【文章内容简介】
为了探究冻融期土壤水热迁移规律与环境因子之间的响应机制，建立寒区土壤水热传递函数模型。在松嫩平原黑土地区，以野外实测土壤温度和液态含水率数据以及自动气象站提取的数据作为基础，分析环境负积温对于不同积雪覆盖条件下土壤冻深变化的延时影响，采用灰色关联度分析的方法筛选对于土壤水热迁移变动影响较大的环境因子，进而建立贡献较大的环境因子与土壤温度和液态含水率之间的土壤水热传递函数模型。结果表明：（1）冻融期内，土壤的冻结过程与环境负积温具有较高的一致性，环境温度的负积温累计值决定了土壤的冻层厚度。积雪作为一种多孔介质，其低导热性以及大热容量性阻碍了环境温度对于土壤冻结过程的影响。自然降雪、积雪压实和积雪加厚处理条件下的最大冻深出现时间分别相对于裸地处理呈现出延时现象，并且3种覆盖处理条件的最大冻深分别相对于裸地处理减小9、30、41cm，积雪覆盖抑制了土壤能量的散失；（2）冻结融化过程中，环境因素中的大气温度和净辐射与环境温度的关联度较高，这种关联程度随着土壤深度的增加而逐渐降低，同时，积雪的覆盖也阻碍了环境因素与土壤之间的能量传递，裸地处理、自然降雪、积雪压实和积雪加厚处理条件下土壤温度与大气温度的相关系数分别为0.9063、0.8562、0.7356和0.6677。同理，与土壤液态含水率相关度较高的环境因子为环境湿度和饱和水汽压，其相关度在空间变异过程中同样表现出随土层增加而减弱的趋势，并且积雪的覆盖以及融雪水入渗也在很大程度上影响了二者的相关性结果；（3）在土壤水热传递函数的构建中，积雪的覆盖阻碍了环境因素与土壤之间的能量传递与物质交换，因此，随着积雪覆盖量的增加和密度的增大，其模型的耦合性以及模型的精度均呈现出降低的趋势。同时，在土壤水热传递函数的检验过程中，土壤冻结区域内的水热迁移变化过程受环境因素的影响较大，其相关系数的平方均保持在0.80以上，并且通过（P<0.05）显著性检验，而冻结活动层以下的区域水热传递函数精度较低。该研究将揭示了积雪覆盖条件下大气-冻融土壤复合系统的能量传递与物质传输特征，可为寒旱区土壤水热资源的精准预测以及高效利用提供借鉴。
2018年4月，我院博士研究生侯仁杰的学术论文“The functions of soil water andheat transfer to the environment and associated response mechanisms underdifferent snow cover conditions”发表在土壤科学领域国际知名SCI期刊《Geoderma》（一区，IF=4.036，Top期刊）。论文第一作者为付强教授，第二作者侯仁杰博士。该项研究成果受到国家自然科学基金（No. 51679039）的支持。
