石羊河下游绿洲荒漠过渡带微区集水过程及其植被效应研究

石羊河下游的民勤沙区，降水稀少，蒸发强烈，但广泛分布的粘土平地、龟裂地、粘土沙障固沙区，在一定降雨强度和降雨量条件下，会形成微区径流积水区，这些汇流水资源对依靠降水维持植被水生态平衡的沙区尤为重要。 本项目以粘土平地、龟裂地、粘土沙障固沙区3类径流小区为研究对象，采用径流小区和室内试验相结合，通过实测微区降水、汇流、蒸散发、下渗等水文要素，研究微区径流的形成、转化、集水特点，探索沙区微区生态水文过程与功能，提出沙区具有完整意义水文模型；通过微区径流区土壤种子库测定与植物生长过程的研究，评价沙区利用微区径流恢复植被的功能和植被对水分的竞争性利用，为干旱沙区的水资源利用和生态环境建设提供参考依据。

干旱沙区水资源短缺，虽然沙区微区径流引起的土壤水分补给以及生态效益十分有限，但在干旱区尤其是在沙漠中却十分重要。本项目研究沙区微区水文过程及其生态学效应，顺利完成项目计划书内容，获得如下研究结论： .（1）民勤单次降水量以＜5mm为主，占全年降水总次数的80%左右，随着雨量强度增大，降雨次数减小，降雨量级与出现频率存在y=-0.1346x+0.5864的线性关系。.（2）通过调查，荒漠区微区存在于固定沙丘及丘间地、半固定沙丘、粘土沙障区、粘土平地、戈壁、盐碱地等6个种地貌单元，在这6个单元中，产流条件良好的地表面积达36%，产流条件较差地表面积占14%。荒漠区微区径流具有径流长度短，在几米至几十米之间；流域面积小；三是流量小。.（3）在相同雨强条件下物理结皮的产流时间比地衣结皮短，单位面积上产流量要大于地衣结皮；地衣结皮在降雨初期入渗速率要小于物理结皮。②地衣结皮在-3和-9水头下稳定入渗率大于物理结皮，-15水头下则相反。③物理结皮表层土壤蒸发速率要大于地衣结皮。④在1年内微区积水区水分除耗于蒸发外还有下渗，但下渗量极小；过渡区和产流区则基本无下渗。⑤径流对粘粒的携带作用，引起0-30cm层内粘粒含量增大。.（4）物理结皮固定沙丘积水区多年生草本与半灌木植物重要值大于产流区；半固定沙丘积水区底部1cm厚粘土对植物种子萌发起到副作用，产流区植被优于积水区；随着地表结皮固定程度的增加，多年生草本和半灌木重要值增加，松软的粘土平地有利于植物生长。.（5）种子科属数量积水区普遍高于产流区，利用微区进行植被恢复的可能性很大；一年生草本占优势地位，而且积水区明显高于产流区，一年生草本以画眉草为优势物种，而多年生草本以黄花补血草为主，表现出物种与季节性水分利用的依存关系。