基于HYDRUS-2D的土壤水力特征参数反演及其时空变异性研究

摘要：

为研究田间尺度灌溉条件下土壤水力特征参数的时空变异性,基于甘肃省武威市石羊河试验站葡萄园内土壤含水率数据,采用HYDRUS-2D模型反演估计不同生育期不同深度的土壤水力特征参数,评估反演参数的土壤含水率模拟效果,分析其时空变异性.结果表明:田间尺度下采用反演参数模拟不同深度土壤含水率的变化的效果优于同种情况下Rosetta模型预测参数的模拟效果;反演参数在果实膨大期和转色期的模拟效果好于其它生育期,反演的拟合优度R2值由Rosetta模型的0.4～0.5提高到了0.7～0.8,均方根误差RMSE和平均绝对误差MAE值由 Rosetta模型的 0.04～0.05 cm3/cm3 和 0.03～0.04 cm3/cm3 分别降低到了0.03～0.04 cm3/cm3 和0.02～0.03 cm3/cm3;此外,反演出的土壤水力学特征参数只适用于参与反演过程类似条件下的模拟,应用于有明显差异的情景时,模拟精度显著降低;反演得出的3个参数土壤饱和导水率Ks、土壤水吸力方程参数α、土壤孔隙大小分布系数n均表现出了一定的时空变异性,其中Ks和n的时空变异性小,α在0～10m-l,时空变异性大.本研究可为准确预测农田土壤含水率的变化,制定合理的灌溉制度,提高水分利用效率提供科学依据.

关键词：土壤水力学参数、HYDRUS-2D反演、参数评价、时空变异性分析

所属期刊栏目：28

分类号：S278(农田水利)

资助基金：国家重点研发计划2021YFD1900801

在线出版日期：2023-10-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共17页

页码：176-192