牧壓梯度下高寒草甸實際蒸散量及植物生產水分有效利用率的研究

賀慧丹，祝景彬，未亞西，李紅琴*，楊永勝，李英年

1. 中國科學院西北高原生物研究所，青海 西寧 810001；2. 中國科學院大學，北京 100049；3. 中國科學院高原生物適應與進化重點實驗室，青海西寧 810001

牧壓梯度下高寒草甸實際蒸散量及植物生產水分有效利用率的研究

賀慧丹1,2，祝景彬1,2，未亞西1,2，李紅琴1,3*，楊永勝1,3，李英年1,3

1. 中國科學院西北高原生物研究所，青海 西寧 810001；2. 中國科學院大學，北京 100049；3. 中國科學院高原生物適應與進化重點實驗室，青海西寧 810001

以青海海北高寒草甸為研究對象，分析了禁牧（對照，CK）、輕度放牧（light grazing，LG）、中度放牧（moderate grazing，MG）、重度放牧（heavy grazing，HG）試驗地土壤貯水量和利用水量平衡法計算的植被實際蒸散量動態變化，并對不同牧壓梯度下高寒草甸的水分有效利用率進行了比較。結果表明，牧壓梯度下土壤貯水量在生長季的變化特征基本一致，表現為5月、6月高，7月低，8月以后緩慢升高。5月8日到9月28日0～50 cm土層平均土壤貯水量為CK＞HG＞LG＞MG，分別為(222.82±7.07)，(199.71±4.52)，(189.00±4.37)和(187.69±3.93) mm，表明放牧使土壤貯水量減小，統計分析表明，禁牧與放牧地之間貯水量差異達極顯著水平（P＜0.01）。不同牧壓梯度上高寒草甸植被實際蒸散量在生長季的變化特征基本一致，表現出5月低，6月開始升高，7月蒸散量達最大，以后逐步下降；整個生長季CK、HG蒸散量較高，LG、MG蒸散量較低，分別為(389.37±3.39)、(355.74±5.54)、(350.17±8.6)3和(346.15±1.31) mm。從土壤水分虧缺來看，重牧不利于水源涵養，但禁牧亦影響水源涵養功能的提高，只有適度放牧有利于水源涵養。植被實際蒸散量與降水量呈極顯著正相關關系。高寒草甸植被地上地下凈初級生產力在生長季的水分有效利用率表現為LG、MG較高，HG較低，CK的水分有效利用率最低，分別為0.55%、0.56%、0.50%和0.37%，說明適度放牧能夠提高植被水分有效利用率，而禁牧顯著降低植被水分有效利用率。

牧壓梯度；高寒草甸；土壤貯水量；植被實際蒸散量；水分有效利用率

土壤水分運動及含水量高低既是生態系統物質循環和能量流動的基礎，又是控制各種營養物質礦化、穩定和轉移的必要條件（Mcmurtrie et al.，1990；Powers，1990；李春喜等，2016），對于植被的生長和繁殖具有重要作用。蒸散在全球或區域氣候模式,水文循環過程，以及農業、林業等環境中都具有重要意義（Zhou et al.，2011）。蒸散過程體現了物質和能量的交換，是全球生態系統（大氣圈、水圈、巖石圈和生物圈）動態平衡的重要環節，是連接大氣水、地表水和地下水等水循環過程最為重要的紐帶，也是水陸表面熱量平衡和水量平衡的重要因素，蒸散過程伴隨著能量的遷移和轉化（邴龍飛等，2012）。放牧是目前草地利用最經濟的方式（殷桂濤等，2016），植物群落特征與牧壓梯度密切相關（劉省勇等，2015），但不適宜的放牧強度致使草原植被、土壤遭受不同程度的破壞，對植被、土壤有機質、降水截留等產生作用，從而影響蒸散量（李輝東等，2015）。

青藏高原被譽為“中華水塔”，湖泊、冰川眾多，是眾多大江大河的發源地。同時，高寒草地植被土壤根系發達，具有較高的持水和滯水能力，對中國東部區域的水資源具有重要的補給和調節作用。由于受人類活動和自然因素的影響，青藏高原高寒草甸生態系統的退化導致了生物多樣性降低和水土流失等一系列的生態問題（劉興元等，2011；韓立輝等，2011；李東等，2010；李曉東等，2011），為了保護青藏高原的生態環境，需要對草地退化過程中的一系列生態問題進行治理和研究（周華坤等，2005）。目前，某些高寒草甸生態系統由于長期超載放牧、鼠類危害和氣候變暖等影響而退化加劇，進而影響其水涵養功能（杜際增，2015；趙新全，2011；張森琦等，2004）。研究表明，近年來高寒草甸地區自然降水與過去多年平均降水基本保持不變，但氣候溫暖化加劇導致了土壤植被蒸散力加大，土壤水分散失嚴重，植被生長受水分（土壤水分和大氣降水）脅迫影響更趨明顯（張核真等，2013；黃洵等，2013；姚玉璧等，2017）。以往對于蒸散的研究，在農林業領域中較為系統和深入，且研究成果較多（張清平等，2015；Franz et al.，2009；趙亞麗等，2014），但由于觀測手段等客觀因素的限制，蒸散一直是水文學領域水文過程研究中較難處理而被許多研究者簡單化甚至忽略的因子，因此蒸散的研究迄今仍然是陸面水文水循環研究中的薄弱點（黨安榮等，2003）。本文以水量平衡法計算分析了高寒草甸牧壓梯度下植被實際蒸散量，并對牧壓梯度下高寒草甸植被生產的水分有效利用率進行了比較，將對評價青藏高原高寒草甸生態系統的水分涵養功能及對植被生產的水分利用狀況提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗樣地位于青海海北高寒草甸生態系統國家野外科學觀測研究站。海北站位于青藏高原東北隅祁連山北支冷龍嶺東段南麓坡地，地處 37°29'～37°45'N，101°12'～101°23'E，海拔 3200～3600 m。該區域具有高原大陸性氣候特征，東南季風和西南季風都相對較弱。由于受到高海拔條件的制約，該區域無明顯的四季之分，僅有冷暖兩季的區別，年平均氣溫-1.7 ℃。冷季氣候比較寒冷干燥，暖季氣候相對涼爽濕潤。降水主要集中在植被生長季，每年5—9月的降水量約占全年降水總量的80%（李英年等，2004）。植被建群種為矮嵩草（Kobresia humilis），主要優勢種為異針茅（Stipa aliena）、麻花艽（Gentiana straminea）、垂穗披堿草（Elymus nutans）和紫羊茅（Festuca rubra）等（周興民，2001）。由于海拔較高、氣溫較低，牧草生長相對低矮，植被的群落結構也相對單一（周興民等，1982）。土壤為草氈寒凍雛形土（Mat-CryicCambisols），土壤發育年輕，土層相對淺薄，但含有豐富的有機質（樂炎舟等，1982）。

1.2 研究材料及分析方法

1.2.1 實驗設計

試驗地為冷季放牧草場，于2011年8月建立，參照以往研究（趙新全，2011），牧壓梯度設置為禁牧（對照，CK）、輕度放牧（LG，4.5 sheep?hm-2）、中度放牧（MG，7.5 sheep?hm-2）和重度放牧（HG，15 sheep?hm-2）。4個試驗地緊鄰，由圍欄圍封同一牧戶的草場而建，試驗羊為當地藏系綿羊。放牧時間為9月20日—次年5月31日。

1.2.2 要素監測與分析

（1）土壤含水量及降水量

2013年5—9月每月8日、18日和28日采用土鉆取土法，采集 0～10、10～20、20～30、30～40 和40～50 cm各層土壤并測定其質量含水量M, M=(土壤濕重-土壤干重)/土壤干重×100%，設5個重復。若遇雨天則延后 2～3 d。現場取樣后及時稱重，而后在 85 ℃烘箱中烘干至恒重再稱重，利用差值計算得到土壤含水量。降水量數據取自海北站所觀測的資料。

（2）凈初級生產量

監測時以每個試驗區中央點為中心，設計 20 m×20 m的觀測區，以中央點及20 m×20 m的角點為觀測樣點，即每個試驗區共設 5個點（重復）。將50 cm×50 cm樣方內的綠體用剪刀齊地面剪下后裝袋，再用內徑為8 cm的根鉆分別在0～10、10～20和20～40 cm層次取土柱，以測定地下根系生物量，每個樣方3個重復。植物生長末期（約8月底—9月初）的生物量達到最大值時的測定值為地上凈初級生產量（ANPP）。因高寒草甸地區地下凈初級生產量（BNPP）監測非常困難，一般采用周轉量法（當年地下最大生物現存量與最小現存量差值）進行估算（李英年，1998）。其中，凈初級生產量（NPP）是地上、地下凈初級生產量之和。

（3）土壤貯水量（ΔW）：

采用下式計算土壤貯水量（劉昌明等，1999）：

式中，WLi為第L層（共5個10 cm層次）i的土壤貯水量（mm）；M為土壤質量含水量；R為實測土壤容重（g?cm-3）；H為土層深度（10 cm）。

（4）實際蒸散量

采用地表水分平衡公式進行計算（劉昌明等，1999）：

式中，ET為實際蒸散量（mm）；P為時段降水量（mm）；f為地表徑流（mm）；R為灌溉量（mm）；ΔW 為一定時間內土壤貯水量的變化量（mm）；ΔQ為某一土壤深層水分滲漏或地下水補充量（mm），由于高寒草甸植被的根系主要分布在淺層土壤，根系在40 cm以下分布較少，并且草氈表層具有較強的滯水性，降水下滲不易超過根層，土壤50 cm以下為礫石層，地下水位3 m左右，地下水對土壤水補給作用并不明顯，故取ΔQ=0。同時，由于實驗地地形平坦，且實驗地點無集中連續暴雨發生，地表徑流較弱，故可忽略地表徑流（f=0）。此外，該區域無灌溉（R=0），故降水是土壤水分的主要來源，即土壤濕度的變化主要受降水的影響。文中還簡要地以降水量與實際蒸散量差值計算分析了植物生長期水分虧缺狀況，以衡量水源涵養的特征。植被實際蒸散量的季節變化特征，5月是8—28日的合計值，6、7、8、9均為上月28日—本月28日的合計值。

1.2.3 植物生產水分有效利用率

高寒草甸實際蒸散消耗單位重量的水分所產生的干物質重量，稱水分有效利用率。公式如下（齊鵬春等，2014）：

式中，Pw為水分有效利用率；Yd為單位土地面積上獲得的干物質重量（g?m-2）；Ei為單位土地面積上消耗于蒸散的總水量（g?m-2）。

運用Excel和SPSS 19.0軟件對所測定的數據進行統計分析

2 結果與分析

2.1 牧壓梯度下植物生長期土壤實際貯水量

禁牧和放牧梯度下，植被生長季0～50 cm土壤貯水量在生長季節變化趨勢基本一致（圖1）。自5月開始逐漸下降，6—7月初增加，7月中旬后下降迅速，8—9月初升高明顯，9月初以后隨降水波動減少而緩慢下降。這種變化很大程度上與5月底層土壤維持和地表覆被較多，6月以后降水波動明顯，以及植被生長過程中葉面積、生物量積累等變化有關。

圖1 2013年植物生長期0～50 cm土壤實際貯水量及降水量季節動態（月/日）Fig. 1 Seasonal dynamic of soil actual water storage and precipitation in 0～50 cm of plant growing period in 2013降水量系前10 d累積降水量Precipitation is 10 days cumulative precipitation between every two observations

在植物生長季，牧壓梯度導致同一時期土壤實際貯水量不盡一致（圖1）。5—6月初，CK表現出較高的土壤貯水量。而放牧地土壤貯水量低，且相互間差異小并高低交替。6月中旬以后，CK貯水量與放牧梯度試驗地差距減小，但仍然最高，這種差異可維持到9月底。從5月8日—9月28日0～50 cm土層的平均變化來看，土壤貯水量表現為 CK＞HG＞LG＞MG，分別為 222.82，199.71，189.00 和187.69 mm，其中LG與MG之間差異不顯著，而其他各處理組之間差異顯著，說明CK與放牧地相比保持有較高的土壤貯水量。

2.2 牧壓梯度下海北高寒草甸植被蒸散量的季節動態及其影響分析

表 1所示為海北高寒草甸牧壓梯度下植被生長季植被實際蒸散量的季節變化特征（5月是8—28日的合計值，6、7、8、9均為上月28日—本月28日的合計值）。表1可見，不同牧壓梯度下高寒草甸植被實際蒸散量在生長季的變化特征基本一致。蒸散量表現出在生長季初期的5月較低，6月開始升高，7月蒸散量達到最大值，以后逐步下降。隨季節變化基本呈現出單峰式曲線變化過程，與同期氣溫、降水變化趨勢一致。統計發現，在植物生長期 CK、LG、MG和HG植被的實際蒸散量分別為389.37、350.17、346.15和355.74 mm，經統計分析表明，禁牧狀況下植被實際蒸散量與放牧地差異顯著，重牧區實際蒸散量最高，輕牧次之，中牧最低，但處理間差異不顯著。

表1 牧壓梯度下海北高寒草甸植被蒸散量的季節動態Table 1 Seasonal dynamic of vegetation evapotranspiration under grazing gradient in Haibei alpine meadow

根據植被蒸散量與降水量計算出生長季月際植被水分虧缺量（表1），5月和7月屬土壤水虧缺時期，而8月和9月降水有所盈余，從生長季來看，CK、LG、MG和HG均存在水分虧缺現象，分別為61.17、22.97、18.94和28.54 mm，LG和MG虧缺量較少，從植被蒸散量與降水量差值的植被水分虧缺量來看，重牧不利于水源涵養，但封育禁牧亦影響水源涵養功能的提高，只有適度放牧有利水源涵養。

在植被生長過程中，不同牧壓梯度下的植被蒸散量季節變化與同期降水量存在顯著的正相關關系，所不同的是，CK、LG、MG和HG條件下，受家畜啃食后殘留的枯落覆蓋物及植物生長量不同，植物葉面積、覆被等對降水的截留差異較大，導致實際蒸散量與降水量的相關系數有所不同。CK、LG、MG和 HG的植被蒸散量均與降水量存在正相關關系，相關系數分別為0.687、0.764、0.710和0.641。

2.3 牧壓梯度下高寒草甸植被生產的水分有效利用率的比較

牧壓梯度的影響下，高寒草甸植被凈初級生產量、地表覆蓋程度等具有較大的差異性，導致植被生產力的水分有效利用率產生較大的差異（由于植物9月初測定值為地上凈初級生產量，所以蒸散量采用5月8日—9月8日的累計值）。由表2可知，地上凈初級生產量和總凈初級生產量的最大值均為 LG，地下凈初級生產量最大為 MG，而 CK與HG的值相對較小，由此說明適度放牧有利于提高植被的地上地下凈初級生產量，特別是禁牧條件下，其總凈初級生產量最低；此外，在牧壓梯度下植被地上地下的凈初級生產量的轉換與分配發生變化，CK、LG、MG、HG的地下凈初級生產量分別為地上凈初級生產量的2.66、3.10、4.14和3.61倍。凈初級生產量的這種不同分布將導致其植被地上地下及總的凈初級生產量的水分利用率有所不同。CK、LG、MG和HG總的地上地下水分利用率分別是0.37%、0.55%、0.56%和0.50%。

表2 牧壓梯度下高寒草甸植被凈初級生產力與水分有效利用率的變化特征Table 2 Variation characteristic of NPP and WUE under grazing gradient in Haibei alpine meadow

3 討論

3.1 土壤貯水量及植被蒸散量

土壤水分的變化主要受降水和蒸散（發）過程的影響，與土壤水分補給量和消耗量的大小密切相關。韓丙芳等（2015）研究不同生態恢復措施對黃土丘陵區典型草原土壤水分時空變異的影響時發現，土壤水分的變化可分為強烈水分丟失期、土壤水分蓄積期和緩慢蒸發期。本研究表明，不論是禁牧還是放牧，植被生長季0～50 c m土壤貯水量、植被蒸散量在生長季節的變化趨勢基本一致。0～50 cm土壤實際貯水量在生長季均表現出5月、6月相對較高，7月較低，8月、9月變化緩慢，而植被實際蒸散量剛好相反，呈現單峰式變化規律。這種變化與黃土丘陵地區有一定差異。海北高寒草甸地區5月凍結的土壤開始由表層向深層解凍，解凍后的土壤凍結層水分在溫度梯度的作用下補充到上層，深層土壤仍然處于凍結狀態，阻隔了水分的下滲。加之此時牧草處于返青初期，生長緩慢，植株矮小，葉片面積小，植被蒸騰量低，低溫條件下土壤表層蒸發也受到限制，土壤實際貯水量相對較高，但植被蒸散量較低。6—7月初，降水增多，對土壤水的補給明顯，提高了土壤貯水量。雖然植被仍未達較高的覆蓋度，土壤蒸發明顯，加上一定強度的植被蒸騰，導致蒸散量增加明顯，植被蒸散量高。7月中旬后期，降水減少，植被生長旺盛，葉面積大，該期良好的輻射、熱量條件使植被和土壤發生強烈的蒸騰蒸發作用，植被耗水明顯，土壤水散失嚴重，土壤貯水量下降顯著。8—9月初降水又明顯增多，雖然植被仍有較高的蒸散量，但降水補給明顯，土壤貯水量增加。9月初以后，植被基本停止生長，植被的蒸騰作用減弱，并且此時的生物量最大，一部分枯體倒伏在地表，增大了土壤表層的密閉性，使土壤表層蒸發減弱。同時環境溫度降低，土壤出現凍結現象，利于土壤對水分的保持。雖然降水減少，但植被實際蒸散量也顯著降低，導致土壤水分略有提高，土壤貯水量隨降水波動明顯。

盡管不同牧壓梯度下土壤貯水量及蒸散量季節變化趨勢一致，但牧壓梯度作用導致土壤實際貯水量和植被蒸散量在同一時期不盡一致。從5月8日—9月28日來看，0～50 cm整層土壤平均貯水量表現為 CK＞HG＞LG＞MG，雖然生長季不同月份的土壤貯水量有一定的波動變化，但整體上CK的土壤貯水量保持最大。特別是5—6月初，CK因常年禁牧，沒有放牧家畜的踐踏，土體疏松，土壤容重減小，孔隙度增大，禁牧還可使地表覆蓋物多，覆蓋物作為土壤（植被）-大氣界面水分變化的“緩沖器”，不僅可延緩降水直接滲入土壤，更大程度上保護土壤水不致大量散失到大氣，而且也有效降低了熱量由表層向深層的傳遞，從而減緩了凍結土壤的融化，使融凍層對土壤水分的補給作用延長；同時，禁牧地因土壤持水能力增強，形成了較高的土壤貯水量。而放牧地受家畜啃食和踐踏，植被覆蓋相對較低，土壤較硬實，土壤貯水量低，且牧壓梯度相互間差異小并高低交替。禁牧與重牧的實際蒸散量較高，這是由于完全禁牧條件下地表保有多年的枯落物，對降水入滲到土壤的過程有一定的緩沖作用，加之地上生物量的截留作用，加強了降水入滲到土壤之前這個階段的蒸發，故最終蒸散量較大；而重牧組由于過度放牧，牲畜對土壤表層的踐踏較為嚴重，致使土壤表層較為硬實，不利水分入滲到土壤，加之植被蓋度相對較低，土壤水分蒸發強烈，故最終植被實際蒸散量較高。

3.2 環境因素對植被蒸散量的影響

毫無疑問，植被實際蒸散量受到溫度、降水、植物生長過程中地上地下生物量累積、植被蓋度、葉面積指數、土壤物理性質等多重因素影響。特別是在高寒草甸的自然生態系統中降水量是土壤水的主要補給源，也是蒸發蒸騰的水源，即土壤貯水量除受植物生長過程中發生的蒸散作用影響外，很大程度受制于降水量的控制，而土壤貯水量的高低直接或間接地通過地表過程影響植被的蒸散量。本研究發現不論是禁牧還是不同放牧強度試驗區，其植被的蒸散量與降水量呈現極顯著的正相關關系（P＜0.01），因放牧強度不同，其相關程度略有差異，但均達到顯著水平。禁牧或放牧強度下植被蒸散量與降水量的相關性還說明，在降水保持一致的狀況下，植被蒸散量還受到地表面枯落物、葉面積、生物量、凈初級生產量、碎屑物等一系列因素的影響，同時也受到家畜對土壤踐踏的影響而導致土壤硬實程度不一。例如，植被蒸散量與植被年地上地下凈初級生產量呈現負相關趨勢（表2），表現出凈初級生產量越低，植被蒸散量越高。表明，放牧或禁牧通過改變土壤等相關因素而對蒸散量產生影響。

3.3 植被生產量的水分利用率

海北高寒草甸地區的降水主要集中在植被的生長季，5—9月降水量約占全年降水量的80%（李英年等，2004）。高寒草甸的整個生長過程可分為5月（植物初期營養生長期）、6—7月（植物強度生長期）、8—9月（植物生長末期）（李紅琴等，2013）。但由于不同月份氣候環境和植被生長狀況的不同，使得植被生長過程中水分消耗差異較大。已有研究表明，退化的高寒草地除植被狀況發生明顯變化外，其土壤理化性質也發生顯著的變化，進而影響到其水源涵養功能（熊遠清等，2011）。放牧強度增加會造成草地植物功能群組成發生變化，物種多樣性及地上凈初級生產力降低，枯落物及土壤覆被減少，土壤有機碳含量下降，土壤孔隙度降低，土壤容重增加，土壤持水能力下降（Wheeler et al.，2002）。由表2可知，高寒草甸植被在生長季的水分有效利用率表現為 MG＞LG＞HG＞CK。禁牧樣地由于沒有牲畜的啃食，立枯及枯落物較多，這對大氣降水有一定的截留作用，尤其是在生長季初期，這些降水作為無效降水直接蒸發到大氣中，對植被生長影響較小。而適度放牧枯落物較少，能夠提高植被水分有效利用率。

本研究探討了牧壓梯度下高寒草甸土壤貯水量和植被實際蒸散量的季節變化特征，并對不同牧壓梯度下高寒草甸的水分有效利用率進行了比較，對于青藏高原高寒草甸的水源涵養和生態環境保護具有重要參考價值。但是，高寒草甸土壤貯水量和植被實際蒸散量受到降水、溫度等環境因素和植被生長狀況的共同影響。土壤貯水量與植被實際蒸散量的相互作用關系，以及降水、溫度、地上生物量、地下生物量等因素對土壤蒸發、植被蒸騰的具體影響機制，仍有待進一步研究。

4 結論

（1）牧壓梯度下土壤貯水量在生長季節的變化特征基本一致，植被生長期0～50 cm土壤實際貯水量表現為5月、6月份相對較高，7月份達到極低值，然后8月、9月份緩慢升高。即隨季節變化土壤水分可分為春季水分補給期、夏季波動消耗期和冬季凍結水分穩定聚集期。5月8日—9月28日0～50 cm土層平均土壤貯水量表現為CK＞HG＞LG＞MG，整體上CK的土壤貯水量保持最大，說明CK能使土壤貯水量增加，放牧使土壤貯水量減小。

（2）不同牧壓梯度下高寒草甸植被實際蒸散量在生長季的變化特征基本一致，蒸散量表現出自 5月有所降低，至6月開始升高，7月蒸散量達到最大值，以后逐步下降。不同牧壓梯度下的植被實際蒸散量在同一時期存在一定差異，5月、6月植被實際蒸散量差異較大，7月、8月、9月差異較小，總體上，CK與HG的植被實際蒸散量較大。植被實際蒸散量與降水量呈極顯著正相關關系。在生長季水分處于虧缺狀態，但LG和MG虧缺較少，可能與提高了水源涵養能力有關。

（3）高寒草甸植被在生長季的水分有效利用率表現為LG、MG較高，HG較低，CK的水分有效利用率最低，說明適度放牧能夠提高植被水分有效利用率。

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Abstract: Dynamic of soil water storage and actual evapotranspiration calculated by water balance method was studied in in Haibei alpine meadow under different grazing intensities including grazing exclusion (CK), light grazing (LG), moderate grazing (MG) and heavy grazing (HG) and water utilization efficiency was also compared. The results showed that soil water storage varied similarly in the growing season. It was higher in May and June. Then it decreased in July and increased slowly in August. The average soil water storage in the layer of 0～50 cm in different grassland from May 8th to Sep. 28th showed a trend that CK＞HG＞LG＞MG, with the accurate number of (222.82±7.07), (199.71±4.52), (189.00±4.37) and (187.69±3.93) mm, respectively, showing that grazing exclusion could increase soil water storage and the difference between grazing exclusion and grazing was significant. The actual evapotranspiration had the similar seasonal change in the growing season in different grassland. It was lower from May, and began to rise from June, reaching peak in July and declining gradually later. In the growing season, the actual evapotranspiration of CK、HG was higher and LG, MG was lower，with the accurate number of (389.37±3.39), (355.74±5.54), (350.17±8.63) and (346.15±1.31)mm. The evapotranspiration had a significant positive correlation with precipitation. The water utilization efficiency of LG, MG was higher than that of HG and CK, with accurate number of 0.55%, 0.56%, 0.50% and 0.37%. This implied that moderate grazing could improve the water utilization efficiency while grazing exclusion had an opposite influence.

Key words: grazing gradient; alpine meadows; soil water storage; actual evapotranspiration; water utilization effectively

Study on the Actual Evapotranspiration and the Effective Utilization of Water in Alpine Meadow under Different Grazing Gradients

HE Huidan1,2, ZHU Jingbin1,2, WEI Yaxi1,2, LI Hongqin1,3*, YANG Yongsheng1,3, LI Yingnian1,3

1. Northwest Institute of Plateau Biology, Chinese Academy of Sciences, Xining 810001, China;2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China;3. Key Laboratory of Adaptation and Evolution of Plateau Biota, Chinese Academy of Sciences, Xining 810001, China

10.16258/j.cnki.1674-5906.2017.09.005

X53

A

1674-5906（2017）09-1488-06

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國家重點研發計劃項目（2016YFC0501802）；青海省國際合作項目（2015-HZ-801）；青海省自然基金項目（2016-ZJ-943Q）

賀慧丹（1991年生），女，博士研究生，主要從事全球變化生態學研究。E-mail: hhdan712@foxmail.com*通信作者：李紅琴（1981年生），女，副研究員，博士，主要從事全球變化生態學研究。E-mail: lihongqin_00@126.com

2017-07-04