在干旱半干旱地區(qū)，降水的截留損失受到降水屬性和植物冠層結(jié)構(gòu)的影響。降水屬性，除次降水量和降水歷時之外，降水期間的階段最大降水強度和間雨期很可能影響到植物的冠層截留和穿透雨。
中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院（籌）沙坡頭站科研人員觀測了2004—2014年（除2007年）間210場降水事件中單個固沙灌木檸條和半灌木油蒿冠層的穿透雨（圖1）；同時，各類降水屬性和冠層結(jié)構(gòu)（包括株高、枝葉面積、冠層投影面積和冠層體積）也被連續(xù)監(jiān)測。
研究結(jié)果表明：檸條和油蒿冠層的截留率分別為29.1%和17.1%。降水屬性較冠層結(jié)構(gòu)更好的解釋灌木的截留量和穿透量，前者的順序依次為次降水量、60分鐘最大降水強度、降水歷時和間雨期。兩種灌木的穿透率和截留率對降水屬性和冠層結(jié)構(gòu)有不同的響應(yīng)，即檸條的更多地依賴于降水屬性，而油蒿的更多地依賴于冠層結(jié)構(gòu)（圖2）。
科研人員建議，在量化植物穿透量和截留量同冠層結(jié)構(gòu)的關(guān)系時，長期定位監(jiān)測是非常必要的手段。
本研究受到國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(2013CB429901)、國家自然科學(xué)基金(41471434和41501270)和寒旱所青年人才基金共同資助。研究成果發(fā)表在《科學(xué)報告》上。
圖1：試驗區(qū)觀測穿透雨的灌木檸條2004-2006(A)和2008-2014(B)，及觀測穿透雨的半灌木油蒿2004-2006(C)和2008-2014(D)。照片中的紅色表示灌叢形狀。
圖2：穿透量、截留量、穿透率和截留率同降水屬性和冠層結(jié)構(gòu)關(guān)系綜合分析。A：檸條穿透量，B：油蒿穿透量，C：檸條截留量，D：油蒿截留量，E：檸條穿透率，F(xiàn)：油蒿穿透率，G：檸條截留率，H：油蒿截留率。GR：次降水量，RD：降水歷時；RI60：60分鐘最大降水強度，RG：間雨期；H：株高，BLAI：枝葉面積，CA：冠層面積，CV：冠層體積。粗線表示p < 0.001水平，實線表示p < 0.01水平，短劃線表示p < 0.05水平， 虛線表示p < 0.1水平；線上的數(shù)字是單因子回歸分析的決定系數(shù)R2，“-” 表示負(fù)相關(guān)。
