全 文 ：书科尔沁沙地黄柳灌丛降雨截留与再分配特征
岳祥飞１，２，崔建垣１，张铜会１，王少昆１，连杰１，王新源１，云建英１
（１．中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，甘肃 兰州７３００００；２．中国科学院大学，北京１０００４９）
摘要：２０１２年５－９月，通过对科尔沁沙地典型沙生灌木———黄柳灌丛对降雨再分配过程的野外观测，确定了穿透
雨量（犜犉）、树干茎流量（犛犉）和冠层截留量（犐）在降雨过程中的分配比例，并分析了降雨量（犘）和降雨强度（犚犐）对
冠层截留过程和降雨再分配的影响。试验期间，完整观测到穿透雨和树干茎流的降雨共２０次，降雨量共为１３５．３２
ｍｍ，其中犜犉、犛犉和犐分别为（１１２．０１±５．７７）ｍｍ，（２．９６±０．０３）ｍｍ和（２０．３５±５．７４）ｍｍ，占总降雨量的百分
比分别为８２．７８％，２．１９％和１５．０３％。回归分析表明，分别用二次函数、幂函数和“Ｓ”型曲线拟合犜犉、犛犉和犐与犘
的关系较好（犘＜０．００１），犜犉、犛犉和犐均随降雨量的增加而增加，但犐存在１个上限（１．４０ｍｍ），犐随降雨量的增加
无限趋近于１．４０ｍｍ；犜犉％、犛犉％和犐％与犘的关系分别可以用对数函数、幂函数和指数函数拟合（犘＜０．００１），
犜犉％和犛犉％随降雨量的增加而增加，犐％反之；犐％随犚犐的增大呈逐渐减小的趋势，犛犉％随犚犐的增大呈先增大后
减小的趋势；５－９月灌丛截留率呈先增大后减小趋势，连续性降雨减小冠层的截留率，更利于树干茎流的形成。
关键词：黄柳；降雨再分配；穿透雨；树干茎流；冠层截留
中图分类号：Ｓ１６１．６　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１００４５７５９（２０１３）０６００４６０７
犇犗犐：１０．１１６８６／ｃｙｘｂ２０１３０６０６　　
　　当降雨到达植物冠层时，一部分被枝叶吸附截留或蒸发消耗；一部分透过冠层滴落进入土壤；还有一部分降
雨沿枝干向下运动，最终到达植物根基部土壤，这三部分雨量分别称为截留雨量（ｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｏｎ，Ｉ）、穿透雨量
（ｔｈｒｏｕｇｈｆａｌ，ＴＦ）和树干茎流量（ｓｔｅｍｆｌｏｗ，ＳＦ）［１］。植被对降雨的截留和再分配过程在森林生态系统水文循环
和水量平衡中具有重要作用，一直是生态水文研究的热点问题，但相关研究主要集中在热带雨林和温带森林水文
学方面［１３］，针对干旱、半干旱区灌木对降雨的截留和再分配过程的相关研究还较少［４５］。
水分的利用效率是反映植物适应策略的重要参数，是决定植物在干旱半干旱地区生存、生长的重要因素之
一［６］。耐旱植物通过提高水分的利用效率来适应和响应干旱胁迫、降水脉动等环境特点［７９］。在降雨作为土壤水
分主要补给源的干旱半干旱地区，降雨的再分配比例体现植物对雨水的利用效率，冠层的截留过程直接影响到达
土壤表面的有效雨量及分布。树干茎流占总穿透雨量的比例不大，但是高度集中于根际区土壤并可通过土壤孔
隙快速入渗到深层土壤，被认为是干旱、半干旱地区植物生长重要的水分和养分来源［１０］，荒漠灌木适应干旱环境
的重要生态水文机制之一［２，１１］。开展植物冠层对降雨的截留过程及分配比例的研究有助于了解和认识荒漠地区
植物对雨水的利用情况、耐旱植物对干旱贫瘠环境的适应机制和植被存在对水文循环的影响机理［５］。已有的研
究对影响降雨截留和降雨再分配比例的因素尚不够明确，有必要进行深入研究。
科尔沁沙地是我国四大沙地之一，位于生态脆弱且敏感的农牧交错区。由于近１００年来人口剧增、过度放牧
及不合理的土地利用，以致该地区目前已成为我国土地沙漠化迅速发展的地区之一。加上全球气候变化对沙漠
化影响的不确定性，使得该地区的沙漠化形势非常严峻。黄柳（犛犪犾犻狓犵狅狉犱犲犼犲狏犻犻）广泛分布于科尔沁沙地流动、
半流动半固定沙丘，对干旱贫瘠、风蚀沙埋等恶劣条件有很强的适应能力，根系庞大，枝条再生能力强，防风固沙
作用突出，是科尔沁沙地防风固沙、营造水土保持林的主要灌木种之一［１２］。本研究以黄柳为对象，通过对灌丛穿
透雨和树干茎流的野外观测，分析灌丛的降雨截留和再分配特征与降雨特征的关系，为干旱、半干旱区植物冠层
截留模型的建立和水分利用效率的提高提供参考依据。
４６－５２
２０１３年１２月
　　　草　业　学　报　　　
　　　ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ　　　
第２２卷　第６期
Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．６
收稿日期：２０１２１２０６；改回日期：２０１３０４１１
基金项目：国家科技支撑项目（２０１１ＢＡＣ０７Ｂ０２），国家自然科学基金（３０９７０４７１）和中科院寒旱所青年人才基金项目（Ｙ２５１９５１００１）资助。
作者简介：岳祥飞（１９８９），男，甘肃庆阳人，在读硕士。Ｅｍａｉｌ：ｙｕｅｘｆ０６＠１２６．ｃｏｍ
１　材料与方法
１．１　研究区概况
试验地选在科尔沁沙地东南部奈曼旗境内（１２０°１９′～１２１°３５′Ｅ，４２°１４′～４３°３２′Ｎ），属温带半干旱大陆性季
风气候，平均海拔３６３ｍ，年均温５．８～６．４℃，年均降雨量３５１．７ｍｍ，其中７０％～８０％的降雨集中在６－８
月［１３］。植被处于不同沙漠化阶段的次生沙生植被，半固定沙丘植被有灌木差不嘎蒿（犃狉狋犲犿犻狊犻犪犺犪犾狅犱犲狀犱狉狅狀）、
黄柳和小叶锦鸡儿（犆犪狉犪犵犪狀犪犿犻犮狉狅狆犺狔犾犻犪），草本植物胡枝子（犔犲狊狆犲犱犲狕犪犱犪狏狌狉犻犮犪）、扁蓿豆（犕犲犾犾犻狊狊犻狋狌狊狉狌
狋犺犲狀犻犮狌狊）、虫实（犆狅狉犻狊狆犲狉犿狌犿ｓｐｐ．）、灰绿藜（犆犺犲狀狅狆狅犱犻狌犿犵犾犪狌犮狌犿）、大籽蒿（犃狉狋犲犿犻狊犻犪狊犻犲狏犲狉狊犻犪狀犪）、猪毛菜
（犛犪犾狊狅犾犪犮狅犾犾犻狀犪）和狗尾草（犛犲狋犪狉犻犪狏犻狉犻犱犻狊）等。
１．２　实验设计与方法
２０１２年５－９月进行试验。在中国科学院寒区旱区环境与工程研究所奈曼沙漠化研究站东南部半固定沙丘
上选取生长良好、独立生长且具有代表性的黄柳３丛，高度为２．０５ｍ，冠幅为５．９５ｍ２，分枝数为１９．７个，分枝基
茎为１．３１ｃｍ（以上均为平均值）。每一个灌丛下放置３个长、宽、高分别为１２０，８，８ｃｍ的长方形铁皮接水槽，用
于收集和观测穿透雨量，水槽上加一个可滑动的盖子，可根据冠幅的大小滑动盖子调节长度，３个水槽之间的夹
角为１２０°。由于黄柳无明显主干，分枝较多，与小叶锦鸡儿形态结构较为类似，所以本研究中树干茎流的收集方
法采用李衍青等［１４］对小叶锦鸡儿树干茎流的收集方法———标准枝法，将塑料瓶盖一侧剖开并斜套在标准枝的基
部，将其固定密封并用导管将茎流引到容器中测量，标准枝上的茎流量乘以整个灌丛的枝数便可得到整个灌丛的
茎流量。
每次降雨的降雨量、降雨强度和降水历时来自奈曼沙漠化研究站的自动观测气象站，同时用标准雨量筒进行
雨量订正。每次降雨后，用量筒测定穿透雨量和树干茎流量（最小刻度为０．１ｍＬ），为便于和降雨量（ｍｍ）对比，
对所测穿透雨量除以容器接受降雨的面积，平均值则为整个灌丛的穿透雨量（ｍｍ）［１５］；将玻璃瓶收集到的总水量
除以灌丛投影面积则得到灌丛树干茎流量（ｍｍ）［１６］。根据水量平衡原理，降雨再分配过程中各部分水量关系为：
犘＝犜犉＋犛犉＋犐 （１）
式中，犘、犜犉、犛犉和犐分别为降雨量、穿透雨量、茎流量和截留量；截留量（ｍｍ）可通过此公式求得。
１．３　数据处理
采用Ｅｘｃｅｌ２００７整理数据和作图，运用ＳＰＳＳ１７．０对降雨量与穿透雨量、截留量、茎流量和各部分比例以及
降雨强度与截留率、茎流率进行相关、回归分析和曲线拟合。
２　结果与分析
２．１　降雨特征分析
试验期间（２０１２年５月３０日—９月２日）完整观测到穿透雨和树干茎流的降雨为２０次，总降雨量１３５．３２
ｍｍ，单次降雨最大值为２５．２７ｍｍ，最小值为０．２０ｍｍ。从雨量分配上看，降雨量为＜２ｍｍ、２～５ｍｍ、５～１０
ｍｍ、１０～２０ｍｍ和＞２０ｍｍ五个雨量级的降雨次数分别为６，４，５，４和１次；累计降雨量分别为５．８０，１３．４０，
３８．３３，５２．５２和２５．２７ｍｍ；分别占总降雨量的４．２９％，９．９０％，２８．３３％，３８．３１％和１８．６７％。降雨量＞５ｍｍ的
降雨为１０次，占总观测降雨次数的５０％，降雨量占总降雨量的８５．３１％。降雨强度的分析表明，最小雨强为０．３５
ｍｍ／ｈ，最大雨强为７．７１ｍｍ／ｈ，其中＜１ｍｍ／ｈ的降雨为８次，累计降雨量为２６．２７ｍｍ，降雨强度为１～２
ｍｍ／ｈ、２～３ｍｍ／ｈ、３～４ｍｍ／ｈ和＞４ｍｍ／ｈ的降雨次数分别为７，２，２和１次，累计降雨量分别为６３．９０，
１３．７３，１９．２２和１２．２０ｍｍ。
２．２　穿透雨变化特征
试验期间，２０次降雨共观测到的穿透雨（１１２．０１±５．７７ｍｍ）（平均值±标准误，下同）占总降雨量的
８２．７８％。对降雨量和穿透雨量进行相关和回归分析（图１），并进行曲线拟合发现，一元线性和二次函数拟合穿
透雨量和降雨量的关系都较好（其犚２ 统计值均为０．９９７，犘＜０．００１），一元线性方程为：犜犉＝０．９１０犘－０．５５４；二
次函数方程为犜犉＝０．００１犘２＋０．８９２犘－０．５０４。对数函数犜犉％＝０．１０３ｌｎ犘＋０．５７４（犚２＝０．６６５，犘＜０．００１）能
够较好地反映穿透率与降雨量的关系。降雨量＜５ｍｍ时，穿透率随降雨量的增大较快，当降雨量＞５ｍｍ时，增
７４第２２卷第６期 草业学报２０１３年
速明显减缓。
图１　穿透雨、穿透率与降雨量的关系
犉犻犵．１　犚犲犾犪狋犻狅狀狊犺犻狆犫犲狋狑犲犲狀狋犺狉狅狌犵犺犳犪犾，狋犺狉狅狌犵犺犳犪犾
狆犲狉犮犲狀狋犪犵犲犪狀犱狆狉犲犮犻狆犻狋犪狋犻狅狀
　
图２　茎流量、茎流率与降雨量的关系
犉犻犵．２　犚犲犾犪狋犻狅狀狊犺犻狆犫犲狋狑犲犲狀狊狋犲犿犳犾狅狑，狊狋犲犿犳犾狅狑
狆犲狉犮犲狀狋犪犵犲犪狀犱狆狉犲犮犻狆犻狋犪狋犻狅狀
　
图３　截留量、截留率与降雨量的关系
犉犻犵．３　犚犲犾犪狋犻狅狀狊犺犻狆犫犲狋狑犲犲狀犻狀狋犲狉犮犲狆狋犻狅狀，犻狀狋犲狉犮犲狆狋犻狅狀
狆犲狉犮犲狀狋犪犵犲犪狀犱狆狉犲犮犻狆犻狋犪狋犻狅狀　
２．３　树干茎流变化特征
试验期 间，２０ 次 降 雨 共 观 测 到 的 树 干 茎 流
（２．９６±０．０３ｍｍ）占总降雨的２．１９％，观测到茎流的
最小降雨为０．７３ｍｍ，０．２０ｍｍ的降雨没能观测到树
干茎流。分别对茎流量、茎流率与降雨量之间进行相
关、回归分析并进行多种曲线拟合比较（图２），幂函数
犛犉＝０．００３犘１．５７１（犚２＝０．９３８，犘＜０．００１），犛犉％＝
０．００４犘０．５７１（犚２＝０．６６８，犘＜０．００１）可以分别较好地
拟合茎流量、茎流率和降雨量之间的关系。茎流量的
增速随降雨量的增加逐渐增大，茎流率的增速随降雨
量的增加逐渐降低。
２．４　冠层截留变化特征
利用公式（１）可算出冠层截留量，观测的２０次降
雨中，总截留量（２１．３３±５．７４ ｍｍ）占总雨量的
１５．０３％。截留量最大为２．０１ｍｍ，对应降雨量为
２５．２７ｍｍ；截留率最小为７．７４％，对应降雨量为
１２．２０ｍｍ。通过相关、回归分析和曲线拟合比较（图
３），“Ｓ”型曲线拟合截留量与降雨量的关系最好，方程
为：犐＝ｅ（０．３４－０．５７６／犘）（犚２＝０．８８１，犘＜０．００１）。由拟合
曲线可知，降雨量＜５ｍｍ时，截留量随降雨量增加较
快，５ｍｍ降雨的截留量为１．２５ｍｍ，降雨量＞５ｍｍ
时，截留量的增加速度明显减缓，截留量无限趋近于
１．４０ｍｍ。当降雨量＝３０ｍｍ 时，截留量理论值为
１．３８ｍｍ，仅占降雨量的４．５９％。指数函数犐％＝
０．４２５ｅ－０．０８９犘（犚２＝０．７３８，犘＜０．００１）拟合截留率与降
雨量的关系较好，由拟合曲线可知，截留率的最大值为
４２．５０％，降雨量较小时，截留率较大，但随降雨量的增
加逐渐减小，减小速率也明显减缓，当降雨量无限增大
时，截留率趋于无限小。
２．５　降雨强度与截留率、茎流率的关系
从图４中可以看出，截留率随降雨强度的增加呈
逐渐降低的趋势，对数函数可以较好拟合截留率与降
雨强度的关系。当降雨强度等于１ｍｍ／ｈ，截留率为
２５．９３％；当降雨强度达到８ｍｍ／ｈ时，截留率仅为
５．３６％。茎流率随降雨强度先增加后减小，降雨强度
为１～２ｍｍ／ｄ时的茎流率最大，二次函数拟合茎流率
和降雨强度的关系较好，拟合方程犛犉％＝－０．１１４
犚犐２＋０．５２４犚犐＋１．７２（犚２＝０．９５１）。对比降雨量接近的几次降雨（降雨量分别为８．２０，８．３０，８．００和８．４０ｍｍ）
发现，降雨强度分别为１．１７，２．０７，１．７８和０．７５ｍｍ／ｈ，茎流率分别为１．１６％，１．１３％，１．３３％和２．０８％。
２．６　截留率和茎流率随月份的变化特征
从图５可以看出，５－９月观测到的月降雨量分别为８．２０，３０．２０，４５．９０，２５．９３和２５．２７ｍｍ。观测到的降雨
８４ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１３） Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．６
次数分别为１，５，８，５和１次，灌木对降雨的截留率在５－９月总体表现为先增大后减小，在７月达到最大，为
２０．２１％，９月最低，为９．２５％。茎流率在９月最大，５－８月变化平缓。相关分析结果表明，截留率、茎流率与月
降雨量相关性未达到显著水平（犘＞０．０５）。
图４　降雨强度与截留率、茎流率之间的关系
犉犻犵．４　犆犺犪狀犵犲狊狅犳犻狀狋犲狉犮犲狆狋犻狅狀狆犲狉犮犲狀狋犪犵犲犪狀犱狊狋犲犿犳犾狅狑狆犲狉犮犲狀狋犪犵犲狑犻狋犺狉犪犻狀犻狀狋犲狀狊犻狋犻犲狊
　
图５　截留率和茎流率随月份的变化
犉犻犵．５　犆犺犪狀犵犲狊狅犳犻狀狋犲狉犮犲狆狋犻狅狀狆犲狉犮犲狀狋犪犵犲犪狀犱狊狋犲犿犳犾狅狑狆犲狉犮犲狀狋犪犵犲狑犻狋犺犿狅狀狋犺狊
　
３　讨论
３．１　灌丛对降雨的再分配格局
冠层截留、穿透雨和树干茎流的分配比例直接影响到达土壤中的水量和空间分布［１７］。本试验中，科尔沁沙
地黄柳灌丛穿透雨量、树干茎流量分别为（１１２．０１±５．７８）ｍｍ、（２．９７±０．０３）ｍｍ和（２１．３３±５．７４）ｍｍ，分别
占总降雨量的８２．７８％，２．１９％和１５．０３％。与毛乌素沙地沙柳（７２．２％，２．９％和２４．９％）［５］、墨西哥东北地区的
犇犻狅狊狆狔狉狌狊狋犲狓犪狀犪，犃犮犪犮犻犪犳犪狉狀犲狊犻犪狀犪 和犘狉狅狊狅狆犻狊犾犪犲狏犻犵犪狋犪（６９．７％，３．１％和２７．２％）［１８］及科尔沁沙地小叶锦
鸡儿灌丛（７０．９％，４．０％和２５．１％）［１４］等的研究结果相近，因为研究区都为半干旱地区，降雨特征都较为相似；但
与前人研究结果稍有差别，因为本试验期间，降雨量≥５ｍｍ的降雨次数占总降雨次数的５０％，雨量占总降雨量
的８５．３１％；而对小叶锦鸡儿的试验中降雨量≥５ｍｍ的降雨次数只占总降雨次数的３５．７％，雨量占总降雨量的
７９．１％［１４］；对沙柳的试验中≥６ｍｍ的降雨次数占总降雨次数的３７％，雨量占总降雨量的７４．０％［５］。降雨的再
分配格局除受降雨特征的影响外，还与植物形态结构［４，１９２０］和气象因素［１，２１２２］等有关。
３．２　降雨量对灌丛穿透雨量、茎流量和截留量及所占比率的影响
穿透降雨作为土壤水分的主要来源，包括穿透雨和树干茎流两部分。由于树干茎流占总穿透雨量的比例较
小，在研究中往往被忽略［４，１５］。已有研究表明，树干茎流可以直接而迅速的沿植物根系空隙和土壤孔隙进入植物
９４第２２卷第６期 草业学报２０１３年
根际区，对根部土壤形成有效补给，对荒漠灌木生长具有十分重要的意义［１０１１，２３］；人工植被区灌丛对降雨截留是
水文循环的一个重要环节，灌丛截留量是研究降雨再分配过程中重要的参数［４］。已有研究表明穿透雨量、树干茎
流量与降雨量之间呈显著线性正相关［１４，２４］，截留量与降雨量呈显著的正相关关系［４５，１４］或指数函数关系［１５］，穿透
率、茎流率和截留率随降雨量呈幂函数或指数函数等非线性关系［５，１４，２５２６］。本研究表明，分别用二次函数、幂函数
和“Ｓ”型曲线拟合灌丛穿透雨量、茎流量和截留量与降雨量之间的关系较好；分别用对数函数、幂函数和指数函
数拟合穿透率、茎流率和截留率与降雨量的关系较好。当降雨量较小时，叶片、枝干对雨水的吸附能力和蒸发较
强，穿透雨量、茎流量和截留量随降雨量的增加会呈线性增加，但超过一定降雨量范围时，枝叶对降雨的截留接近
饱和，截留量逐渐接近恒定，穿透雨量和茎流量的增速逐渐增大，呈现出非线性增加的趋势；截留率随降雨量的增
加逐渐降低，穿透率和茎流率随降雨量的增加逐渐升高，随着降雨量的不断增加，穿透雨量、茎流量和截留量的分
配比例逐渐趋于稳定。
３．３　降雨强度对冠层截留率和茎流率的影响
降雨强度的不同也会影响到截留率和茎流率，研究发现降水强度对荒漠灌木、半灌木冠层截留率的影响是非
线性的，截留率随降雨强度的增加呈幂函数［４５］或指数函数［１４］下降趋势。本研究的结果证实灌丛的截留率随降
雨强度的增加呈逐渐减小的趋势，因为与湿润地区或热带雨林相比，干旱半干旱荒漠地区能量充足，降水过程及
间歇期间的冠层蒸发量是组成冠层截留容量的主要部分［４］；降雨强度较小时，降雨过程中枝叶截留的雨水蒸发消
耗较多，截留率较大，降雨强度的增大导致间歇性的蒸发消耗所占比例减小，截留率随之降低。刘章文等［２５］研究
发现：灌丛茎流率与最大１０ｍｉｎ降雨强度呈指数关系；Ｃｒｏｃｋｆｏｒｄ和Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ［１］研究认为历时较短、强度较大
的降雨比历时较长、强度较小的降雨更有利于乔木树干茎流的生成，本研究发现茎流率随降雨强度的增大呈先增
大后减小的变化趋势，由此推测可能存在一个最有利于树干茎流生成的降雨强度，该降雨强度下茎流率最大。低
于该降雨强度，冠层截留率较大，而高于该降雨强度，穿透率较大，均不利于树干茎流的形成。由于树干茎流的形
成具有滞后性，所以在降雨量相同的情况下，历时较长、强度相对较低的降雨更有利于树干茎流的形成。
３．４　冠层截留率和茎流率随月份的变化
截留率随月份的变化呈先增大后减少的趋势，可能是因植物生长期的不同造成的。５月枝条开始发芽，郁闭
度较低，截留率较低；随着时间的推移，枝叶不断生长，郁闭度不断增加，对降雨的截留能力不断增强，７月是植物
快速生长期，叶面积指数较大应该是截留率较大的主要原因；９月的气温降低，叶子逐渐脱落，导致截留能力急剧
降低。但８和９月的截留率和茎流率相差较大，也可能是由于降雨特征的不同造成的，因为这２个月降雨量相
近，８月的降雨次数为５次，而９月的降雨次数仅为１次，非连续性的降雨会增加林冠的截留量［１，４］；茎流率在５－
８月的变化平缓，说明茎流率随植物生长期变化的影响不明显，但９月的茎流率明显大于８月，说明连续性的降
雨更有利于树干茎流的形成。
４　结论
１）灌丛截留量具有一个饱和上限，随降雨量的增加呈“Ｓ”型曲线增长，半干旱地区的降雨多以小降雨事件为
主，截留率较大；大降雨事件少但雨量大且持续时间短，截留率低，对灌木的生长具有重要的意义。２）灌丛截留率
随降雨强度的增加呈指数函数减小趋势；茎流率随降雨强度增加呈先增大后减小趋势，由此推测可能存在一个最
有利于树干茎流形成的降雨强度，在降雨量相近的情况下，连续性的降雨和降雨强度相对较小的降雨更有利于树
干茎流的产生。３）随着灌丛的新生枝叶的生长，灌丛对降雨的截留率逐渐增大。４）单从降雨再分配过程看，黄柳
灌丛具有比小叶锦鸡儿更低的截留损失，较多的降雨能够进入土壤，降雨的利用效率较高。
参考文献：
［１］　ＣｒｏｃｋｆｏｒｄＲＨ，ＲｉｃｈａｒｄｓｏｎＤＰ．Ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇｏｆｒａｉｎｆａｌｉｎｔｏｔｈｒｏｕｇｈｆａｌ，ｓｔｅｍｆｌｏｗａｎｄｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｏｎ：ｅｆｆｅｃｔｏｆｆｏｒｅｓｔｔｙｐｅ，
ｇｒｏｕｎｄｃｏｖｅｒａｎｄｃｌｉｍａｔｅ［Ｊ］．ＨｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌＰｒｏｃｅｓｓｅｓ，２０００，１４（１６１７）：２９０３２９２０．
［２］　ＬｌｏｒｅｎｓＰ，ＤｏｍｉｎｇｏＦ．ＲａｉｎｆａｌｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇｂｙｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｕｎｄｅｒＭｅｄｉｔｅｒｒａｎｅａｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．ＡｒｅｖｉｅｗｏｆｓｔｕｄｉｅｓｉｎＥｕｒｏｐｅ［Ｊ］．
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｙｄｒｏｌｏｇｙ，２００７，３３５（１）：３７５４．
０５ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１３） Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．６
［３］　ＣａｒｌｙｌｅＭｏｓｅｓＤＥ．Ｔｈｒｏｕｇｈｆａｌ，ｓｔｅｍｆｌｏｗ，ａｎｄｃａｎｏｐｙｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｏｎｌｏｓｓｆｌｕｘｅｓｉｎａｓｅｍｉａｒｉｄＳｉｅｒｒａＭａｄｒｅＯｒｉｅｎｔａｌｍａｔｏｒｒａｌ
ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｒｉｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ，２００４，５８（２）：１８１２０２．
［４］　王新平，康尔泗，张景光，等．荒漠地区主要固沙灌木的降水截留特征［Ｊ］．冰川冻土，２００４，２６（１）：８９９４．
［５］　杨志鹏，李小雁，孙永亮，等．毛乌素沙地沙柳灌丛降雨截留与树干茎流特征［Ｊ］．水科学进展，２００８，１９（５）：６９３６９８．
［６］　罗亚勇，赵学勇，张静初，等．科尔沁沙地不用氮素生境和功能型植物的光合作用与水分利用特性［Ｊ］．草业学报，２０１２，
２１（３）：２０６２１２．
［７］　闫建成，梁存柱，付晓癑，等．草原与荒漠一年生植物性状对降水变化的响应［Ｊ］．草业学报，２０１３，２２（１）：６８７６．
［８］　宋家壮，李萍萍，付为国．水分胁迫及复水对!草生理生化特性的影响［Ｊ］．草业学报，２０１２，２１（２）：６２６９．
［９］　崔秀妹，刘信宝，李志华，等．不同水分胁迫下水杨酸对分枝期扁蓿豆生长及光合生理的影响［Ｊ］．草业学报，２０１２，２１（６）：
８２９３．
［１０］　ＬｅｖｉａＤＦ，ＦｒｏｓｔＥＥ．Ａｒｅｖｉｅｗａｎｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｓｔｅｍｆｌｏｗｌｉｔｅｒａｔｕｒｅｉｎｔｈｅｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｎｄｂｉｏｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｃｙｃｌｅｓｏｆｆｏｒｅｓｔｅｄ
ａｎｄａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｙｄｒｏｌｏｇｙ，２００３，２７４（１）：１２９．
［１１］　杨志鹏，李小雁，伊万娟．荒漠灌木树干茎流及其生态水文效应研究进展［Ｊ］．中国沙漠，２０１０，３０（２）：３０３３１１．
［１２］　刘新民，赵哈林，赵爱芬．科尔沁沙地风沙环境与植被［Ｍ］．北京：科学出版社，１９９６．
［１３］　刘新平，何玉惠，赵学勇，等．科尔沁沙地奈曼地区降水变化特征分析［Ｊ］．水土保持研究，２０１１，１８（２）：１５５１５８．
［１４］　李衍青，张铜会，赵学勇，等．科尔沁沙地小叶锦鸡儿灌丛降雨截留特征研究［Ｊ］．草业学报，２０１０，１９（５）：２６７２７２．
［１５］　张志山，张景光，刘立超，等．沙漠人工植被降水截留特征研究［Ｊ］．冰川冻土，２００５，２７（５）：７６１７６６．
［１６］　ＡｂｏａｌＪＲ，ＭｏｒａｌｅｓＤ，ＨｅｒｎａｎｄｅｚＭ，犲狋犪犾．Ｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆｔｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｓｔｅｍｆｌｏｗｉｎａｌａｕｒｅｌｆｏｒｅｓｔｉｎ
Ｔｅｎｅｒｉｆｅ，ＣａｎａｒｙＩｓｌａｎｄｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｙｄｒｏｌｏｇｙ，１９９９，２２１（３）：１６１１７５．
［１７］　李小雁．干旱地区土壤－植被－水文耦合，响应与适应机制［Ｊ］．中国科学：地球科学，２０１２，４１（１２）：１７２１１７３０．
［１８］　ＮａｖａｒＪ，ＢｒｙａｎＲ．ＩｎｔｅｒｃｅｐｔｉｏｎｌｏｓｓａｎｄｒａｉｎｆａｌｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｂｙｔｈｒｅｅｓｅｍｉａｒｉｄｇｒｏｗｉｎｇｓｈｒｕｂｓｉｎｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＭｅｘｉｃｏ［Ｊ］．
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｙｄｒｏｌｏｇｙ，１９９０，１１５（１）：５１６３．
［１９］　杨志鹏，李小雁，刘连友，等．毛乌素沙地固沙灌木树干茎流特征［Ｊ］．科学通报，２００８，５３（８）：９３９９４５．
［２０］　ＬｉＸＹ，ＹａｎｇＺＰ，ＬｉＹＴ，犲狋犪犾．Ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇｅｃｏｈｙｄｒｏｌｏｇｙａｎｄｈｙｄｒｏｐｅｄｏｌｏｇｙｉｎｄｅｓｅｒｔｓｈｒｕｂｓ：ｓｔｅｍｆｌｏｗａｓａｓｏｕｒｃｅｏｆ
ｐｒｅｆｅｒｅｎｔｉａｌｆｌｏｗｉｎｓｏｉｌｓ［Ｊ］．ＨｙｄｒｏｌｏｇｙａｎｄＥａｒｔｈＳｙｓｔｅｍＳｃｉｅｎｃｅｓ，２００９，１３（７）：１１３３１１４４．
［２１］　ＸｉａｏＱ，ＭｃｐｈｅｒｓｏｎＥＧ，ＵｓｔｉｎＳＬ，犲狋犪犾．ＷｉｎｔｅｒｒａｉｎｆａｌｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｏｎｂｙｔｗｏｍａｔｕｒｅｏｐｅｎｇｒｏｗｎｔｒｅｅｓｉｎＤａｖｉｓ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ［Ｊ］．
ＨｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌＰｒｏｃｅｓｓｅｓ，２０００，１４（４）：７６３７８４．
［２２］　ＭｕｚｙｌｏＡ，ＬｌｏｒｅｎｓＰ，ＶａｌｅｎｔｅＦ，犲狋犪犾．Ａｒｅｖｉｅｗｏｆｒａｉｎｆａｌｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｎｇ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌｏｆｈｙｄｒｏｌｏｇｙ，２００９，３７０（１）：
１９１２０６．
［２３］　ＧｌｏｖｅｒＰＥ，ＧｌｏｖｅｒＪ，ＧｗｙｎｎｅＭＤ．ＬｉｇｈｔｒａｉｎｆａｌａｎｄｐｌａｎｔｓｕｒｖｉｖａｌｉｎＥ．ＡｆｒｉｃａＩＩ．Ｄｒｙｇｒａｓｓｌａｎｄｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＴｈｅＪｏｕｒ
ｎａｌｏｆＥｃｏｌｏｇｙ，１９６２，５０（１）：１９９２０６．
［２４］　王正宁，王新平．荒漠灌丛树干茎流及其入渗，再分配特征［Ｊ］．中国沙漠，２０１０，３０（５）：１１０８１１１３．
［２５］　刘章文，陈仁升，宋耀选．祁连山典型高山灌丛树干茎流特征［Ｊ］．应用生态学报，２０１１，２２（８）：１９７５１９８１．
［２６］　刘章文，陈仁升，宋耀选，等．祁连山典型灌丛降雨截留特征［Ｊ］．生态学报，２０１２，３２（４）：１３３７１３４６．
１５第２２卷第６期 草业学报２０１３年
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ＹＵＥＸｉａｎｇｆｅｉ１，２，ＣＵＩＪｉａｎｙｕａｎ１，ＺＨＡＮＧＴｏｎｇｈｕｉ１，ＷＡＮＧＳｈａｏｋｕｎ１，
ＬＩＡＮＪｉｅ１，２，ＷＡＮＧＸｉｎｙｕａｎ１，２，ＹＵＮＪｉａｎｙｉｎｇ１
（１．ＣｏｌｄａｎｄＡｒｉｄＲｅｇｉｏｎｓＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙ
ｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００００，Ｃｈｉｎａ；２．ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙ
ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４９，Ｃｈｉｎａ）
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ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｏｎ，ｓｔｅｍｆｌｏｗａｎｄｒａｉｎｆａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ（ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎａｎｄｒａｉｎｆａｌｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）．
Ｆｒｏｍ Ｍａｙ３０ｔｏＳｅｐｔｅｍｂｅｒ３，２０１２，ａｆｉｅｌｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｒａｉｎｆａｌｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎ
犛犪犾犻狓犵狅狉犱犲犼犲狏犻犻ｓｈｒｕｂｗｈｉｃｈｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｔｙｐｉｃａｌｐｓａｍｍｏｐｈｙｔｅｓｉｎＨｏｒｑｉｎＳａｎｄｙＬａｎｄ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔＣｈｉｎａ．
Ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐｅｒｉｏｄ，ｔｈｅｒｅｗｅｒｅ２０ｒａｉｎｆａｌｅｖｅｎｔｓ，ａｎｄｔｈｅｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｇｒｏｓｓｒａｉｎｆａｌ ｗａｓ１３５．３２
ｍｍ．Ｔｈｅａｍｏｕｎｔｓｏｆｔｈｒｏｕｇｈｆａｌ （犜犉），ｓｔｅｍｆｌｏｗ （犛犉）ａｎｄｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｏｎ（犐）ｗｅｒｅ（１１２．０１±３．７６）ｍｍ，
（１．９７±０．２０）ｍｍ，ａｎｄ（２１．３３±３．７４）ｍｍ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄｔｈｅｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｓｏｆ犜犉，犛犉ａｎｄ犐ｗｅｒｅ８２．７８％，
２．１９％ａｎｄ１５．０３％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｗｉｔｈ
犜犉，犛犉ａｎｄ犐ｃｏｕｌｄｂｅｆｉｔｔｅｄｂｙｑｕａｄｒａｔｉｃｆｕｎｃｔｉｏｎ，ｐｏｗｅｒｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄ“Ｓ”ｃｕｒｖｅ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ（ａｌ犘＜
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Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓｂｅｔｗｅｅｎｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｗｉｔｈ犜犉％，犛犉％ａｎｄ犐％ ｍｉｇｈｔｂｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄｂｙａｌｏｇａｒｉｔｈｍｉｃｆｕｎｃ
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ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｉｎｃｒｅａｓｅｗｈｉｌｅ犐％ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，犐％ ｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈａｎｉｎｃｒｅａｓｅｄｒａｉｎｉｎｔｅｎｓｉｔｙ，ｗｈｉｌｅ
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ｔｈｅｒｅｗａｓａｎｏｐｔｉｍｕｍｒａｉｎｆａｌｉｎｔｅｎｓｉｔｙｆｏｒ犛犉．Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｒａｉｎｆａｌｌｏｗｅｒｅｄ犐％，ａｎｄｒａｉｓｅｄ犛犉％．
犓犲狔狑狅狉犱狊：犛犪犾犻狓犵狅狉犱犲犼犲狏犻犻；ｒａｉｎｆａｌｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ；ｔｈｒｏｕｇｈｆａｌ；ｓｔｅｍｆｌｏｗ；ｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｏｎ
２５ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１３） Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．６