城市背景下草地蒸散发及土壤水分变异特性——以扬州区域性草地植被为例

为揭示城市背景下区域土壤水分变异特性及其利用效率,以扬州大学扬子津校区农水与水文生态实验场(P1)及扬州大学江阳路南校区草坪(P2)为研究区,基于实测的水文、气象数据,采用彭曼-蒙蒂斯(Penman-Monteith)公式估算草地生长期内蒸散发量,采用FAO推荐的经修正的彭曼-蒙蒂斯(Penman-Monteith)公式推求参考作物蒸散发量,并对水分有效性进行评价;采用有限差分方法结合非饱和土壤水分运动方程构建一维土壤水分运动模型,通过对观测土壤水分的数值模拟检验模型的适用性,对表层(0～10 cm)土壤水分进行模拟。结果表明:计算时段(2016-10-05-2017-10-04)内,P1、P2的ET_0为1 115.0 mm,略低于该时段的降雨量(1 200.0 mm);计算时段(2017-07-01-2017-09-31)内,P1点的ET累积值为129.7 mm,占同期降雨量的24.2%,P2点ET累积值为122.2 mm,占同期降雨量的22.9%;同期的水分有效性参数m_a分别为0.39、0.37;P1、P2两点土壤水分模拟结果与实测数据之间的均方根误差(RMSE)分别为0.012、0.021,纳什效率系数(NSE)分别为0.830、0.928,表明两点的计算与实测序列的误差较小,构建的一维土壤水分运动模型具有较高的计算精度。研究成果以期为城市化背景下草地植被的土壤水分循环以及基于绿色植被的海绵城市建设提供研究基础。