《Journal of Hydrology: Regional Studies》：Rainfall partitioning and contrasting local understory runoff and soil loss responses among three vegetation communities in a karst restoration area
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穿透雨（throughfall, TF）在 P. orientalis 中最高，但侵蚀在 P. strobilacea 中达到峰值。茎基侵蚀（stem-base erosion）放大仅发生在 P. strobilacea 群落。穿透雨（TF）在总降雨（gros
穿透雨（throughfall, TF）在 P. orientalis 中最高，但侵蚀在 P. strobilacea 中达到峰值。茎基侵蚀（stem-base erosion）放大仅发生在 P. strobilacea 群落。穿透雨（TF）在总降雨（gross rainfall）之外未提供显著解释力。
研究背景方面，中国西南喀斯特（karst）地区具有土壤浅薄且空间不连续、碳酸盐岩基岩广泛出露、生态退化与恢复敏感等特征。长期强烈人为干扰导致植被退化、土壤侵蚀加速和石漠化扩展，威胁区域生态安全与土壤资源可持续利用。大规模生态修复提高了退化喀斯特区植被覆盖并促进生态系统结构与功能恢复，但植被恢复并非仅表现为覆盖度增加，而是通过冠层结构、生活型、凋落物输入和根系分布等重塑生态系统水文功能。冠层作为大气降水与林地地表水文过程之间的关键界面，通过截留、冠层滴水和茎流将降雨分配为穿透雨（throughfall, TF）、茎流（stemflow, SF）和冠层截留（canopy interception, CI）。穿透雨具有空间异质性，冠层滴水可形成较大水滴和较高动能；茎流则将冠层截留水集中输送至植物基部，可能形成局部侵蚀热点。然而，冠层来源的水分并不必然直接转化为径流和土壤流失（soil loss, SL），还受凋落物、林下植被、土壤水力性质、微地形和径流连通性调节。喀斯特坡面土壤斑块、裸岩、裂隙和微地形高度异质，冠下（subcanopy, SC）与茎基（stem-base, SB）微生境的径流和土壤流失差异尚不清楚。因此，研究人员在贵州普定喀斯特石漠化生态系统国家观测研究站选择 P. orientalis、P. strobilacea 和 V. dilatatum 三种恢复植被群落，开展群落尺度降雨分配与事件尺度局部径流和土壤流失监测，以回答降雨分配差异、冠下与茎基微生境响应差异及其与冠层再分配和地表水文条件关联等问题。该研究有助于认识恢复喀斯特植被群落的冠层水文过程和局部侵蚀响应，为评估生态修复的侵蚀控制功能提供依据。
关键技术方法方面，研究人员于2025年5—9月雨季在贵州普定站开展原位观测；用自动气象站以30 min间隔监测降雨，将累计降雨≥0.2 mm且前后无雨间隔>6 h定义为有效降雨事件；用固定塑料收集器测TF，用树干或枝干收集装置测SF，并以水量平衡计算CI；布设18个固定30 cm×40 cm钢制微区，每群落3个SC和3个SB微区，监测事件尺度径流和SL，并测定坡度、土壤深度、砾石含量、土壤有机质、土壤含水量、容重、总孔隙度、饱和导水率（saturated hydraulic conductivity, Ks）、冠层闭度和裸土覆盖等局部环境变量；在R 4.5.1中采用Tweedie广义线性混合效应模型（generalized linear mixed-effects model, GLMM）和ordered-beta混合效应模型等分析。
研究结果如下。3.1 监测期间气象与降雨特征：通过自动气象站监测和降雨事件划分，研究人员记录31场降雨，事件降雨量1.26—114.25 mm，累计640.06 mm，均值和中位数分别为20.65 mm和12.00 mm；包括7场小雨、11场中雨、6场大雨、6场暴雨和1场大暴雨。中雨发生频率最高但仅贡献96.88 mm（15.1%），大雨、暴雨和大暴雨分别贡献140.38 mm（21.9%）、271.05 mm（42.3%）和114.25 mm（17.8%），表明累计降雨由高等级事件主导。3.2 三种监测植被群落的降雨分配：通过连续降雨模型和降雨等级补充分析，研究人员发现TF在三种群落中均占主导，降雨加权季节比例分别为 P. orientalis 86.21%、P. strobilacea 70.60%和 V. dilatatum 74.60%，SF比例分别为4.61%、12.20%和8.83%，CI比例分别为9.19%、17.20%和16.57%；仅TF的群落×降雨交互经Holm校正后显著，TF随降雨增加在 P. orientalis 和 V. dilatatum 显著，在 P. strobilacea 不显著；降雨等级分析显示TF的群落×降雨等级交互显著，P. strobilacea 在大雨和暴雨条件下SF较高。3.3 局部林下径流与土壤流失：通过Tweedie GLMM和模型校正对比，研究人员发现总降雨与径流和SL均呈显著非线性关联，群落×微生境交互对径流和SL均显著；茎基放大仅见于 P. strobilacea，其SB径流为SC的2.40倍，SB土壤流失为SC的2.25倍；P. orientalis 和 V. dilatatum 的SC—SB差异不显著；P. strobilacea 在各微生境中径流和SL均较高，茎基处更明显；小雨事件均无径流和SL，正式比较限于中雨、大雨和暴雨，P. strobilacea 的SB土壤流失在中雨和大雨高于SC而暴雨下不显著；稳健性分析表明微生境放大主要影响正响应幅度而非发生概率。3.4 局部环境条件与群落尺度穿透雨比例同林下径流和土壤流失的关联：通过混合模型中的探索性关联分析，研究人员发现径流与坡度、裸土覆盖正关联，与Ks和土壤含水量负关联；SL与坡度和裸土覆盖正关联，与Ks负关联，砾石含量经Holm校正后不显著；在考虑非线性总降雨后，群落尺度TF比例对SC径流或SL无显著额外解释力，局部变化更一致地与坡度、裸土覆盖和Ks相关。
讨论部分总结认为，降雨分配主要受冠层结构控制，并受降雨量通过湿润、储存饱和和水分传输路径调节；TF虽占主导，但P. orientalis较高TF与其冠层连续性较低、空隙和边缘带可能有利于直接降雨传输有关，不能将叶枝尺度截留潜力直接外推至林分尺度。P. strobilacea 与 V. dilatatum 的CI相近但内部水文过程可能不同，SF差异更多反映内部水分传输路径而非净截留差异；样地尺度SF外推存在个体间变异带来的不确定性。冠层再分配不必然产生成比例径流和SL变化，P. strobilacea 茎基响应较强，但微区实际SF未直接测定，不能将放大效应单独归因于SF；根系、土壤结构、凋落物、流路阻挡、优先流和微地形等共同构成茎基微生境综合响应。坡度、裸土覆盖和Ks的关联符合坡面流和入渗机制，但属于空间关联而非独立因果效应。局限性包括每群落仅一个林分或灌丛、缺乏独立林分重复、群落身份与物种和立地条件共变、降雨分配与侵蚀监测空间不匹配、自然微生境非隔离处理、监测期较短且极端降雨有限；局地侵蚀热点不等同于坡面尺度泥沙输出。未来需采用重复林分和空间匹配的同步观测，结合长期和极端事件监测检验关系稳定性。
研究结论（翻译）：本研究表明，局部林下径流和土壤流失在三种监测喀斯特植被群落之间以及冠下与茎基微生境之间存在明显差异。TF在三种群落中均为最大的降雨分配组分，但TF比例最高的群落并未表现出最强侵蚀响应。总降雨与径流和SL均呈强非线性关联。监测的 P. strobilacea 群落表现出显著更高的径流和SL，尤其在茎基微生境；然而，这些差异应解释为特定冠层、地表、土壤水力和立地条件下监测群落的综合响应，而非植被类型或单一降雨再分配路径的效应。群落内探索性分析识别出坡度与裸土覆盖同径流和SL正关联，Ks同二者负关联。在考虑总降雨后，群落尺度TF比例对SC径流或SL无显著额外解释信息。由于未直接测定到达单个茎基微区的SF，无法评价其对观测茎基响应的独立贡献，茎基差异应解释为综合微生境响应而非SF的量化效应。总体而言，群落尺度降雨分配格局提供了重要水文背景，但当前空间不匹配观测尚不能将局部侵蚀响应归因于特定降雨再分配路径；仍需利用重复林分及空间匹配、同步的冠层来源水分输入与微生境过程测量，评估这些关系的普遍性及因果机制。
