第八届青年地学论坛

    喀斯特地区岩石裸露率高、土层浅且分布不均、裂隙大小不一，对降水事件响应十分迅速，但这些特殊的岩土组构对地表水文过程的影响难以量化。本研究通过对普定喀斯特生态系统观测研究站内岩石裸露率为50%、80%和土层厚度为5 cm、20 cm的4种不同岩土组构的模拟试验场进行长期观测，于2019年9月至2021年12月利用称量法直接测定蒸发量和蒸散量，定量研究了整个时间段内不同岩石裸露率和土层厚度间地表蒸发量与蒸散量的差异。研究结果表明：全年尺度上，模拟试验场中的岩石裸露率由50%增加至80%，地表蒸发量减少约8%，而两种不同土层厚度的蒸发量相差仅2%。在无植被情况下的雨季，岩石裸露率为50%的地表日均蒸发量比岩石裸露率为80%的地表日均蒸发量高0.12 mm/d，土壤厚度为20 cm的地表日均蒸发量比土壤厚度为5cm的地表日均蒸发量高0.03 mm/d。但在有植被情况下的雨季，岩石裸露率为50%的地表日均蒸散量比岩石裸露率为80%的地表日均蒸散量高0.65 mm/d，土壤厚度为20 cm的地表日均蒸散量比土壤厚度为5 cm的地表日均蒸散量高0.36 mm/d。除此之外，在强降雨后，地表岩石裸露率为80%比岩石裸露率为50%的蒸发量高，其平均值约0.06mm/h，最高可达0.3 mm/h；在弱降雨后，地表岩石裸露率为50%和80%的蒸发量相差不大；在前期多日无雨时，地表岩石裸露率为50%比岩石裸露率为80%的蒸发量高，其平均值约0.07 mm/h。我们的研究揭示了岩石裸露率和土壤厚度对裸地的蒸发影响不大，但岩石裸露率和土壤厚度能通过影响地表植被，从而影响地表蒸散发量。同时，在不同强度的降雨后，不同岩石裸露率间的地表蒸发量差异较大，而不同土层厚度间的地表蒸发量无显著变化。这既能为喀斯特不同岩石裸露率及土层厚度的区域进行农耕活动、生态修复等水分利用方面提供科学参考，也对充分理解喀斯特地区蒸散发过程具有重要意义。
 

喀斯特、岩土组构、蒸散发