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内蒙古砒砂岩区是黄土高原乃至世界水土流失最为严重的地区之一,其植被恢复重建已有多年的研究与实践,但由于砒砂岩具有“遇水成泥,遇风成砂”的独特性质,加之地区气候干燥,年均降雨量少等环境特点,使得内蒙古砒砂岩区成为黄河下游泥沙的主要来源。沙棘（Hippophae rhamnoides）作为一种良好的水土保持树种,在砒砂岩区生态恢复重建中被广泛应用。然而,由于砒砂岩区特殊的土壤性质和特定的地质条件加之干旱缺水等原因,导致该区大面积种植的沙棘林在生长到一定阶段时,开始出现衰退、甚至死亡等现象。其中很重要的原因是对该区人工植被与环境之间的相互关系缺乏深入探讨。那么长期以来,沙棘对砒砂岩区这种特殊侵蚀劣地的环境适应性如何,现有的沙棘林营建方式是否合理等内容也缺乏深入的研究。本研究于2017～2019年在内蒙古鄂尔多斯水土保持科技示范区,以不同生长阶段的沙棘人工林为研究对象,利用热扩散式测定系统和自动气象站连续监测了5～10月份全天24h的沙棘液流及环境因子。探讨了不同天气条件下沙棘液流特征及其对环境因子变化的响应机制,分析了沙棘人工林林分蒸腾耗水量和年际变化,基于水资源承载能力推算了适宜于砒砂岩区的沙棘人工林稳定调控密度。得出的主要结论如下:（1）砒砂岩区沙棘液流特征及其与环境因子的关系对比不同林龄的沙棘液流速率,6年生沙棘小于12年生沙棘和20年生沙棘,且12年生沙棘和20年生沙棘的液流速率基本相同。对比不同月份的沙棘液流速率,5、6、9、10月份的沙棘液流速率呈相对规律的单峰曲线;7、8月份的沙棘液流速率呈峰值加平台期的曲线趋势,并且液流速率曲线峰值也较5、6、9、10月份提前出现。通过5～10月份的连续监测,7、8月份沙棘液流曲线趋势反应出砒砂岩区沙棘液流具有其特殊性。分析0～20cm、20～40cm和40～60cm土层土壤含水量变化规律,不同土层土壤含水量曲线等间距的梯度变化趋势对应了5、6、9、10月份沙棘液流速率的单峰曲线形态;不同土层土壤含水量曲线不均匀分布趋势对应了7、8月份沙棘液流速率峰值加平台期的曲线形态,而且表现出20～40cm土层土壤含水量曲线更靠近于0～20cm土层含水量曲线。5、6、9、10月份沙棘液流速率随着空气温度和太阳辐射等环境因子的变化作同步变化,7、8月份液流速率曲线与空气温度和太阳辐射等环境因子的曲线相比,峰值有前移的现象。通过模型优选过程分析,最终选择12年生（生长盛期）的沙棘液流速率与环境因子的预测模型为代表模型,具体为Y=2.265-0.214X2（20～40cm土壤含水量）-0.134X3（40～60cm土壤含水量）+0.183X4（空气温度）+0.067X5（太阳辐射）+0.127X8（水汽压亏缺）（R~2=0.85）。各环境因子对沙棘液流速率的影响程度为:太阳辐射>水汽压亏缺>空气温度>20～40cm土壤含水量>40～60cm土壤含水量。（2）降雨条件下砒砂岩区沙棘液流特征及其与环境因子的关系降雨条件下,12年生沙棘液流速率曲线和20年生沙棘速率液流曲线基本重合,而且其液流速率均大于6年生沙棘。沙棘液流速率曲线均呈明显的双峰型,并且有“午休”现象。不同降雨等级下液流速率表现为:大雨等级和中雨等级的液流速率基本相等,且均大于小雨等级的液流速率。通过分析不同月份的降雨量与液流速率的关系可知,当降雨量达15mm/12h以上时,沙棘液流速率日均值变化幅度很小,说明大雨和中雨等级下的沙棘液流速率曲线相重合的现象具有普遍性,该现象是砒砂岩区沙棘特有的液流特性。为了从机理上解释降雨条件下砒砂岩区沙棘液流速率特有的变化趋势,重点分析了土壤水分特征曲线、5～10月份土壤含水量-降雨量关系曲线和沙棘林下土壤含水量的变化,分析结果表明当砒砂岩土壤含水量达30%以上时,此时土壤水分难以迁移和下渗。在降雨条件下表现为当处于短历时、大雨强时,砒砂岩土壤无法下渗多余的降水,土壤很快会呈泥浆状态,这首先会影响沙棘的液流速率进而影响蒸腾效率,其次会形成地表径流裹挟砒砂岩土壤造成严重的水土流失。降雨条件下沙棘液流速率的预测模型:Y=1.547-0.185X1（0～20cm土壤含水量）-0.215X2（20～40cm土壤含水量）+0.278X4（空气温度）+0.073X5（太阳辐射）+0.177X8（水汽压亏缺）（R~2=0.88）,降雨条件下环境因子对沙棘液流速率的影响程度为:20～40cm土壤含水量>0～20cm土壤含水量>太阳辐射>水汽压亏缺>空气温度。（3）砒砂岩区沙棘林分蒸腾耗水及适宜密度基于计算蒸腾耗水量的扩展参数选择时应满足的条件,本研究沙棘扩展参数最终选择地径、全株生物量和地上生物量。但从数据获取的便捷性考虑,地径预测模型和地上生物量预测模型更具优势。2017～2019年沙棘林分月耗水量与月均土壤含水量之间存在指数关系:y=14758x0.7592（R2=0.93）,沙棘林分累计耗水量与累计降雨量之间也呈指数关系:y=113.8x0.8068（R2=0.93）。从较长的时间尺度来看,降雨量对植物生长和发育有着明显的影响,但这种影响存在明显的滞后效应,因为它需要通过土壤水分进一步反馈给植物吸收利用的过程。以沙棘单株蒸腾耗水为基础,通过水量平衡方程推算裸露砒砂岩区沙棘人工林分的适宜稳定密度为2900株/hm~2左右。由于砒砂岩区特殊的岩土性质,为使沙棘人工林的生长能更好的适应砒砂岩区的特殊环境从而使沙棘林保持在一个生长旺盛的状态,在植被建设过程中需要适当调整沙棘人工林密度,而且当沙棘林达到稳定期之后要及时采取间伐、平茬等管护措施。