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本论文以黄土高原半干旱区兰州北山作为研究区，在中国科学院寒区旱区环境与工程研究所皋兰生态农业试验站，对柽柳集雨系统的黄土坡面微型集水区降雨产流特征、土壤水分变化、水量平衡方程和植物生长进行了系统的分析，主要研究结果如下：
(1)研究区的降雨主要以小雨为主，＜10mm的降雨事件占80﹪，＜5mm/h的降雨事件占66.1﹪。集水效率随集水区的面积和坡长的增大而减小，呈负指数关系，Pe=0.1267e-0.0274S(Pe为集雨效率，S为集水区面积)；Pe=0.1267e-0.1286L(Pe为集雨效率，L为集水区坡长)。
(2)微型集水区集雨能够显著增加柽柳种植区土壤水分含量，50m2、30m2、15m2、5m2的集水区分别为种植区提供132.8mm、115.4mm、75.9mm、51.0mm的径流。在0～180cm深度的土壤持水量分别达到215mmm、210mm、200mm、158mm。水量平衡方程分析表明50m2、30m2、15m2、5m2的集水区处理的柽柳蒸散量分别为420.9mm、356.6mm、309.7mm、306.4mm。
(3)微型集水区集雨能够促进柽柳生长，50m2、30m2、15m2、5m2的集水区处理的柽柳株高分别年增长率为30﹪、26﹪、23﹪、10﹪，年径粗增长率为0.8﹪、0.5﹪、0.8﹪、0.5﹪.