摘要：黃土高原水土流失嚴(yán)重,生態(tài)環(huán)境脆弱,水資源短缺,地下水對保障區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和維持生態(tài)系統(tǒng)平衡具有重要意義,而該區(qū)的地下水轉(zhuǎn)化和補(bǔ)給機(jī)制尚不明確。為探究黃土高原水蝕風(fēng)蝕交錯區(qū)土壤剖面深層水分運(yùn)動及降水對淺層地下水補(bǔ)給的可能性,利用六道溝小流域分布的粗質(zhì)地風(fēng)沙土樣地2013—2016年土壤剖面0~600 cm含水量數(shù)據(jù),運(yùn)用HYDRUS-1D模型對各土層水力參數(shù)進(jìn)行反演和驗證,并用于模擬樣地土壤深剖面0~1 500 cm水分運(yùn)移過程。結(jié)果顯示,在平水年2014年(439 mm)和干旱年2015年(371 mm),0~600 cm土壤含水量生長季末與生長季初持平或略有虧缺;降水充沛年2013年(669 mm)和2016年(704 mm)土壤含水量生長季末遠(yuǎn)高于生長季初,降水入滲深度超過觀測深度(600 cm)。深剖面水分運(yùn)動模擬顯示,2014年和2015年剖面含水量變化不明顯,水分向深層運(yùn)移微弱緩慢;但是,2013年和2016年降水可分別入滲運(yùn)移至1 100 cm和1 200 cm深度,遠(yuǎn)超過樣地上生長的旱柳根系區(qū)域,可能補(bǔ)給淺層地下水。在4年模擬期間,平均土壤蒸發(fā)為14.87 cm·a-1,平均植物蒸騰為33.70 cm·a-1,土壤水分主要以植物蒸騰形式損耗。在2個豐水年,得益于較充足的降水和粗質(zhì)地風(fēng)沙土壤的高入滲率,降水大量轉(zhuǎn)化為土壤水快速向下入滲運(yùn)移,模擬顯示當(dāng)年生長季末降水最深運(yùn)移至1 200 cm,至年末已超過模擬深度(1 500 cm),水分繼續(xù)運(yùn)移可能補(bǔ)給淺層地下水。相關(guān)研究結(jié)果為黃土高原水蝕風(fēng)蝕交錯區(qū)地下水來源和補(bǔ)給機(jī)制提供理論依據(jù)。
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