基于SHAW模型的青海湖流域土壤温度模拟

摘要

土壤温度与地气间能量交换、水分循环密切相关,影响着植被生长乃至区域生态安全。本文首先分析了青海湖流域2018年10月至2020年7月实测的不同深度土壤温度变化特征,然后结合2018年10月至2019年8月土壤温度对SHAW模型进行了率定,并根据2019年9月至2020年7月观测数据对率定参数进行了验证,在此基础上探究了植被和土壤参数对土壤温度变化的影响。结果表明:①伴随深度增加,土壤温度的变化幅度逐渐减小,5 cm深度逐日平均土壤温度的极差达到25.50℃,而35 cm深度极差为20.19℃,均远低于相同时期气温的极差(36.32℃);②率定期各层土壤温度的纳什效率系数(NSE)均高于0.94,均方根误差(RMSE)由表层(1.91℃)至深层(0.86℃)逐渐减小,模型模拟精度随着土层深度增加而提高;验证期各评价指标略低于率定期,但各层NSE均超过0.93,RMSE由浅层的1.98℃降低至最深层的0.98℃,说明SHAW模型可以模拟青海湖流域土壤温度的动态变化;③土壤温度变化与叶面积指数、土壤容重均呈负相关关系,饱和导水率、孔径指数和进气势分别降低60%、40%和30%以后,土壤温度才有明显响应。