科尔沁沙地（沙丘-草甸地）冻融期土壤水-热-盐耦合运移机理及其模拟方法

在科尔沁沙地，选择我国北方寒旱区典型土壤类型区作为研究区，在充分利用研究区长期定位观测资料的基础上，针对科尔沁沙地坨甸相间地区流动、半流动、固定和半固定沙丘，天然与人工植被坨甸过渡区，天然、人工开垦与放牧草甸子地，进行冻融期土壤水-热-盐的野外区域调查与野外试验；分析研究区土壤水-热-盐单因素和多因素耦合运移机制；进行研究区冻融期土壤水-热-盐耦合运移的数学模拟分析；研究国内外已有冻融期土壤水-热-盐单一与耦合运移模型的适用性和外延型，结合研究区土壤的冻融特点，改进与研制土壤水-热-盐耦合运移模型，对研究区冻融期土壤区域水-热-盐平衡进行预测预报，最终揭示寒旱区土壤水-热-盐耦合运移机制及其合理调控模式，为寒旱区土壤盐渍化和荒漠化防治、实现农牧化可持续发展和动植物群落保护及人类健康提供技术支持与理论依据。

本课题以科尔沁沙地沙坨地与草甸地为主要研究区，对14个试验点冻融期土壤剖面的水热盐进行了连续观测与定期人工取样，主要对沙坨地与草甸地典型试验点冻融期土壤剖面的水热盐动态变化规律进行了分析研究和数值模拟。探讨了环境因子对沙坨地草甸地冻融期土壤水热盐的影响，得出了草甸地冻融期冰点融点与土壤水盐的定量关系。分析了草甸地典型试验点融解期不同深度的土壤温度日变化规律及影响日极值出现时间点不同的原因，获得了冻融期沙坨地与草甸地平均最大冻结深度与不同深度的土壤温度和含水量的关系。对沙坨地草甸地典型试验点冻融期土壤水热盐进行的三种数值模拟的研究结果表明多元线性回归模型和SHAW模型可以运用到本研究区来分析研究土壤冻融期水热盐动态变化规律及影响土壤冻融的主要因素。研究成果对研究区冻融期土壤水热盐平衡的预测预报以及寒旱区土壤盐渍化和荒漠化的防止提供理论依据。