松针覆盖土壤的水分动态及其HYDRUS模拟

罗皓峰;杨启良

昆明理工大学农业与食品学院

摘  要：

为准确还原松针覆盖条件下的土壤水分动态变化规律,设置0.29、0.58、0.87g/cm²共3个不同的松针覆盖水平（分别记为F₁、F₂、F₃）和不覆盖松针处理（F0）进行一维土柱垂直入渗试验,以van Genuchten模型为基础,针对松针覆盖层的特性设置相应的水力特征参数,并使用HYDRUS–1D对土柱入渗和蒸发过程进行模拟。结果表明:与F0相比,松针覆盖处理F₁、F₂、F₃的土壤蒸发量随松针覆盖层厚度增加而逐渐减少,松针覆盖处理能明显降低土壤蒸发量;松针覆盖土壤会优先蒸发松针覆盖层内部的水分,F3在0～300 min时段内始终保持着3种覆盖处理中最高的时段蒸发量和累计蒸发量,且时段蒸发量呈现出随时间逐渐减小的趋势;4种处理的土壤含水量空间分布主要在5 cm以上的浅层土壤中表现出较大的区别,试验截止时,F₁、F₂、F₃在该深度下的地表土壤含水量较F0提升比例分别为67.3%、94.9%、110.2%;7.5～17.5 cm深度下,F₁、F₂、F₃的土壤含水量相比F0的均有提升,但相互之间差距不明显;4种处理在20cm以下的深层土壤含水量虽然较为接近,但湿润锋深度随覆盖量增长呈现逐渐增加的趋势;HYDRUS–1D模型的模拟值同实测值间的均方根误差低于0.025,相关系数高于0.6,拟合程度较好。

关键词：松针覆盖;土壤水分动态;土壤蒸发量;土壤含水量;van Genuchten模型参数;HYDRUS模拟;