摘要：在全球气候变化背景下,未来我国北方半干旱地区的降水格局将呈现出季节与年际间降水波动增强和极端降水事件增加的趋势。水分是半干旱草原的主要限制因子,降水格局变化导致的土壤水分状况的改变必然对生态系统的结构和功能产生显著的影响。该研究选取内蒙古多伦和锡林浩特两个典型半干旱草原群落,通过分析2006–2013年的降水和多层次土壤（0–10 cm,10 cm,20 cm,30 cm和50 cm）含水量连续观测数据,研究降水格局变化对土壤水分状况及其垂直分布的影响,特别是土壤水分对降水事件的脉冲响应过程。结果表明：两个站点的土壤含水量均呈现显著的季节及年际间波动,其中土壤表层0–10 cm水分波动更剧烈。锡林浩特50 cm处土壤含水量波动较大,主要由于春季融雪的影响。年际间多伦和锡林浩特生长季土壤表层0–10 cm土壤含水量与降水量存在显著的正相关关系,下层（10–50 cm）土壤含水量与降水量相关性不显著。研究发现小至2 mm的降水事件就能够引起两个站点表层0–10 cm土壤含水量的升高,即该地区有效降水为日降水量〉2 mm。表层0–10cm土壤含水量对独立降水事件的脉冲响应可通过指数方程很好地拟合。降水事件的大小决定了降水后表层0–10 cm土壤含水量的最大增量和持续时间,同时这个脉冲响应过程还受到降水前土壤含水量的影响,但该过程中并未发现植被因子（叶面积指数）的显著影响。降水后水分下渗深度及该深度的土壤含水量增量主要由降水事件的大小主导,同时受到降水前土壤含水量的影响。在多伦和锡林浩特,平均每增加1 mm降水,下渗深度分别增加1.06和0.79 cm。由此作者认为,在内蒙古半干旱草原,降水事件大小和降水前土壤干湿状况是影响土壤水分对降水响应的主要因素,而植被因子的影响较小。

关键词：降水事件 降水格局 脉冲响应 半干旱草原 土壤水分 

单位：中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室; 北京100093; 中国科学院大学生命科学学院; 北京100049