084；
3. 中国科学院青藏高原研究所-国家青藏高原科学数据中心，北京 100101）
摘要：青藏高原中东部地区土壤有机质含量较高，会改变土壤水热性质，从而影响土壤水热传输，但青
藏高原土壤有机质含量如何影响温湿度廓线及其空间异质性仍缺乏系统性研究。本文利用那曲相似气
候条件下的 32 个站点的土壤温湿度和有机碳含量观测资料，系统分析了不同土壤有机质含量对暖季不
同深度（5，10，20和 40 cm）土壤温湿度廓线特征及其空间差异的影响。研究发现，土壤有机质含量是影
响 5 cm、10 cm 土壤水分和 5 cm 土壤温度空间分布的关键因子。土壤有机质含量显著影响从地表到
20 cm深度的土壤水分的廓线特征及变化：有机质含量越高，持水能力越强，导致从地表到 20 cm深度土
壤水分含量整体偏高。此外，土壤温度的廓线特征及变化也深受土壤有机质含量的影响：有机质含量越
高，热惯量越低，土壤温度的日变化振幅越小，且热量向深层传输的相位滞后越明显。
关键词：青藏高原；土壤有机质；土壤水分；土壤温度
文章编号：1000-0534（2022）05-1097-12 中图分类号：P461 文献标识码：A
DOI：10. 7522/j. issn. 1000-0534. 2021. 00039

1 引言 的土壤温湿度观测网和青藏高原大气科学实验
（QXPMEX，TIPEX 和 TIPEX-Ⅲ）（杨健和马耀明，
土壤温湿度状况是陆面过程能水交换、监测植
2012；Yang et al，2013；Zheng et al，2015b），为发
被生长以及预测干旱灾害的重要变量。它们影响 展陆面模式提供了宝贵的资料。
陆-气间水、热、碳交换，调节显热和潜热的分配， 陆面模式模拟是获取土壤温湿度数据的方法
对大气和生态具有重要意义（Zhou et al，2018；Li 之一，但当前陆面模式的参数化方案并不完全适用
et al，2019；Yang et al，2019）。青藏高原的土壤温 青藏高原。例如，Sun et al（2016）利用 CLM4. 0 模
湿度变化不仅影响该区域的能量收支和土壤冻融 式对青藏高原中部的土壤湿度进行了模拟，模拟的
循环，对亚洲季风的演变以及中国大部分区域的夏 结果无法再现土壤湿度在 20~40 cm 深度的季节变
季降水也存在深远影响（王澄海和尚大成，2007； 化特征。陈渤黎等（2014）利用CLM3. 5模拟黄河源
沈丹和王磊，2015）。国内外学者开展了许多大型 区土壤温度，可获得较好的表层土壤温度结果，但
野外实验和观测，如全球能源与水循环实验-亚洲 模拟的深层土壤温度季节变化与观测相比差异较
季风实验以及增强观测期季风项目（CAMP-Tibet）， 大。武洁等（2020）利用陆面模式CLM4. 5对青藏高
青藏高原观测与研究平台（TORP），几个不同区域 原中东部地区的土壤湿度进行模拟，发现模拟的结

收稿日期：2021⁃01⁃14；定稿日期：2021⁃04⁃20
资助项目：国家重点研发计划项目（2017YFA0603703）；国家自然科学基金项目（41975125，41871273）
作者简介：符晴（1995-），女，贵州铜仁人，硕士研究生，主要从事陆面过程的研究. E-mail：fuq18@lzu.edu.cn
通信作者：郑东海（1986-），男，福建泉州人，研究员，主要从事陆面水文、微波辐射过程观测与模拟的研究. E-mail：zhengd@itpcas.ac.cn