【摘 要】
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土壤水力学特性受颗粒组成、孔隙结构和团聚体的复杂排列影响,这些孔隙、颗粒和团聚体可能会随着气候、生态演变和土地管理过程而发生变化。土壤水力特征参数是对土壤水动力过程进行数值模拟的基础和前提。受热带季风气候影响,西双版纳热带季雨林植被覆盖率高,雨热条件存在季节差异,且存在落叶阔叶林,落叶也会改变土壤的水力学性质。分析不同季节下的土壤水分运移过程和土壤水力特征参数变化,对于水文气象过程及生态演变研究具
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土壤水力学特性受颗粒组成、孔隙结构和团聚体的复杂排列影响,这些孔隙、颗粒和团聚体可能会随着气候、生态演变和土地管理过程而发生变化。土壤水力特征参数是对土壤水动力过程进行数值模拟的基础和前提。受热带季风气候影响,西双版纳热带季雨林植被覆盖率高,雨热条件存在季节差异,且存在落叶阔叶林,落叶也会改变土壤的水力学性质。分析不同季节下的土壤水分运移过程和土壤水力特征参数变化,对于水文气象过程及生态演变研究具有重要的意义。本文利用云南西双版纳热带季雨林通量站2003～2008年的观测数据,对西双版纳热带季雨林季节特征进行分析。利用HYDRUS-1D,采用不同参数设定策略对土壤含水量进行模拟,并通过参数反演方法分析土壤渗透性质的季节变化,得到的主要结论如下:（1）研究区可分为干热季、雨季、雾凉季三个季节,而其气象数据存在明显的季节变化。其中降雨量、气温在雨季最大、干热季次之、雾凉季最小;净辐射在雨季较大,干热季和雾凉季较小;土壤含水量受降雨影响,在雨季保持较高水平,在干热季和雾凉季较低且缓慢减小;土壤温度在干热季缓慢升高,且在雨季保持较高水平,在雾凉季下降。（2）利用Penman-Monteith（P-M）和波文比法对2003～2008年蒸散发进行估算。P-M法估算的蒸散发与波文比法估算的蒸散发均在雨季最大,干热季次之,雾凉季最小。两种方法在不同季节存在差异:在干热季两者估算的蒸散发最为相近,在雨季P-M法相对于波文比法明显高估。波文比法的估算结果能较好反映土壤含水量对蒸散发的影响,而P-M法能较好反映气温对蒸散发的影响。蒸散发在雨季明显小于降雨量,在雾凉季和干热季大于降雨量,且在干热季和雾凉季的蒸散发主要消耗上一个雨季土壤中储存的水分。（3）利用P-M公式逆向求解气孔导度,不同季节的反照率、波文比和气孔导度日内变化规律存在一定的季节差异。反照率在不同季节的日变化受降雨影响,在降雨较小的雾凉季为“U”型,而在干热季和雨季由于降雨、云的影响出现了峰值。波文比整体小于1,白天主要为潜热,在雨季主要受气温影响,在干热季和雾凉季主要受土壤含水量和气温的影响,且干热季和雾凉季波文比变化幅度大于雨季。气孔导度受土壤含水量和蒸腾作用影响,在干热季和雨季正午（12:00）左右值较低,雨季变化幅度小于干热季,雾凉季由于气温较低,变化特征不明显。（4）模拟不同降雨强度下的土壤含水量,土壤含水量的模拟效果存在差异。在降雨稀少时,表层（5 cm）和次表层（20 cm）模拟的土壤含水量整体小于实测土壤含水量。在较大降雨过后,降雨间歇期较长时,模拟值大于实测值。在降雨集中、雨强较大时,降雨间歇期深层（40 cm）土壤含水量模拟值较实测值高估,偏差较大。（5）分别采用整时段、分时段方案设定参数,模拟土壤含水量并比较模拟精度。不同参数设定方案下,雨季的模拟效果最好,干热季次之,雾凉季的模拟效果最差。分时段设定多组参数能明显提高不同季节、不同深度的土壤含水量的模拟精度。相比于整时段采用单组参数,按季节规律采用分时段参数方法可提高土壤含水量的模拟精度,能较好地纠正降雨间歇期土壤含水量模拟值和实测值偏差较大的问题,更准确的刻画土壤水动力过程。（6）利用Hydrus-1D对2003～2008年土壤水力学参数进行反演,反演得到的van Genuchten模型的土壤水力学参数具有一定的季节特征:残余含水量在雨季较大,在干热季较小;饱和含水量在雨季中后期较小且变化平缓;田间持水量在7月到8月存在下降的趋势,在8月到11月上升;反演获得的饱和导水率的数值在雨季和雾凉季前期较小且变化平缓,但在其他季节值较大且变化剧烈;表层（5 cm）土壤的水力学参数α在雨季较小且α的多年误差随着深度的增大而变大;对于参数n,其表层的多年误差和变化幅度较次表层、深层（20、40 cm）偏大。饱和含水量和饱和导水率的季节变化特征明显,与土壤干湿变化、凋落物和土壤呼吸的季节变化有关。雨季土壤因孔隙度变小、有机质含量减小,饱和含水量和饱和导水率变小,而在干热季和雾凉季则反之。此外,西双版纳热带季雨林生态系统在干热季后期（4月）和雨季前中期（5～8月）为碳源,在其他时段为碳汇,为雨季土壤中有机质含量的减小提供了依据。
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