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《浅谈黄土区荒草地土壤水平衡的数值模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第42卷第3期土 壤 学 报Vol142,No132005年5月ACTAPEDOLOGICASINICAMay,20053黄土区荒草地土壤水平衡的数值模拟1,32,31陈洪松 邵明安 王克林(1中国科学院亚热带农业生态研究所,长沙 410125)(2中国科学院地理科学与资源研究所,北京 100101)(3中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,陕西杨凌 712100)摘 要 林草植被深层土壤干燥化是黄土高原地区生态环境建设过程中面临的重大科学问题。采用人工降雨的试验方法,对黄土高原沟壑区荒草坡地不同水文年土壤水平衡进行了数值模拟,结果表明:当植被覆盖率
2、较高时,WAVES模型可以应用于荒草坡地土壤水平衡的模拟;土壤储水量的模拟结果与实测值趋势很吻合,但有关参数的取值还有待于进一步研究;荒草地土壤水分收支基本平衡所需的雨季降雨量和年总降雨量分别为50710mm和74716mm,分别高于黄土高原地区多年平均的雨季降雨量和年总降雨量,预示黄土高原地区干旱年和平水年土壤水分易收支负平衡,从而形成土壤干层。关键词 黄土区;荒草地;土壤水平衡;土壤干层中图分类号 S15217文献标识码A[11] 土壤干层是位于降雨入渗补给深度以下,因植良利用系统生态学原理与计算机仿真手段,建立物蒸散导致土壤水分负平衡而形成的长期存在的干了休闲草地土壤水分系
3、统动力学模型,并利用该模[1]燥化土层,它涉及黄土高原地区生态环境建设中型预测了宁夏固原上黄试区休闲草地不同水文年深[2～5]的重大科学问题。土壤干层的形成,恶化了土层土壤水分的恢复年限,为人工草地合理轮作提供[14,15]壤水分生态环境,不仅影响林木生长、生存和天然更了理论依据。黄明斌等基于Eagleson随机动力新,而且对后续树草种的选择和造林种草的实施也学水平衡模型,通过改进原模型中蒸腾、蒸发量等项[3,4]形成潜在的威胁。深入研究土壤干层的成因,的计算方法,利用质量守恒定律和逐步校正演算法,有助于采取适宜的调控措施来缓减深层土壤的干燥计算了黄土高原地区水文生态系统平衡体系水均衡
4、化进程,从而保障黄土高原地区植被恢复重建的顺要素的定量分配和活动层土壤含水量的年动态变[5]①利进行。人工林草和天然植被下伏土壤干层的化,且准确评价了黄土高原地区旱作高生产力的水[6][14]出现,表明气候干旱、降雨量减少是形成土壤干层分环境效应。龚元石和李保国建立并探讨了农的直接原因,而植被类型选择失当、群落生产力过高田水量转化模型对作物根系吸水函数和蒸散公式的[4,5]①和密度过大则加剧了深层土壤的干燥化进程。敏感性,获取了模拟土壤水分变化过程的适宜公式。间伐、封育、翻耕休闲、人工集流、合理轮播与混交,针对土壤结构对降雨入渗-产流-土壤水分再分布[15]都能有效地缓减深层土壤的干燥
5、化进程,并最大限过程的影响,Connolly论述了土壤水平衡模拟研[7,8]度地避免土壤干层的危害。在特定的气候条件究的相关进展。围绕降雨产流(地表径流和壤中[16]下,如何维持林草植被总耗水量与有效降雨量之间流),Koivusalo等对坡地土壤水平衡进行了数值的平衡、确定土壤水分的植被承载力,是揭示土壤干模拟,在雨季取得了较好的效果。但是,目前有关土[9]①层形成机理、缓减深层土壤干燥化危害的关键。壤水平衡的研究主要侧重于农作物,很少涉及林草[10]有关土壤水平衡的数值模拟,国内外取得了许植被。本文在人工降雨的条件下,试图利用[10～17]多重要的进展。针对黄土丘陵沟壑区人工草WAV
6、ES(WaterAtmosphereVegetationEnergyand地深层土壤水分严重亏缺的问题,李细元和陈国Solute)模型来模拟预测不同水文年黄土高原地区荒3国家自然科学基金重大研究计划(90102012)和中国科学院知识创新工程领域前沿项目(01200220055413)资助,本文为陈洪松博士毕业论文部分结果作者简介:陈洪松(1973～),男,湖北通山人,博士,副研究员,主要从事土壤物理与水土保持方面的研究工作。E2mail:hbchs@isa1ac1cn①陈洪松,王克林,邵明安,黄土区人工林草植被深层土壤干燥化研究进展,林业科学,2005,41(3)收稿日期:2004-
7、06-02;收到修改稿日期:2004-09-28354土 壤 学 报42卷草地土壤储水量的变化过程,以期揭示土壤干层形纲λ;为宏观毛管长度(m),随粘粒和粉粒含量的增成的水分动力学机制,为该地区植被恢复重建提供加而增大;C为与积水时间有关的参数,主要取决科学依据。于土壤结构,但也有随粘粒含量的增加而增大的趋-1势;K(Θ)为导水率(md);Ks为饱和导水率-13-31 模型简介(md);θ为土壤容积含水量(cmcm);θs和θr分别表示土
