长期降雨波动对半干旱灌木群落生物量和土壤水分动态的效应

半干旱区灌木群落的生物量和土壤水分的年际变化, 会受到群落自身发展阶段和当年降水格局的耦合作用. 这是分析群落生物量和土壤水分动态以及降水波动对生态系统过程的长期影响效应时必须高度重视的问题. 本研究依靠机理模型计算, 同时整合实验观测的结果, 从群落发展的多年尺度来研究生物量和土壤水分动态的耦合变化. 在此前提下, 通过长期气象数据驱动模型与没有降雨年际波动的数据驱动模型之间的对比, 来探索降雨的年际波动对半干旱灌木群落生物量和土壤水分动态会存在何种程度的影响. 研究发现, 降雨的长期波动以及干旱的影响, 使得灌木相对于草本植物而言, 显示出更强的竞争力, 延缓了在毛乌素沙地群落演替后期草本植物成为群落优势种这一格局的出现, 增强了灌木作为群落优势种的竞争性. 降水的年际波动, 会导致丰水年的水分入渗补给与干旱年的土壤水分净支出相互交错, 突出体现了土壤的“水库”效应. 模拟中群落后期出现的土壤干层的位置从地表开始向下可延伸到2 m的深度.