Page 72 - 《高原气象》2022年第6期

第 41 卷 第 6 期 高 原 气 象 Vol. 41 No. 6
2022 年 12 月 PLATEAU METEOROLOGY December，2022

程文举，席海洋，司建华，等，2022. 内陆河流域浅山区土壤水热时空动态及其对气象因子的响应［J］. 高原气象，41（6）：
1435-1445. CHENG Wenju，XI Haiyang，SI Jianhua，et al，2022. Temporal and Spatial Dynamic Change of Soil Water-Heat and
Its Response to Meteorological Factors in an Inland River Basin in Low Coteau Area［J］. Plateau Meteorology，41（6）：1435-1445.
DOI：10. 7522/j. issn. 1000-0534. 2021. 00089.

内陆河流域浅山区土壤水热时空动态

及其对气象因子的响应

程文举 1，2，3 ，席海洋 1，2 ，司建华 1，2 ，陈雨晴 1，2，3

（1. 中国科学院西北生态环境资源研究院，中国科学院内陆河流域生态水文重点实验室，甘肃 兰州 730000；
2. 阿拉善荒漠生态-水文试验研究站，内蒙古 阿拉善 735400；
3. 中国科学院大学，北京 100049）

摘要：内陆河流域浅山区土壤水热变化过程对整个内陆河地区有着重要的意义。本研究采用实地监测
的气象数据和土壤水热数据，分析了内陆河浅山区西土沟流域土壤水热的时空变化特征和对气象因子
的响应关系。结果表明：（1）上游山区土壤含水量在不同深度均有变化，而中下游仅在土壤表层或次表
层有变化，浅山区灌丛草地、林地和荒漠草地的土壤水分年内变幅大于其他下垫面。土壤温度与土壤水
分的年内变化和空间变化趋势一致，海拔越高，土壤温度越低。（2）不同海拔和下垫面状况下，土壤水分
对降水的响应存在较大差异，上游山区降水量可以解释至少 88%的土壤含水量变化，而中下游单次降水
量低至 4 mm 以下时，仅能对表层 0~20 cm 的土层产生影响，当单次降水量不足 2 mm 时，无法对土层含
水量产生影响。（3）0~20 cm 深度的土层温度对气温变化的响应较为敏感，在流域上游，土壤温度对气温
的响应存在 4. 5 h的滞后。（4）西土沟流域下游的土壤水分受到间歇性洪水的渗漏补给，使夏季土壤含水
量较高，与气温变化趋势较一致。
关键词：内陆河浅山区；土壤含水量；土壤温度；气象因子；响应
文章编号：1000-0534（2022）06-1435-11 中图分类号：P426.67 文献标识码：A
DOI：10. 7522/j. issn. 1000-0534. 2021. 00089

1 引言 因子、土壤系统中养分循环和流动的载体（邹文秀
等，2011；苏子龙等，2013）。干旱区土壤水热变化
河西内陆河浅山区面积约占总山区面积的
将会改变地气间的辐射传输，从而对当地生态系统
11. 2%。内陆河浅山区是内陆河山地和绿洲平原的
以及气候造成重要影响（林朝晖等，2008；罗江鑫
过渡地带，是山地生态系统和绿洲生态系统的关键 等，2020）。
纽带，属于生态系统较为脆弱的区域（董彦丽等， 有关土壤水热变化及其响应的研究多以不同
2020）。理解土壤水热的时空变化及分异规律是水 土地利用类型（Zhong et al，2014；李静等，2014；
文气象研究的基础（Cho and Choi，2014）。土壤温 尤 全 刚 等 ，2015；孟 阳 阳 等 ，2019；Chang et al，
度变化会造成土壤水汽密度的差异，进而对土壤水 2021），不同气候区划（侯慧芝等，2014；陈敏玲
分运动造成影响，尤其是水汽的扩散（冯宝平等， 等，2016；Majdar et al，2018），不同地理分区（牛赟
2002；杨荣赞等，2020）。同时土壤水分是土壤-植 等，2015；胡健等，2017；Wang et al，2018；姚闯
物-大气连续体的关键因子、农业生产的重要影响 等，2020；李文静等，2021）等对象为主，以内陆河

收稿日期：2021⁃08⁃18；定稿日期：2021⁃10⁃22
资助项目：国家重点研发计划项目（2016YFC0400908）；内蒙古自治区科技重大专项项目（zdzx2018057）
作者简介：程文举（1996-），男，甘肃酒泉人，博士研究生，主要从事干旱区水文水资源研究. E‑mail：chengwj@lzb.ac.cn
通信作者：席海洋（1982-），男，黑龙江五大连池人，研究员，主要从事干旱区水文水资源研究. E‑mail：xihy@lzb.ac.cn