12月21日，科普時報記者從中國林業科學研究院沙漠林業實驗中心獲悉，中國北方半干旱地區植被恢復過程中深層土壤水補給過程的實驗研究成果近日對外發布。研究成果顯示，毛烏素沙地油蒿群落穩定發育40年后，不但成功固定了流動沙地，還促進了土壤改良。
油蒿，別名黑沙蒿、沙蒿，是我國分布較廣的優良固沙半灌木植物，適應干旱的沙地環境，具有耐沙埋、抗風蝕、耐貧瘠以及分支和結實性良好等特性，在荒漠生態系統重建和恢復中起著非常重要的作用。其主要分布在內蒙古、河北、陜西(榆林地區)、山西(西部)、寧夏、甘肅(河西地區)，核心分布區就在毛烏素沙地。
為闡明降雨在植被-土壤中的運動、遷移、平衡過程，從2015年開始，中國林科院荒漠化研究所、沙漠林業實驗中心和北京林業大學水土保持學院共同開展了中國北方半干旱地區植被恢復過程中深層土壤水補給過程的實驗研究，選取了40年齡的雨養型油蒿固沙樣地，使用新設計的滲漏儀精確測量220厘米深度土壤水分滲漏量，通過對比油蒿樣地和裸沙地的土壤水分年際變化和深層滲漏量，精準衡量了降雨引起的水分再分配過程，并對比分析油蒿固沙樣地和裸沙地土壤粒徑和土壤儲水量的差異。
研究發現，40年的油蒿群落顯著改變了土壤的顆粒組成，土壤中中砂含量下降，細砂含量增加。油蒿固沙樣地和裸沙地年深層滲漏量分別為1.2毫米和8.8毫米，表明油蒿植被的建植使深層滲漏量減少。油蒿固沙樣地和裸沙地2015年蒸散發量分別為402.13毫米和321.01毫米，而土壤儲水量分別降低7.33毫米和增加66.19毫米。這說明油蒿的存在增加了蒸散發量，消耗了部分降雨、減少了地下水補給。
此外，研究還發現，毛烏素沙地油蒿群落土壤每年有三次明顯的水分補給過程，分別為春季融雪、夏季降雨和秋冬季節，但補給強度和范圍各不相同。
我國實施的三北防護林體系工程（簡稱三北工程），不僅對改善東北、華北和西北地區的生態環境起著決定性作用，而且對維護國家生態安全起著積極作用。
經過40年的建設，三北工程一方面阻止了土地荒漠化的侵襲，另一方面也增加了半干旱地區生態系統水資源壓力。這在降雨作為最重要的地下水補給來源的毛烏素沙地尤為明顯。
毛烏素沙地年降雨量為250-400毫米，豐水年時降雨對地下水的補給量達到58.4%。該地區種植的大量喬木、灌木以及草本固沙植物，對降雨的截留和消耗，使地下水補給量急劇下降，導致區域生態系統水分失衡。
本研究結果揭示了半干旱地區毛烏素沙地土壤水分的動態分布和深層滲漏特征，回答了雨養型人工植被在生態恢復過程中穩定性問題，對植被修復區降雨資源在土壤中的再分配過程進行了精準測量，為毛烏素沙地植被恢復中水分循環與水量平衡過程研究提供了重要的科學依據。
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