準(zhǔn)確把握土壤-植被-大氣系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱"SPAC"）中水分的運(yùn)輸和耗散規(guī)律是區(qū)域水資源可持續(xù)管理的重要前提。以白洋淀濕地為研究區(qū),結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和模型模擬方法,探討臺(tái)田地下水埋深變化對(duì)蘆葦SPAC系統(tǒng)中的水分運(yùn)移耗散影響。結(jié)果表明:1)隨著地下水埋深的增加,蘆葦蒸散發(fā)（ETa）開始下降,ETa下降的地下水埋深閾值在100 cm左右;隨著地下水埋深的降低,生長(zhǎng)季0～120 cm土壤剖面由水分虧損轉(zhuǎn)為盈余,虧盈轉(zhuǎn)換的地下水埋深閾值在60 cm左右,并且虧損量與地下水埋深呈正相關(guān)。2)相同的地下水埋深變化對(duì)不同月的土壤水分儲(chǔ)量、蒸散發(fā)的影響程度均存在差異,其中6月影響程度最高。在對(duì)白洋淀進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)水時(shí),應(yīng)避免在汛期前的春季進(jìn)行大量的生態(tài)補(bǔ)水,可以優(yōu)先考慮在生長(zhǎng)末期的秋冬季來進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)水。3)綜合考慮植被生長(zhǎng)需求和生態(tài)節(jié)水,白洋淀蘆葦最優(yōu)的地下水埋深區(qū)間在110～150 cm,此時(shí)生長(zhǎng)季內(nèi)蘆葦蒸散發(fā)具有10%～20%的節(jié)水潛力。 

【文章來源】：環(huán)境工程. 2020,38(10)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

研究區(qū)地理位置

在率定期內(nèi)，試驗(yàn)區(qū)土壤水R2為0.93,NSE為0.89,Re為3.18%。驗(yàn)證期內(nèi)土壤水模擬效果指標(biāo):R2為0.85,NSE為0.77,Re為2.77%，土壤含水量模擬值和實(shí)測(cè)值的對(duì)比如圖2所示。結(jié)果顯示，土壤含水量的模擬值與實(shí)測(cè)值吻合度良好，構(gòu)建的模型可以很好地反映試驗(yàn)區(qū)土壤水分的動(dòng)態(tài)變化特征。根系吸水脅迫模型采用的是S-Shape模型，水分脅迫方程參數(shù)h50和P的取值通常與植被類型相關(guān)，已有文獻(xiàn)報(bào)道中h50和P的變化范圍分別為-950～-5000 cm和1.5～3.0[19,20]，本文參考Xie等[21]針對(duì)黃河的三角洲蘆葦濕地的研究結(jié)果，根系吸水速率降低50%時(shí)的壓力水頭h50為-2456 cm、經(jīng)驗(yàn)系數(shù)P為3。模型率定和驗(yàn)證后的土壤水力參數(shù)如表1所示，研究區(qū)內(nèi)土壤類型主要為砂壤土，土壤水力參數(shù)的率定結(jié)果與美國(guó)農(nóng)業(yè)部(US Department of Agriculture)給出的砂壤土水力參數(shù)參考值相近。

2018年研究區(qū)湖水深度與地下水埋深間的線性關(guān)系如圖3所示。其中，當(dāng)湖水處于干淀狀態(tài)時(shí)，試驗(yàn)區(qū)地下水埋深在200 cm左右。本節(jié)地下水埋深情景設(shè)置采用恒定水位方法，避免白洋淀出現(xiàn)干淀情況，分別為140,120,100,80,60,40,20 cm。按照上述地下水埋深情景設(shè)置下邊界條件，不同情景SPAC系統(tǒng)水分通量模擬結(jié)果如表2所示。其中，表層累計(jì)水分通量以入滲為主，并且隨著地下水埋深的降低，表層累計(jì)入滲量呈減少趨勢(shì)。各地下水埋深條件下的底層水分累計(jì)通量均為深層水分向上補(bǔ)給，同時(shí)隨著地下水埋深的降低，底層水分向上補(bǔ)給量顯著提升。在地下水淺埋深條件下，蘆葦ETa均達(dá)到潛在蒸散發(fā)水平，同時(shí)隨著地下水埋深的增加ETa呈明顯下降，其中埋深在100 cm左右時(shí)ETa開始顯著下降。隨著地下水埋深的增加，生長(zhǎng)季前后0～120 cm土壤剖面水分儲(chǔ)量變化(ΔW)由盈余轉(zhuǎn)為虧損，虧盈轉(zhuǎn)換的地下水埋深閾值在60 cm左右，虧損量與地下水埋深呈正相關(guān)。

【參考文獻(xiàn)】：
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