生态脆弱矿区高强度植被恢复对地下水补给的影响 论文

为研究生态脆弱矿区高强度植被恢复对地下水补给的影响机制，结合野外裸土区和植被覆盖区两个原位试验观测点的观测数据，以两种模式下的降水—土壤水—地下水转化过程为研究对象，在遥感解译和野外原位观测试验的基础上，采用数值模拟分析不同叶面积指数条件下的植被耗水特征和降水入渗系数。研究结果表明:矿区尺度的植被指数和植被净初级生产力都呈持续增加现象，表现为低覆盖区连续减小，中、高覆盖区持续增大；裸土区20 cm处土壤总水势最大，表现为土壤水自20 cm处向上、下两侧运移，较易接受大气降水的补给。植被覆盖区土壤总水势远低于裸土区的土壤水势，在根系密集区出现水势低点，表现为上部、下部和侧向的土壤水向植被根系处运移，不易接受大气降水的补给；裸土区地下水位表现出缓慢上升的趋势，以低强度的入渗补给为主；植被覆盖区地下水位表现出明显的持续下降趋势，以高强度的蒸发排泄为主。受植被蒸腾耗水影响，地下水面处水分垂向交换量由-0.035 cm/d(入渗)增加至0.480 cm/d(排泄)，使得水分运移方向和水分垂向交换量都发生明显改变；随着叶面积指数的增加植被耗水量呈增加趋势，土壤中向下运移的水流通量逐步减小，导致地下水补给量显著减少。