基于系统动力学的桉树生长用水模型构建
2018-02-13贺宇欣庄文化刘铁刚
水土保持通报 2018年6期
刘 挺, 苟 思, 刘 超, 贺宇欣, 庄文化, 刘铁刚
(四川大学 水力学与山区河流开发保护国家重点实验室 水利水电学院, 四川 成都 610065)
桉树(Eucalyptus)作为世界上主要的速生造林树种之一,有着生长速度快、环境适应力强、产量高、易于种植等优点[1]。但其种植和管理的合理性也引起不少争议[2-4],桉树种植是否会对当地水资源产生不利影响以及和人类用水是否相冲突等问题都有待解决。解决相关争论需要对桉树的生长和用水过程进行研究。目前的研究方法主要有两种,一种是通过试验观测的方法,比如通过设置对照流域进行森林集雨区试验、通过人工种植或砍伐一定面积的桉树等手段,观测人工林面积变化对径流的影响,但这需要较长的时间,实施和管理起来有诸多不便[5-7]。另一种是基于试验数据的模型模拟研究。本文开发模型研究桉树生长和用水过程。模型开发需要准确描述桉树的生长特性以及用水特性。桉树用水特性复杂,其根系具有二态性,即在距离地表较近的浅层土壤中分布有大量细微的侧根,而较粗的主根则径直向下,可穿透较深的土壤层甚至直达地下水层[8]。在不同季节桉树对土壤水和地下水的使用方式可能会有所不同。在雨季,桉树主要使用浅层土壤水,而在旱季当浅层土壤变干后,则会逐步使用深层土壤水或地下水。桉树根系存在水力再分配现象。水力再分配是指水分在水势差的驱动下,通过根系在不同土壤层间的被动运移。……
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