初始容重对土壤水分特征曲线的影响

摘要: 土壤水分特征曲线是土壤的重要水分运动参数之一，受土壤质地、容重、结构、温度等影响。为探明初始 容重对土壤水分特征曲线及相应水分运动参数的影响，选取3种类型土壤，分别设置5个初始容重处理，利用van Genuchten模型拟合获取土壤水分特征曲线及其水分运动参数，分析初始容重对不同类型土壤水分特征曲线及相 应水分运动参数的影响。结果表明：（1）近饱和段（S<100 kPa），相同土壤水吸力下3种土壤的水分特征曲线均表现 为随着初始容重的增加土壤体积含水量逐渐增加；而在较高的土壤水吸力段（S>100 kPa），黑土的水分特征曲面随 着初始容重的增加平缓上升，红壤的水分特征曲面在初始容重由1.3 cm3·cm-3 增加到1.4 cm3·cm-3 的过程中呈下降 趋势，塿土的水分特征曲面在初始容重由1.3 cm3·cm-3 增加到1.4 cm3·cm-3 时上升的更加陡直。（2）van Genuchten模 型对土壤水分特征曲线拟合效果较好（R2>0.99），适用于这3种类型土壤不同初始容重条件下的水分特征曲线的拟 合。（3）3种土壤的水分运动参数α、θs与初始容重均表现为显著的负相关关系（P<0.01），且黑土水分运动参数α在不 同初始容重间差异显著（P<0.05）；红壤的水分运动参数θr与初始容重表现为显著的负相关关系（P<0.01），减小幅度 达10%；黑土初始容重与土壤水分运动参数n表现为显著的正相关关系（P<0.01）；而红壤和塿土初始容重与土壤水 分运动参数n呈负相关关系，但关系不显著（P>0.01），且3种土壤不同初始容重处理间水分运动参数n的变化幅度 较小，变化幅度维持在0.1左右。研究结果可为不同类型土壤、不同初始容重条件下土壤水分运动参数的获取及水 文过程模拟提供参考。