第七届青年地学论坛

植被冠层通过改变降雨事件中的穿透雨 (T)、茎秆流 (S) 以及冠层截留 (I) 可以影响降雨在土壤中的再分配过程。其中，穿透雨的空间变异性是决定生态系统土壤侵蚀、养分循环和生产力的关键因子。在过去40-50年间，全世界许多的热带雨林被人为转变为农场或种植园。土地利用方式的变化直接改变了地表植被冠层形态，加之全球极端气候频发的间接作用，热带地区的穿透雨空间格局势必发生巨变。另外，穿透雨空间格局变化带来的土壤水空间可利用性的改变，也将进一步作用于作物的水分吸收和利用。
香蕉 (Musa spp.) 是热带地区最钟爱的水果之一，并被称为第四大粮食作物。目前，云南香蕉种植面积占全国种植面积的1/5以上。特别是近年来天然橡胶价格的降低使得香蕉种植产业在该区域发展迅速。然而，香蕉具有超长而宽大的“漏斗型”冠层结构，强大的汇水效应往往形成了香蕉园内特有的生态水文效应。以往虽有许多研究对热带地区降雨再分配进行了仔细研究，然而，有关该区域土地利用方式转变为农田后的穿透雨再分配和作物水分利用特征却鲜有报道。
本研究以香蕉种植园为研究对象，通过对降雨组分 (T、S和I) 的连续观测与拆分，并结合稳定同位素 (δ²H和δ¹⁸O) 技术初步分析我国热带地区香蕉园内的降雨再分配及作物水分利用空间特征。研究结果表明：在0.3-33.3 mm的降雨事件中，穿透水、茎流和截留损失的平均贡献分别为71.8 ± 6.8%、17.6 ± 3.6%和 10.6 ± 3.8%，香蕉冠层下茎流百分率显著升高。进一步分析发现，香蕉叶片下部分滴水点的穿透雨可以达到自然降雨量 (14.7-70.5 mm)的1.4-4.4倍。土壤含水量 (SWC) 与土壤水 (δ²H和δ¹⁸O) 在香蕉冠层下表现出空间异质性。香蕉树从浅层 (0-30 cm) 上壤中吸收水分72.3%，而在水平方向上获取水分的模式不同。这些结果表明，香蕉的漏斗型冠层结构直接改变降雨再分配的空间格局，并间接影响了作物的水分吸收过程，香蕉种植将加速西南热带地区的土壤侵蚀。
 

香蕉园，降雨再分配，水分利用