亞熱帶典型流域土壤水文性質(zhì)模型模擬及氮素分布特征研究.pdf

1、土壤水文性質(zhì)是影響土壤污染物遷移的重要因子，是對(duì)流域農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)定量評(píng)價(jià)的重要基礎(chǔ)。由于水文模型參數(shù)的直接測(cè)定相對(duì)比較繁瑣，而且難度大成本高，采用間接的傳遞函數(shù)轉(zhuǎn)換法為此提供了便利。本文選取位于湖南省長沙縣的金井鎮(zhèn)典型流域?yàn)檠芯繀^(qū)域，選取稻田、荒地、林地、菜地以及茶園等典型土地利用方式，采集原狀1m土壤剖面，利用容重、有機(jī)質(zhì)和機(jī)械組成為參數(shù)，運(yùn)用多元逐步回歸法分別建立稻田和旱地土壤飽和導(dǎo)水率傳遞函數(shù)以及土壤水分特征曲線傳遞函數(shù)并對(duì)其

2、進(jìn)行驗(yàn)證，同時(shí)分析了氮素在土壤剖面中的空間分布及其對(duì)地下水可能帶來的風(fēng)險(xiǎn)，取得如下初步結(jié)論：
　　 (1)建立了稻田土飽和導(dǎo)水率傳遞函數(shù)，決定系數(shù)R2=0.67，所用參數(shù)包括容重、有機(jī)質(zhì)、砂粒與粘粒含量以及土壤顆粒的幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差(GSD)，相關(guān)性分析表明模型受容重和有機(jī)質(zhì)影響相對(duì)較大。模型預(yù)測(cè)時(shí)，誤差比的幾何偏差(GMER)為0.68，與Cosby、Vereecken、Wosten、Julia、Saxton和Aimrun等六個(gè)模

3、型相比，精度有較大提高，且發(fā)現(xiàn)Aimrun模型預(yù)測(cè)能力也較好。建立的旱地土壤飽和導(dǎo)水率傳遞函數(shù)模型決定系數(shù)R2為0.52。所用參數(shù)包括土壤顆粒均值(GMD)，容重，砂粒、粉粒含量以及GSD，容重和質(zhì)地對(duì)旱地土壤飽和導(dǎo)水率影響明顯。對(duì)建模數(shù)據(jù)(n=70)和驗(yàn)證數(shù)據(jù)(n=30)進(jìn)行預(yù)測(cè)得到的相關(guān)系數(shù)分別為0.74和0.71。
　　 (2)利用Van Genuchten作為參數(shù)方程，對(duì)該方程中四個(gè)參數(shù)(殘余含水量、飽和含水量、α、n)

4、以及風(fēng)干含水量，凋萎含水量，田間持水量(包括-10Kpa和-33Kpa)和有效含水量分別與土壤理化性質(zhì)建立傳遞函數(shù)，結(jié)果顯示各模型所選用參數(shù)差異較大，且預(yù)測(cè)精度也不一樣。所有模型中土壤飽和含水量擬合最好，決定系數(shù)R2為0.85，而殘余含水量則擬合較差，其它參數(shù)模型決定系數(shù)都在0.5以上。
　　 (3)對(duì)氮素剖面分布特征的研究結(jié)果表明，稻田土壤硝態(tài)氮主要集中于土壤表層0-30cm，而旱地則在不同深度上變化平緩，說明旱地土壤中氮素向