随机降雨对滨海盐碱土壤水分分布的影响

摘要

采用矩形脉冲模型随机模拟降雨过程,驱动HYDRUS模型分析土壤水分分布状况,应用析因设计方差分析方法量化降雨总量、降雨次数、极端降雨以及其时程分配特征对土壤含水率的影响。研究聚焦我国滨海平原盐碱地,以黄骅市为典型对象,定量分析3日逐小时降雨过程对不同深度土层(0~150 cm)土壤含水率的影响。结果表明:相较降雨过程的随机性而言,降雨对土壤含水率的影响因素降雨总量(A)>降雨次数(B)>极端降雨(C),且降雨总量与次数间二阶交互作用对土壤含水率影响显著(P<0.05);降雨总量一定时,当降雨次数较低(10次),其平均降雨强度较大,相较于降雨次数较高(15、20次),活跃层土壤含水率增高2.74%~6.23%,而相对稳定层土壤含水率降低5.66%~15.63%;随机降雨与均匀降雨对浅层土壤含水率影响的差异较小,但随着土层深度的增大,两种降雨方式下土壤含水率的差异不断增大,当降雨总量为250 mm时,均匀降雨条件下的稳定层土壤含水率相较于随机降雨最大增幅达39.52%,且相比于均匀降雨过程,随机降雨在降雨总量较小(160 mm与200 mm)时可入渗至稳定层;相较降雨总量对土壤含水率的影响,HYDRUS模型参数土壤饱和含水率(θs)的不确定性对土壤含水率影响更大。