華南丘陵地區典型流域的土壤水分時空變化及其驅動機制

劉 遠，李思穎，周買春，姜俊紅

（1.華南農業大學水利與土木工程學院，廣州 510642；2.廣東河海工程咨詢有限公司，廣州 510610）

0 引 言

土壤水分是水文循環各過程的中心紐帶，對蒸散發和產流過程有著重要影響，準確描述降雨前期土壤水分狀況能提高徑流模擬精度[1-3]。長期、系統、密集地監測流域土壤水分空間分布難度較大，而遙感反演通常只能得到表層5 cm 左右厚度的土壤水分狀況。水文模擬工作者通常將流域蓄水容量作為水文模型參數，其值通過模型率定獲得，推算暴雨前期土壤水分狀況[4]和應用新安江模型[5]均是如此。這樣得出的流域蓄水容量及其分布反映的是流域降雨徑流關系，能否反映流域真實的土壤水分狀況尚未得到檢驗。為了便于計算，也有學者根據流域植被類型或土壤類型主觀地確定一個包氣帶厚度，并假設包氣帶內土壤水分均勻分布，忽略其垂直分布差異[4,6-8]。然而，不同深度土層受到外界的作用因素和作用程度不同，導致土壤水分的垂直分布差異[9-11]。在包括華南丘陵在內的許多地區，土壤包氣帶厚度常超過植被根系扎入深度，且由于土壤質地分層，使得土壤水分在不同土層所受到的作用因子和驅動機制不盡相同，包氣帶土壤水分發生垂向分層，這為流域土壤蓄水容量的計算提出了挑戰。本研究于旱季和雨季在廣東省泗合水流域進行大范圍的土壤水分測定，使用地統計學半變異函數（Semivariogram）對土壤水分的垂直分布特征進行分析，確定流域有效包氣帶厚度和土壤蓄水容量，為華南丘陵地區無資料流域的水文模擬提供參數支持。……