土壤水分研究进展

论述了国内外在土壤水分入渗方程模拟、土壤水分运动参数和SPAC理论等方面的研究进展.文中指出沙地水分研究所采用的主要观点由形态学观点转到了能态学观点;土壤水分运动参数的测定方面做了大量的工作,取得了较好的成绩;随着计算机的迅速发展,数值模拟得以广泛的发展.     

不同林地土壤水分入渗和入渗模拟的研究

由达西定理和能量守恒原理推导了土壤水分入渗的数学模型，水平土柱法实测了模型中的基本运动参数；土壤水分扩散率Ｄ（θ），推求了土壤汾非饱和导水率Ｋ（θ），经过计算机用有限差分法模拟了六块不同林地的土壤水分入渗过程，实地试验检验了模拟结果。结果表明计算的累积人渗量和人渗率与实侧值非常一致。经过模拟结果绘制的入渗时水分随时间变化的剖面图，形象地反映了不同林地的土壤水分在的全过程。     

国内外土壤水分研究现状与进展

该文论述了国外在土壤水分入渗、土壤-植物-大气连续体中水流的运动、土壤水分运动的数值模拟、土壤水分运动参数的确定和土壤水分测试技术等方面的研究进展。文中指出,进入80年代以后,我国土壤水分的研究,在理论、方法和手段方面都逐步与国际趋同,如土壤水势理论已作为土壤水分定量化研究的理论基础,测定土壤水势的方法和仪器已日趋完善,土壤水分运动数值模拟得到了广泛应用。我国在森林土壤坡地三维渗透条件下土壤水分运动的定量化研究方面取得了较大的进展,如利用数学物理方法和计算机数值技术计算山坡林地顺坡方向和垂直方向的水量,并将所涉及的数据处理、计算和多维图形制作作为一个完整的系统编制成计算机软件。在这方面已经具有较高的水平。     

北京杨苗木群体内土壤预测方法的研究

近代土壤水分运动的研究已引入土壤(S)—植物(P)—大气(A)连续系统的观点和以力学、分子动力学和热力学原理为基础的能量概念。遵循这些观点,以内蒙古林学院教学苗圃内北京杨(Populus beijingensis Hsu)苗木群体与其环境所构成的SPAC系统为对象,根据均质非饱和土壤的一维流动基本方程,考虑植物蒸腾和土壤表面蒸发过程,在确定了一些参数和函数关系的基础上,用BASIC语言编制程序在ALPHA计算机上模拟了该系统中土壤水分的运动。研究结果表明,预测与实测数据吻合较好,相对误差多在5％以下,其中最大的也不超过8％。     

森林水文学研究述评

森林水文学是研究森林与水之间关系的学科，文中从单个森林水文过程和森林生态系统水文过程及水文效应这2个方面对森林水文学的研究发展进行了简单述评，介绍了截留、入渗、蒸散、径流及土壤水分运动等水文过程的研究进展及模型研究，总结了森林生态系统的水文研究及模拟。     

林地土壤水分模型SWUF在晋西黄土高原的适用性

采用EnviroSMART土壤水分定位监测系统于2008-05-14至2008-10-11及2009-05-05至2009-08-05对晋西黄土区刺槐人工林、油松人工林(水平条整地)、天然次生林0～150cm土层的土壤水分进行实时监测。以这些监测数据为基础,分析SWUF模型参数的敏感性,进行参数率定,验证SWUF模型在晋西黄土高原水土保持林地的适用性。结果表明:SWUF模型中的蒸发参数、产流参数、非饱和水流参数属于高度敏感性参数,使用SWUF时必须对这些参数进行率定;SWUF模型对刺槐人工林20～150cm各土层、油松人工林和次生林0～150cm各土层土壤水分动态模拟效果较好,模拟值与实测值相对误差在20%以内;SWUF适用于模拟油松人工林和天然次生林各土层每日土壤含水量,也能够比较充分地模拟3种林地不同深度土壤层土壤水分的日变化趋势,但在模拟耗水量大的刺槐林表层土壤水分方面还需要改进。     

沙质荒漠化土壤生态恢复研究展望

本文运用系统学观点、沙漠化景观生态及其演替对生态环境影响的观点，从土地可持续利用和生态因子的协调关系论述了土壤生态系统及其在治理沙漠化土地中的作用；探讨了土壤水分、养分生态的变化及其与沙漠化土地逆转的关系；提出了土壤恢复生态的研究内容和在未来沙漠化治理、开发、研究中的必要性。     

黄土地区防护林生态系统土壤水分条件的分析与评价

从土壤水分变化特征、土壤水分有效性、影响土壤水分的林分因子综合分析等几个方面对黄土地区防护林生态系统土壤水分条件进行了分析与评价。研究表明，黄土地区防护林生态系统土壤水分的垂直变化可分为：土壤水分弱利用层、土壤水分利用层、土壤水分调节层三个作用层次；林地土壤水分的季节变化可分为：土壤水分消耗期、补偿积累期、消退期、稳定期四个时期；根据土壤水分对植物的有效性，将土壤水分划分成易效水、中效水和难效水三种状态。在时间和深度上，阴坡土壤的有效性要好于阳坡，乔木地土壤难效水出现的机率明显高于灌木林地和荒地。通过对影响土壤水分的林分因子的综合分析，得到刺槐和油松林地含水量和难效水的机率与林分因子之间的多元回归方程。     

近红外反射土壤水分测量方法及主要仪器综述

土壤水分含量直接影响作物的生长及土壤的机械性能，在农业、工程、生态等方面具有重要 的研究意义。基于近红外反射光谱特性的土壤水分的快速测量研究对作物栽培、农田灌溉、生态环境等 具有重要作用。文章分析了近红外光谱土壤水分测量方法的特点，概述了其测量原理与方法。通过搜集 国内外学者的研究结果，对主要仪器的研究进行总结分析，结果表明近红外反射光谱测量土壤水分含量 方法由研究逐步向商用化发展，测量装置小型化，测量精度不断提高；此外，该测量方法不需要与土壤 接触，不破坏土壤结构，测量精度高，可快速测量土壤水分含量，能够满足科学研究和生产活动的需求。     

渗透坡面林地地表径流运动的有效糙率研究

在流域水文学研究与应用领域中,坡面水流占有十分重要的地位,但如何获取坡面水流的有效糙率是至关重要的一步。本文针对林地地表径流运动的形成过程和运动特点,建立了林地渗透坡面地表径流运动基本方程,通过讨论土壤水分运动和地表径流运动参数,将土壤水分运动简化为一维Ｓｍｉｔｈ－Ｐａｒｌａｎｇｅ模型,地表径流简化为运动波模型,采用一步Ｌａｘ－Ｗｅｎｄｒｏｆｆ有限差分格式进行数值模拟,以最小离差平方和为目标函数,通过叠代计算获取林地地表径流的有效糙率。根据人工模拟降雨地表径流过程实测资料计算了油松林、刺槐林、蒙古栎林３种林分的有效糙率,计算结果表明,２２ａ生刺槐林地的最大,在０．１９３１～０．２１３１之间;其次为３０ａ生蒙古栎林地,为０．１７０１;２０ａ生油松林地为０．１４２３。从参数寻优的结果来看,ｍ值在２．７６～３．０９０     

荒漠化地区土壤水分时空格局及其动态规律研究

本文应用长期定位研究方法对甘肃民勤荒漠化地区土壤水分时空格局及其动态规律进行了研究。研究结果表明：（1）荒漠化地区红柳群落与白刺群落土壤水分年际变化不明显，流动沙兵年际差异较大，最高达2.538%；（2）根据土壤水分季节变化特点，划分为土壤水分积累期、土壤水分消耗期与土壤水分稳定期；（3）土壤水分含量垂直变化规律是由表层到深层依次递增，受植被、气象、人为等外界因素影响，各群落土壤水分垂直变化范围差异很大；（4）不同坡位土壤水分差异很大，一般下坡位土壤含水量明显高于上坡位与中坡位土壤含水量，前者约是后两者的2倍，最高达到15．408％。     

榆树和柠条的水分生理生态特性研究

采用Ｐ－Ｖ技术对榆树，柠条Ｐ－Ｖ水分参数进行了测定，分析结果表明，在维持充分膨压时，榆树，柠条的渗透吸水能力的相似；在土壤水分出现严重持续胁迫后，柠条比榆树有更强的维持细胞的生命能力。     

杉木人工幼林生态系统土壤水分特征的研究

根据森林生态系统定位研究数据，采用土壤本分测值标准差、标准差检验值、相关系数和变异系数．对杉木人工幼林土壤水分的动态特征进行了研究．结果表明：杉木人工幼林与成熟林相比，土壤蓄水能力较弱，水源涵养能力较差，在0～30cm土层，幼林地土壤含水量低于对照地和间伐地，而变幅则高于对照地和间伐地；在较深的根系分布层．情况则相反；幼林地不同层次土壤水分变化相似性趋大，各层次间土壤含水量差异也变小，对水分的调节和缓冲能力变差；依据土壤水分测值标准差、标准差检验值．相关系数和变异系数4个指标，可将土壤水分垂直分布划分为：土壤水分速变层、土壤水分活跃层、土壤水分次活跃层3个层次．并将土壤水分季节变化划分为相对稳定期、补偿期和损耗期.     

土壤分水与毛白杨蒸腾耗水关系的研究

以不同水分条件下盆栽苗木和大苗幼林为材料，对土壤水分与毛白杨蒸腾耗水的关系进行了分析研究，并建立了蒸腾耗水量模型。结果表明，土壤水分含量与蒸腾耗水量之间呈极显著正相关，且土壤水分状况还影响蒸腾节律；蒸腾耗水量因不同的土壤水分条件、供水历程、气象等因素而具有不同的变化特点。     

土壤水分与毛白杨蒸腾耗水关系的研究

以不同水分条件下盆栽苗木和大田幼林为材料，对土壤水分与毛白杨蒸腾耗水的关系进行了分析研究，并建立了蒸腾耗水量模型。结果表明，土壤水分含量与蒸腾耗水量之间呈极显著正相关，且土壤水分状况还影响蒸腾节律；蒸腾耗水量因不同的土壤水分条件、供水历程、气象等因素而具有不同的变化特点。     

王朗自然保护区不同地带土壤的水分特征曲线研究

土壤水分特征曲线是研究土壤水分运动的重要参数,但是长期以来,测定土壤对气态水分的运移规律是非常困难的。本研究通过使用吸湿等温曲线自动测绘仪-Aqua Sorp进行测定,并分析四川王朗国家级自然保护区不同地带土壤的水分特征曲线。结果表明,在相同水势的情况下,相同立地条件下不同土层的土壤水分特征曲线差异明显,不同立地条件相同土层的土壤水分特征曲线差异亦明显;整体上讲,森林地带土壤的持水能力最好,滑坡地带土壤的保水性最差。     

白桦林“维他”机制研究（9）

通过对白桦林土壤水分的季节观测，研究了土壤水分的动态过程，提出了吸附水量和等吸附水量点的概念及其与红松天然更新的关系。结果表明，白桦中龄林土壤水分特下是解释其林内红松天然更新良好的主要依据之一；白桦中龄林土壤自然含水率稳定和适中，它综合了幼林保水性和成林蓄水性的优点；土壤吸附水量增幅低，但等吸附水量点高，可保持到７月中旬到８月初；土壤吸附水量在生长季总保持在幼龄林和成熟林之间；６月Ａ层４－６．５克     

白桦林“维他”机制研究（9）──土壤水分动态及土壤吸附水量特征与红松的天然更新

通过对白桦林土壤水分的季节观测，研究了土壤水分的动态过程，提出了吸附水量和等吸附水量点的概念及其与红松天然更新的关系。结果表明，白桦中龄林土壤水分特征是解释其林内红松天然更新良好的主要依据之一；白桦中龄林土壤自然含水率稳定和适中，它综合了幼林保水性和成林蓄水性的优点；土壤吸附水量增幅低，但等吸附水量点高，可保持到７月中旬至８月初；土壤吸附水量在生长季总保持在幼龄林和成熟林之间：６月Ａ层４～６．５ｇ，Ｂ层０．７～４ｇ；８月Ａ层５～５．５ｇ，Ｂ层４～７ｇ。     

旱坡地集水枣园土壤水分动态研究

在旱坡地上采取隔坡集蓄径流水平沟的整地方法营建枣园，集蓄坡面径流，增加枣园土壤含水率，有效地控制水土流失；通过对枣园土壤水分连续３年的定点观测，掌握了枣园土壤水分动态的变化规律，分析结果表明，所采取的集水工程集水效果较好。     

毛乌素沙地土壤水分特征曲线和入渗性能的研究

采用张力计法测定了毛乌素沙地低吸力段土壤水分特征曲线，并用θ=aΨ^-b模型进行了拟合，分析了各层次土壤的持水和供水能力。结果显示：0～20cm的土壤持水能力最差，但供水能力最强，40～60cm的土壤持水能力最强，供水能力一般；当土壤吸力达到0．06～0．08MPa，即土壤容积含水率在1％～3％时，比水容量就已达到了10^-1级，标志着土壤水分处于难效水阶段，植物利用比较困难；在室内采用环刀法测定了沙地土壤水分的入渗率，结果显示：有植被覆盖的试验区的初始入渗率、稳定入渗率和累积入渗量都比无植被覆盖的对照区大，说明该地区植被对土壤水分的消耗影响显著。