基于SWAT的积雪消融对高寒区农田土壤水分影响模拟

摘要

为明确我国高寒区积雪消融对春季农田土壤水分的作用,针对气象站点监测数据、遥感及陆面模式同化数据在时空分辨率方面存在的不足,以地处黑龙江省中部的呼兰河流域为例,利用SWAT(Soil and water assessment tool)模拟流域降雪、积雪、融雪等过程,研究流域内降雪、积雪、融雪的时空变化特征及其对春季农田土壤水分的影响。结果表明:呼兰河流域的平均降雪量、最大日积雪量、融雪量空间分布呈现自西向东逐渐增加的相近特征;积雪量、降雪量、融雪量变化率的空间分布特征相近,这些变化率在流域内大部分区域呈现增长趋势;降雪量、积雪量、融雪量的年时间序列关系密切,与土壤水分的年际变化趋势相近,农田土壤水分的年际变化受降水量影响较大;上年11月至当年3月的各月积雪量、上年11月降雪量、当年4月融雪量与当年春季4、5月农田土壤水分含量的相关性较显著;融雪水在3月下旬至4月上旬补给土壤水分,能够促使农田土壤水分短期上升,积雪量决定了融雪水对农田土壤水分的补给作用;农田土壤水分在融雪前下降趋势平缓,但在融雪后急剧下降。