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，是對流域農(nóng)業(yè)面源污染風險定量評價的重要基礎。由于水文模型參數(shù)的直接測定相對比較繁瑣，而且難度大成本高，采用間接的傳遞函數(shù)轉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)典型流域為研究區(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、有機質(zhì)和機械組成為參數(shù)，運用多元逐步回歸法分別建立稻田和旱地土壤飽和導水率傳遞函數(shù)以及土壤水分特征曲線傳遞函數(shù)并對其

2、進行驗證，同時分析了氮素在土壤剖面中的空間分布及其對地下水可能帶來的風險，取得如下初步結論：
　　 (1)建立了稻田土飽和導水率傳遞函數(shù)，決定系數(shù)R2=0.67，所用參數(shù)包括容重、有機質(zhì)、砂粒與粘粒含量以及土壤顆粒的幾何標準偏差(GSD)，相關性分析表明模型受容重和有機質(zhì)影響相對較大。模型預測時，誤差比的幾何偏差(GMER)為0.68，與Cosby、Vereecken、Wosten、Julia、Saxton和Aimrun等六個模

3、型相比，精度有較大提高，且發(fā)現(xiàn)Aimrun模型預測能力也較好。建立的旱地土壤飽和導水率傳遞函數(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)地對旱地土壤飽和導水率影響明顯。對建模數(shù)據(jù)(n=70)和驗證數(shù)據(jù)(n=30)進行預測得到的相關系數(shù)分別為0.74和0.71。
　　 (2)利用Van Genuchten作為參數(shù)方程，對該方程中四個參數(shù)(殘余含水量、飽和含水量、α、n)

4、以及風干含水量，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)，結果顯示各模型所選用參數(shù)差異較大，且預測精度也不一樣。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)對氮素剖面分布特征的研究結果表明，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