砂壤土下滴灌毛白杨幼林土壤水分运移规律与模拟
高唐县国有旧城林场;湖南省农林工业勘察设计研究总院;森林培育与保护教育部重点实验室
- 摘 要：
- [目的]明确滴灌下林地土壤水分运移规律,以期为林分精准滴灌策略制定提供数据支撑和理论依据.[方法]以砂壤土下进行地表滴灌的2年生毛白杨人工林为研究对象,通过田间试验研究灌水及水分再分布过程中土壤水势(ψs)、湿润锋和含水率(θ)的动态变化规律,然后利用田间实测数据评估HYDRUS-2D/3D模拟土壤水分短期运动的精度和可行性,并运用验证后的模型对不同初始土壤含水率(θi)下的湿润锋运移进行模拟.[结果]灌溉过程中ψs、湿润锋水平和垂直运移距离、土壤湿润体内θ随灌水时长的变化可分别用Logistic函数(R2=0.99)、对数(R2=0.99)、幂函数(R2=0.82)和多项式(R2=0.99)函数描述;停灌时,湿润锋水平和垂直运移距离分别达到22.9和37.3 cm,湿润体内ψs和θ较灌溉开始时分别提高61.6%和30.9%,ψs在停灌后约120 h恢复至灌溉起始水平;湿润锋水平和垂直运移距离模拟值与实测值的平均偏差分别为1.3和4.5 cm,停灌时及水分再分布过程中HYDRUS-2D/3D模拟θ的平均RMSE和RMAE分别为0.021 cm3·cm-3和9.7%;利用HYDRUS-2D/3D模拟,得到试验地不同干旱程度时(土壤水分有效性的40%,60%,73%和80%)θi越高,湿润锋的水平和垂直运移均越大,且不同θi下的水平运移均略小于其垂直运移.[结论]HYDRUS-2D/3D可用于模拟砂壤土下地表滴灌毛白杨幼林的短期土壤水分动态.不同θi下湿润锋水平和垂直运移距离随灌溉时长的变化图,可为砂壤土上毛白杨及相似树种人工林的合理滴灌时长的确定提供参考.
关键词：毛白杨;滴灌;土壤水分运移;HYDRUS;湿润锋;土壤水势;土壤含水率;土壤湿润体
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