不同覆盖模式土壤水热耦合运移机制分析--hydrus应用

vivi123

不同覆盖模式土壤水热耦合运移机制分析
学生：郑英元        指导老师：赵英_副教授
               
摘 要: 为研究黄土高原旱地不同覆盖栽培模式对土壤水热通量和冬小麦水分利用效率的影响，
同时阐明不同覆盖模式下土壤水热耦合运移机制。设计田间随机分布试验，采用低密覆膜、减氮
追肥、夏闲秸秆和农户 4 个模式种植冬小麦，在 6 个层次（10、20、30、40、60 和 100  cm）土体
剖面使用 PR2 土壤剖面水分速测仪与 HH2 水分测定仪读数表测定土壤土层体积含水量，用地温仪
测定 2 个层次（5 和 10  cm）土壤温度，同时利用农田微气象观测系统观测气象数据（如降雨量、
气温、蒸发量等），最后应用 HYDRUS—1D 土壤水热耦合运移数值模型，进行数值模拟和模型验
证。结果表明，在边界条件、气象要素和土壤特性参数的确定下，使用 HYDRUS—1D 软件计算出
来的模拟值与实测值趋势一致，但模拟值高估了土壤水分含量。低密覆膜与夏闲秸秆覆盖模式在
夏闲期和生育期能明显增加土壤（0-100  cm）的平均含水量；低密覆膜在冬小麦抽穗期含水量最高，
而夏闲秸秆在夏闲期和发芽期表层土壤含水量最高；低密覆膜对表层（10-20  cm）土壤水分消耗最
多，而减氮追肥土壤（100  cm）含水量最低；低密覆膜与夏闲秸秆覆盖模式在冬季低温时起增温
和夏季高温时起降温的作用。因此，夏闲期秸秆覆盖还田和播种期起垄地膜覆盖与冬小麦生育期
减氮追肥栽培相结合的模式是黄土高原旱作区冬小麦种植最为适宜的覆盖栽培模式。

关键词: 覆盖模式；土壤水热耦合；HYDRUS模型；旱作塬区；冬小麦