西藏拉萨灌草区气象要素及土壤水分特征研究

摘要

本文以西藏拉萨市达孜县巴嘎雪村西南河谷山地灌草区为研究对象，采用定位实时观测的方法，主要分析了2014-2015年不同海拔梯度下重要气象要素（降水、气温、风速）及土壤水分时空变化，有利于掌握该区域山地气候的特点，揭示土壤水分的运动与贮存规律，以期为西藏退化草地生态系统的恢复重建提供科学依据，具有较大的生态学和现实意义，得出主要研究结论如下：
　　（1）2014年3个气象站的年平均降水量远高于2015年，是2015年降水量的2.1倍，各气象站2014-2015年年降水量排序为：3号站>2号站>1号站，从1号站到3号站，年降水量变化幅度不大，整体上表现为随着海拔梯度的升高，降水量逐渐递增的趋势。
　　（2）3个气象站月平均降水量排序为：3号站>2号站>1号站，降水量从3月开始上升，6月开始急速上升，8月最大，各站点8月份平均降水分别为193 mm、209.8 mm、211.7 mm，最大月份降水量排序为：3号站>2号站>1号站。8月以后逐渐呈下降的趋势，到11月降水基本结束。研究区的降水主要集中在6-9月份，特别是8月降水量最大，3个气象站的平均降水量达到204.8 mm；其次为7月，3个站点的平均降水量为128.2 mm；其他月份降水量较少，基本无降水。各气象站月平均降水量随着海拔梯度的升高而升高。
　　（3）降水时段主要分布在晚上，特别是后半夜降水量较多，白天降水量相对较少。1:00-7:00为降水量最多的时段，其次为19:00-23:00，午后12:00-18:00为全天降水量最少的时段，日降水量最大值出现在凌晨4:00，而最少值为午后13:00；降水最易发生的时段为21:00至次日9:00，13:00-17:00为最不容易产生降水的时间段，凌晨4:00为降水次数最多时间，与降雨量最大值出现的时刻相吻合；降水强度最大时段为20:00-22:00和1:00-7:00，降水强度最大值出现在21:00，其次为22:00，最小值则出现在13:00；降水频次及降水强度与降水量均呈显著的正相关关系，并且降水频次对降水量变化的影响更大；降水频次以短时间段降水为主，并且短时降水对总降水量的影响更大，效果更加显著。
　　（4）拉萨灌草区海拔梯度越高，年平均气温越低，1号站的年平均气温最高（8.1 ℃），2号站的年平均气温其次（7.6 ℃），3号站最低（6.7 ℃）。3个气象站的气温均是从1月份开始上升，4月份开始迅速上升，6月份最高，月平均气温分别为16.5 ℃、15.8 ℃、14.8 ℃，7、8月平均气温其次，9月份以后迅速下降。其中，1月平均气温最低，12月平均气温为次低。最高气温日（2015年6月7日）各时间段内平均气温均在10 ℃以上，日平均气温为20.1 ℃，日最大温差为14.1 ℃。8:00-17:00气温均处于上升阶段，升温时长达到10 h，18:00以后气温持续下降，降温时长为14 h。0:00-7:00平均气温持续下降，7:00平均气温最低，为13.5 ℃，从8:00开始平均气温持续上升，14:00-15:00上升较为缓慢，17:00平均气温最高，达到27.6 ℃，18:00以后平均气温逐渐下降，20:00-21:00气温下降较快，21:00以后气温缓慢下降。最低气温日（2015年1月10日）各时间段内气温均在0 ℃以下，日平均气温为-11.3 ℃，日最大温差为13.2 ℃。0:00-9:00与17:00-24:00气温均呈下降的趋势，17:00-24:00时间段内的平均气温相对较高，为-8.9 ℃，0:00-9:00时间段内的平均气温相对较低，为-15 ℃，其中9:00的气温最低，仅为-17.5 ℃。9:00-16:00时间段内气温呈不断上升的趋势，16:00平均气温最高，为-4.3 ℃，其次为15:00，平均气温为-4.8 ℃。
　　（5）拉萨灌草区冬春季节风速最大，秋季风速其次，而夏季的风速最小，海拔越高，风速越大。1-6月平均风速远大于8-12月，3个站点4月风速均最大，分别达到1.6 m/s、1.7 m/s、2 m/s，6-8月平均风速不断下降，其中8月风速最小，分别仅为0.8 m/s、0.9 m/s、1 m/s。2014年4月25日平均风速为两年中最大，最大风速发生在18:00，为3.8 m/s，其次为15:00，风速为3.7 m/s，最小风速发生在7:00，风速仅为0.1 m/s。8:00-18:00平均风速最大，达到1.9 m/s，3:00-7:00风速最小，仅为0.1 m/s。白天的风速（特别是下午）要明显高于晚上，凌晨的平均风速最小。
　　（6）深层土壤（20-40 cm）的持水能力最强，表层土壤（0-5 cm）的持水能力最弱。草本植物相对于稀疏的灌草植被而言，其土壤水分对降雨的响应更为平缓并且相对延迟。表层土壤水分（0-5 cm）对降水的响应最为迅速及时，而次表层土壤（5-20 cm）水分对降水的响应则相对延迟，深层土壤水分变化不剧烈。海拔梯度越高，降水量越大，高海拔各土层土壤水分对降雨的响应更为强烈。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1选题的背景和意义

1.2气象要素国内外研究现状

1.3土壤水分国内外研究现状

1.4主要研究内容

1.5研究的创新点

第二章 资料与方法

2.1研究区概况

2.2研究方法

2.3技术路线

第三章 拉萨灌草区气象要素特征研究

3.1降水变化特征

3.2气温变化特征

3.3风速变化特征

第四章 拉萨灌草区土壤水分特征研究

4.1土壤蓄水及持水能力

4.2土壤水分年内变化及其对降水的响应

4.3土壤水分日变化及其对降水的响应

第五章 结 论

1. 降水变化特征

2. 气温变化特征

3. 风速变化特征

4. 土壤水分时空变化特征

参考文献

攻读学位期间科研成果

致谢