基于Hydrus-1D模型的玉米根系吸水影响因素分析  

Analysis of influential factors for maize root water uptake based on Hydrus-1D model

作　　者：吴元芝[1,2,3] 黄明斌[1,4] 

机构地区：[1]中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,杨凌712100 [2]山东省水土保持与环境保育重点实验室临沂大学,临沂276005 [3]中国科学院研究生院,北京100049 [4]西北农林科技大学水土保持研究所,杨凌712100

出　　处：《农业工程学报》2011年第S2期66-73,共8页Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering

基　　金：陕西长武耕地保育与持续高效现代农业试点工程(KSCX1-YW-09-07);国家自然科学基金项目(40671083)

摘　　要：为探索土壤质地、植物生长状况和气象条件对不同土壤水分条件下根系吸水速率的影响机理,该文以相对根吸水速率与土壤含水率的关系衡量土壤水分有效性,利用Hydrus-1D模型模拟了3种土壤(壤黏土、黏壤土和砂壤土)中不同玉米生长状况(包括叶面积指数、根系深度和根系剖面分布)或蒸发力条件下根系吸水速率随含水率的动态变化,确定了不同条件下根系吸水速率开始降低的临界含水率。结果表明:土壤质地、植物的叶面积指数和根系分布及大气蒸发力都对根系吸水动态曲线的临界含水率有一定影响,其中根系深度和根系分布形状还影响根系吸水速率与含水率关系曲线的形状,但在3种土壤中,根系吸水速率的动态变化对植物生长和大气蒸发力的响应不同。总体而言,3种土壤临界含水率的大小是壤黏土>黏壤土>砂壤土;临界含水率随大气蒸发力的升高而升高,随根系深度和深层根系分布的增加而降低;各因子对玉米根系吸水影响程度的大小是土壤质地>根系分布形状>根系深度>大气蒸发力>叶面积指数。为探索土壤质地、植物生长状况和气象条件对不同土壤水分条件下根系吸水速率的影响机理,该文以相对根吸水速率与土壤含水率的关系衡量土壤水分有效性,利用Hydrus-1D模型模拟了3种土壤(壤黏土、黏壤土和砂壤土)中不同玉米生长状况(包括叶面积指数、根系深度和根系剖面分布)或蒸发力条件下根系吸水速率随含水率的动态变化,确定了不同条件下根系吸水速率开始降低的临界含水率。结果表明:土壤质地、植物的叶面积指数和根系分布及大气蒸发力都对根系吸水动态曲线的临界含水率有一定影响,其中根系深度和根系分布形状还影响根系吸水速率与含水率关系曲线的形状,但在3种土壤中,根系吸水速率的动态变化对植物生长和大气蒸发力的响应不同。总体而言,3种土壤临界含水率的大小是壤黏土>黏壤土>砂壤土;临界含水率随大气蒸发力的升高而升高,随根系深度和深层根系分布的增加而降低;各因子对玉米根系吸水影响程度的大小是土壤质地>根系分布形状>根系深度>大气蒸发力>叶面积指数。

关 键 词：模型 土壤水分 根系吸水速率 土壤质地 气象条件 叶面积指数 根系深度 根系分布 

分 类 号：S1[农业科学—农业基础科学]