氣候變化可能引起土壤水力特性的變化

2020-12-20 騰訊網

導 讀

在10年尺度上，氣候變化（降水增加）可能會導致土壤水分滲透率降低和保水性增加，從而影響地下水供應、糧食生產和安全。

編譯/劉燕飛

來源：中國科學院蘭州文獻情報中心《氣候變化科學動態監測快報》2019年第19期

圖片來源於網絡

2019年9月11日，《科學進展》（Science Advances）發表題為《降水變化引起土壤水力特性的年代際轉變》（Decadal-scale Shifts in Soil Hydraulic Properties as Induced by Altered Precipitation）的文章表明，在10年尺度上，氣候變化（降水增加）可能會導致土壤水分滲透率降低和保水性增加，從而影響地下水供應、糧食生產和安全。

土壤的水力特性會影響降雨在入滲與徑流之間的分配、植物的可用水量和蒸散量。儘管有充分的研究證明人為直接幹擾會導致土壤水力特性的快速變化，但氣候變化也可能導致土壤水力特性年代際尺度上的變化。來自美國新澤西州立大學、加利福尼亞大學和堪薩斯大學等機構的研究人員在堪薩斯州進行的為期25年的實驗發現，當降水量增加35%，會使土壤中水的滲透率降低21%~33%，而保水量略有增加。

這些變化是由植物根部更大的孔隙阻塞和減少的收縮-膨脹周期所催化的。土壤中較大的孔隙捕獲了植物和微生物可以使用的水分，這些水分有助於增強土壤中的生物活性和養分循環，並減少因侵蝕而造成的土壤流失。隨著降雨的增加，植物群落的根部變粗，可能會堵塞較大的孔隙，並造成降水增加（減少）-土壤膨脹（收縮）的循環強度減弱。

研究表明，隨著降水量的增加，滲透進土壤中的水分可能會在未來10~20年內發生變化。鑑於全球範圍內的降水形勢預計將以更快的速度變化，土壤水力特性的轉變可能將在更廣泛的地區發生，並改變多種陸地生態系統中的水分存儲與輸送。研究人員計劃將進一步分析這種變化的驅動機制，以便將發現推廣到世界其他地區，並將其納入生態系統應對氣候變化的預測中。

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