兰州大学草地农业科技学院农区草业研究所沈禹颖课题组依托庆阳站在甘肃定西安定区巉口镇丁家山流域开展了黄土高原柠条林人工灌草系统坡面尺度土壤水分监测试验，通过连续2年的土壤水分（0-180 cm）测定，研究了黄土高原典型坡面（阳坡和阴坡）不同坡位的土壤水分时空变化特征。研究成果于2021年6月24日以“Efficient prediction of profile mean soil water content for hillslope-scaleCaragana korshinskiiplantation using temporal stability analysis”为题在线发表在《Catena》上。

研究结果表明：土壤水分在5个不同坡位（上坡位、中上坡位、中坡位、中下坡位和下坡位）具有相似的垂直变化趋势，但水平变化趋势不一致。阳坡平均土壤含水量（8.89%）低于阴坡（9.44%）。对于两个坡面的5个土层（0-20、20-60、60-100、100-140、140-180 cm），Spearman相关系数在0.6~0.8之间。阳阴坡5个土层的时间持久性和代表性位置不同，时间稳定性特征不同。土壤含水量稳定性指数随着土壤深度的增加而降低。根据平均相对偏差、相对偏差标准差和稳定性指数，最终确定估计剖面平均含水量的代表性位置为阳坡中坡位观测点（MP-2）和阴坡中坡位观测点（MP-3）。代表性位置具有最低的稳定性指数并且均方根误差和平均误差值小于1%。此外，土壤有机碳、粘粒、粉粒和砂砾的含量对坡面尺度土壤水分的时空分布有很大影响。我们的研究为确定典型阳坡和阴坡上柠条林人工灌草系统的剖面平均土壤含水量提供了一种快速、准确的方法，也可以为类似干旱地区坡坡面尺度土壤水分资源的合理管理提供有价值的指导。

该研究得到国家重点研发计划（2017YFC0504603）、国家自然科学基金（41701241）、长江学者与创新团队计划（IRT17R50）和中央高校基金（lzujbky-2019-34）资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.catena.2021.105491

阴坡（c）和阳坡（d）观测样点（UP，上坡位upper position；UMP，中上坡位upper-middle position；MP，中坡位middle position；LMP，中下坡位lower-middle position；LP，下坡位lower position）

各观测样点的土壤水稳定性指数（稳定性指数越小，土壤含水量时空变化特征越稳定）