青藏高原东北部高寒山区土壤水文属性数据和土壤水定位观测网

土壤水文属性和土壤水分是水文和能量循环过程的重要变量.位于青藏高原的高寒山区由于缺乏相应的实测数据集,导致对该区域土壤水文属性和土壤水分的时空特征认识不足.本文基于黑河上游祁连山区206个土壤水文属性采样点(采样深度为5和25cm)和32个土壤水分长期监测点(监测与采样深度为5、15、25、40和60cm),构建了祁连山区土壤水文属性数据集和土壤水长期定位监测网,分析了土壤水文属性和土壤水分的时空变化特征,评估了现有的大尺度土壤水文属性数据集(HWSD与SoilGrid数据集的土壤质地与容重数据,以及戴永久及张永根分别开发的土壤饱和导水率数据)和土壤水产品(遥感产品、再分析产品和数据同化产品)在祁连山区的适用性.结果表明,研究区土壤含水量从东南向西北递减,且在0~70cm范围内随深度增加而降低;2014~2020年期间,祁连山区年平均土壤含水量呈下降趋势.结果发现,目前通用的大尺度土壤属性数据集在祁连山区存在较大偏差,无法准确反映山区土壤水文属性的空间异质性;HWSD和SoilGrid数据集高估了研究区0~30cm的土壤黏粒、砂粒含量和土壤容重,低估了土壤粉粒含量;研究区HWSD数据集对土壤属性的估算误差高于SoilGrid数据集.遥感产品对祁连山区土壤水的估算精度优于再分析产品和数据同化产品;再分析产品对土壤水估算的绝对误差较大,数据同化产品对土壤水的时间变化趋势估算不准确.因此,本研究表明有必要在高海拔山区开展大尺度土壤属性野外采样以及长期土壤水定位监测,以促进该区域水文和陆面模型的发展.本研究构建的数据集为祁连山区土壤水文过程相关研究提供了基础数据,有助于深入认识山区水循环过程.