三江平原湿地水平衡结构研究

三江平原湿地水平衡结构研究


发布日期: 2016-11-03 更新日期: 2016-11-03 编辑:jiping 浏览次数: 4321

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摘要: 三江平原沼泽湿地生态试验站的观测季节降雨量分析 1998 年夏季6-7月降雨量仅为35.3mm , 8月雨量高达183.4 mm , 9月雨量达122.6 mm, 10月雨量减少。夏季少雨期沼泽地极度干旱, 排水沟无水, 重沼泽区原来积水30~40 cm ,...

三江平原沼泽湿地生态试验站的观测季节降雨量分析

1998 年夏季6-7月降雨量仅为35.3mm , 8月雨量高达183.4 mm , 9月雨量达122.6 mm, 10月雨量减少。夏季少雨期沼泽地极度干旱, 排水沟无水, 重沼泽区原来积水30~40 cm , 现只是草根层10cm 以下为饱和水, 须根层含水量很少, 沼泽地下水位降至-40cm , 农田表层土壤含水量为10% 。选择夏季少雨和秋季多雨季节为观测时间, 此时土壤含水量分别处于年内最低和最高值, 有利于进行水量平衡的对比研究, 从而揭示沼泽湿地独特的水文条件。

试验站的一次降雨后农田和沼泽湿地测流槽中积水的相对水位变化特征

根据农田和沼泽湿地测流槽中积水的相对水位 (农田积水相对水位指测流槽中水面到槽顶的距离,沼泽湿地积水相对水位指测流槽中积水水面到某一指定点的距离)变化,绘制农田和沼泽湿地一次降雨后积水水位过程线(图1), 反映水位随时间变化的情况, 它是区域水平衡的直观反映。

图1 1998年8月26日和9月6日一次降雨后农田和沼泽湿地排水沟积水相对水位过程线

绘制两组水位过程线, 一组是1998 年8 月26日雨量为16.9 mm 的农田 与沼泽湿地水位过程线, 此时湿地农田处于夏 季干燥期后期, 虽然雨水量逐渐增多, 但土壤含水量仍很低, 农田表层土壤含水量为20 %, 沼泽地草根层以下为饱和水, 含水量为142 %, 但以上的须根层含水量仍较少; 另一组是1998 年9 月6 日雨量为14.7mm 的农田与沼泽湿地水位过程线, 此时经历数场降雨后, 农田与沼泽含水量接近饱和或过饱和, 农田表层土壤含水量为37.3 %, 沼泽草根层含水量为371 %。

由图1 可知, 一次降雨后农田和沼泽湿地测流槽中积水的相对水位变化特征是

1、8月26日的一组过程线比9月6日的一组过程线的峰值低, 达最高水位历时长。8月26日雨后沼泽湿地水位上升极 为缓慢, 30 h 后达峰值;9月6日雨后沼泽湿地水位缓慢上升, 24h后达最高。这是因为土壤水分尚未饱和时, 雨水下渗强度大, 当降雨强度超过稳定下渗率, 地表才能积水, 而9月6日土壤水分接近饱和或过饱和, 雨水下渗强度小, 故地表极易积水。

2、农田相对水位过程线图形为近似对称弧形, 而沼泽湿地相对水位过程线图形为近似“S”形。农田测流槽中积水上涨快, 下降也快;而沼泽湿地排水沟中的水上涨慢, 下降也慢, 达到峰值要稳定很长时间。两次降雨中农田水位都是在雨后迅速上升, 6~8 h 达最高,高水位一般稳定2~8 h 后迅速下降; 而沼泽湿地水位在24 h 后才升至峰值, 高水位一般维持10 h 以上, 而后开始下降。这是因为沼泽湿地与农田具有不同含水能力。夏季少雨期, 虽然6 —7 月总雨量只有30 mm , 但湿地草根层10 cm 以下仍为饱和水, 含水量高于100 %, 农田表层土壤含水量为10 %, 平均 含水量仅为15 %左右(7 月22 日数据)。

秋季多雨期湿地农田土壤均已饱和或过饱和, 沼泽草根层含水量达580 %以上, 农田含水量虽有所增加, 但最高 含水量只为50 %(10 月14 日数据), 由此可知沼泽湿地含水量远高于农田。沼泽草根层有较大的饱和含水量和持水量, 一般饱和含水量为830 %~1030 %, 最大持水量为400 %, 透水性也强, 因而沼泽湿地既能蓄水又能透水。一次降雨后, 水分容易被沼泽湿地草根截流, 地表积水上涨速率慢, 雨后蒸发散失表层水分, 而沼泽地可有草根水分补给, 所以地表积水下降比农田慢。

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