對上海地區(qū)土壤水分變化的分析研究

    土壤水分是土壤的重要組成物質之一，是決定土地生產(chǎn)力的一個重要因素，其作為土壤系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)和流動的載體，對作物生長發(fā)育和產(chǎn)量形成具有很大影響。在土壤濕度計劃（GlobalWetness Projec,tGSWP）中，土壤水已被作為專門的議題來進行探討和研究，并且已經(jīng)成為變化研究的重要焦點之一。

　　土壤水分的主要來源是自然降水，而自然降水又必須轉化為土壤水才能為作物所利用。土壤水的動態(tài)變化及區(qū)域差異不但對于區(qū)域水文，而且通過植被、土壤等對氣候都有著較大的影響。關于土壤水分動態(tài)變化，國內(nèi)北方地區(qū)已開展很多研究，很多專家對北方干旱半干旱地區(qū)不同類型農(nóng)田的土壤水分時空變化情況進行分析，并歸納出各自不同的變化規(guī)律，還有一些學者針對不同的下墊面類型展開研究，分析了山地、人工林和丘陵等類型土壤水分在不同時期和各垂直剖面的變化情況。

　　然而，上述研究多是針對北方降水資源稀少的干旱半干旱地區(qū)開展的，對于東部沿海等降水豐富地區(qū)的土壤水分動態(tài)變化研究較少。上海位于長三角地區(qū)的東部，其地理位置和氣候條件決定了該地區(qū)的自然降水資源較為豐富，但降水的季節(jié)分布不均勻，且天氣事件的頻繁發(fā)生嚴重影響了上海地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食穩(wěn)定。本文以上海地區(qū)3個土壤水分自動監(jiān)測站的資料為數(shù)據(jù)基礎，著重分析上海地區(qū)不同天氣類型下土壤水分的月季變化規(guī)律，以期為上海地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)制度的完善、為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施的制定，以及建立符合本地實際的土壤水分預測模型提供依據(jù)。

　　本研究基于采樣間隔短、數(shù)據(jù)精度高的EasyAG土壤水分自動監(jiān)測系統(tǒng)所獲取的土壤體積含水量數(shù)據(jù)，參考前人的研究方法，既考慮了不同季節(jié)土壤水分階段性變化的特點，又兼顧了不同時段土壤水分在不同天氣類型條件下的變化情況，歸納出長三角東部沿海地區(qū)土壤水分月季變化規(guī)律。

　?。?）上海土壤水分逐月變化中50cm土壤含水量，但逐月波動很小，極值相差僅2. 7個百分點；10cm土壤含水量，但波動劇烈，極值相差達9. 4個百分點；各層土壤水分逐月波動趨勢基本一致， 2-3月、4-5月、6-8月和9-11月為土壤含水量下降期， 3-4月、5-6月和8-9月為土壤含水量上升期。

　　（2）5個層次各天氣類型下土壤含水量逐月波動趨勢在1-4月和9-12月基本一致，在春末至夏末階段差異較大。20cm-50cm土壤含水量距平百分率在各天氣類型下的年較差從大到小依次為雨天、陰天、多云、晴天， 10cm層次陰天年較差高于雨天。

　?。?）上海晴天和多云天氣春季土壤含水量，秋季；陰天時夏季含水量，秋季；雨天夏季含水量，冬季；雨天各季節(jié)各層次土壤含水量均高于其他天氣類型下對應季節(jié)或對應層次的含水量；晴天時各季節(jié)土壤含水量差異最小，而陰天時差異明顯。

　?。?）上海四季雨天土壤含水量均為，春季陰天和多云天氣土壤含水量，夏季晴天和多云天氣土壤含水量，秋天和冬天均為多云天氣土壤含水量；冬季和春季各天氣類型土壤含水量分布相似， 10cm層差異較大， 20cm-50cm各天氣類型間壤含水量比較接近；夏季各天氣類型下各層次平均土壤含水量，秋季。

　　土壤水分時間變化分析僅僅基于1年的土壤體積含水量，從時效性角度考慮，尚需要更長時間序列的數(shù)據(jù)對結論進行驗證。同時由于站點的局限，沒有從空間角度分析土壤水分的動態(tài)變化。針對特定時段（如作物生長季）或特定天氣過程的土壤水分時間變化等問題，還有待進一步分析探討。