揭示半干旱沙地灌木的降雨分配特征：基于原位测量数据

《Ecological Indicators》：Revealing rainfall partitioning characteristics of shrubs in semi-arid sandy land: Based on in-situ measurement data

通过降雨分配研究揭示半干旱区沙生植物C. microphylla的降雨分配特征为透雨（83.14%）、茎流（4.81%）和截留（12.05%），并发现植物形态结构（基径、枝条数、冠面积、植株高度）显著影响透雨率，同时验证了雨量计与沟槽法测量差异（透雨率差异4.29%）

　　这项研究探讨了半干旱沙地中的先锋固沙植被——小叶锦鸡儿（*Caragana microphylla*）在降雨分配过程中的表现。研究通过同时使用雨量计法和水槽法对通过雨（throughfall）进行测量，对比了两种方法的差异，并基于水槽法的数据分析了降雨分配的特征及其驱动因素。研究结果揭示了小叶锦鸡儿灌木地的通过雨、茎流和冠层截留分别占总降雨量的83.14%、4.81%和12.05%。此外，雨量计法测得的通过雨率（65.46%）略低于水槽法测得的通过雨率（69.75%）。研究还发现，降雨量和降雨持续时间与通过雨、茎流和冠层截留之间存在极显著的正相关关系（*P* < 0.001，*R2* > 0.5），而温度、水汽压差和风速等气象因素与这些降雨成分之间的相关性较弱（*R2* ≈ 0.2）。这表明，降雨特征是影响降雨分配过程的主要因素，而气象条件的影响相对有限。

小叶锦鸡儿灌木地的通过雨率受到冠层结构特征的综合影响，其中植物高度是最关键的决定因素。研究还指出，通过雨的测量方法对结果的准确性有重要影响，这为在干旱地区进行降雨利用的研究提供了定量证据，从而为防沙治沙和水资源高效利用提供了科学依据。此外，研究通过水浸法评估了枝条的吸水能力，并发现枝条的吸水率随浸泡时间的延长而逐渐上升，在0.5小时内达到峰值后趋于稳定，这表明枝条的吸水能力在短时间内迅速饱和，之后不再显著增加。同时，有叶枝条的吸水能力显著高于无叶枝条，这与植被冠层结构和叶面积指数密切相关。

研究还发现，冠层截留和通过雨的分布受到冠层形态的显著影响。随着冠层密度的增加，通过雨的量会减少，而冠层截留则会增加。这种现象可能是由于冠层结构的变化，使得更多的降雨被拦截并蒸发回大气中，从而减少了到达地面的通过雨量。此外，研究还指出，随着降雨量的增加，通过雨的时空变化显著减小，这表明在大降雨事件中，冠层对通过雨的干扰作用减弱，导致其分布更加均匀。

研究还评估了两种测量方法（水槽法和雨量计法）对通过雨率的影响。结果显示，水槽法测得的通过雨率比雨量计法更高，且其变化范围更大，这可能是因为水槽法具有更广的覆盖范围和更广的接触面积，能够更好地捕捉冠层下通过雨的异质分布。而雨量计法由于容易被落叶堵塞，且采样点较少，可能导致通过雨的低估。因此，研究建议在不同区域的降雨分配研究中，应根据当地的冠层结构和降雨模式选择合适的测量方法，以提高研究结果的准确性和代表性。

此外，研究还指出，虽然通过雨在降雨分配过程中占据主导地位，但其测量方法的选择对结果的准确性有重要影响。为了更全面地理解降雨分配机制，未来的研究应考虑在更长的时间范围内进行观测，以捕捉不同降雨情景和季节变化的动态响应。同时，应加强对叶面积指数等季节性变化因素的分析，以进一步揭示降雨分配的驱动机制。

研究强调了冠层结构对降雨分配过程的关键作用，并建议未来的研究应扩展样本类型和数量，以更全面地分析不同区域、年龄和种类的灌木地的降雨分配特征。同时，应优化通过雨的观测方法，以适应不同环境条件，从而提升对降雨分配机制的理解，并为干旱地区水资源的高效利用提供支持。通过这些研究，可以为防沙治沙和生态恢复提供科学依据，促进干旱地区生态系统的可持续发展。