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《2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集》2007年
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黄丘区农林草地土壤水热变化过程模拟研究

王力  卫三平  吴发启  
【摘要】:在黄土丘陵沟壑区植被生长期的5-10月份,基于野外试验建立了土壤属性数据库、植被生长参数数据库和气象数据库,应用土壤—植被—大气传输(SVAT)系统的 COUPMODEL 模型,对农地、荒草地、刺槐林地的土壤水热进行了模拟。通过对部分模拟参数和公式的修改,模型能很好地模拟该区土壤水分和温度的动态变化过程,3种地类模拟值与实测值线性回归的决定系数(R~2)均达0.89以上,土壤水分的模拟误差(M.E.)为0.05%-0.75%,土壤温度的模拟误差(M.E.)0.71-1.10℃。土壤水分模拟结果表明:农地、荒草地和刺槐林地土壤水分的变化受降水影响十分明显,相关性系数分别为0.7389、0.8133和0.8285;土壤含水量农地>荒草地>刺槐林地;依据标准差、离散系数将土壤水分垂直层次划分为:活跃层、次活跃层和相对稳定层;试验期间(5月下旬-10月底)农地、荒草地、刺槐林地的蒸散耗水量分别为272.94 mm、344.58mm、336.13 mm,3 m 深土壤储水量变化为49.46 mm、-28.58 mm、-18.38 mm,农地十壤水分得到充足的补偿且略有剩余,荒草地和林地土壤水分则为负补偿。土壤温度模拟结果表明:3种地类的地温日变化规律一致,农地地表温度于14时达到极值为52.8℃, 荒草地13时达到极值为49.4℃,刺槐林地11时即达到极值为41.3℃;地温季节均呈单峰曲线型,7月份达到峰值;林地地温明显低于农地和荒草地,后二者较为接近;各地类土壤热通量的变化由正值转为负值的时间均为15时,由负值转为正值的时间均为6时。土壤水热动态变化的模拟研究对分析土壤水热耦合运移、植被耗水具有重要的作用,对黄土丘陵沟壑区农田管理、退耕还林(草)、生态环境建设具有重要的指导意义。

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