土壤水分運動決定著物質(zhì)和能量在地表各圈層的運移、轉(zhuǎn)化和存儲。在太湖流域，土壤水分運動是面源營養(yǎng)鹽流失的主要驅(qū)動力之一。然而，其相關(guān)研究卻相對薄弱。同時，太湖流域土地利用/覆被變化劇烈，也會引起土壤水分運動產(chǎn)生相應(yīng)的改變。因此，揭示該區(qū)域不同土地利用類型土壤水分運移過程并對其進(jìn)行精確模擬，可以為農(nóng)業(yè)、環(huán)境、水文和生態(tài)等相關(guān)領(lǐng)域研究和實踐提供關(guān)鍵參數(shù)。在國家自然科學(xué)重點、面上基金和研究所“一三五”重點基金的資助下，中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所研究員朱青課題組成立兩年多來開展了相關(guān)研究，并取得一系列成果。

　　依托時域反射技術(shù)和大地電導(dǎo)率儀等地球物理探測技術(shù)，研究人員對太湖流域平原區(qū)和丘陵山區(qū)的典型土地利用方式（平原農(nóng)田、平原菜地、平原林地、丘陵茶園、丘陵竹林、丘陵荒草地和丘陵混交林）不同尺度（一維尺度和坡面尺度）的土壤水分運移過程進(jìn)行監(jiān)測和解譯。研究發(fā)現(xiàn)，壤中流是不同土地利用方式下土壤水分運動的主要途徑；在丘陵山區(qū)坡面，土壤-母巖界面的側(cè)向壤中流對坡腳和坡面轉(zhuǎn)折處的水分補給尤為明顯，是氮素流失的主要途徑；在平原地區(qū)，垂向的壤中流和不透水土壤層界面的側(cè)向壤中流活躍，也會攜帶污染物質(zhì)向地下水和地表水體遷移。

　　基于數(shù)值模擬、多模型集成和不確定性分析方法，研究人員探索了典型土地利用方式（混交林、毛竹林和茶園）垂向（一維）和坡面（二維）的土壤水分運動模擬方法。研究發(fā)現(xiàn)，單一土壤轉(zhuǎn)換函數(shù)無法在垂向數(shù)值模擬中很好地模擬全時段的土壤水分時間變化，而采用回歸、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和支持向量機等多模型集成方法時，模擬精度能夠極大提高。研究還發(fā)現(xiàn)，在坡面土壤水分時空分布模擬時，不確定性與土地利用方式相關(guān)。茶園土壤水分模擬的不確定性來源為模型結(jié)構(gòu)，而竹林則來源于輔助參數(shù)變量。該研究成果對于提高坡面土壤水分過程模擬精度有較強的指導(dǎo)意義。 

    該方面研究已發(fā)表SCI論文5篇（Environmental Modelling & Software 57卷27-32；Catena 119卷61-70；Soil Research 50卷625-637；Journal of Mountain Sciences 11卷98-109；Chinese Geographical Science24卷doi：10.1007/s11769-014-0000-0）。由于突出的研究成果，課題組成員受邀為2013年International Workshop on Hydropedology and Sustainable Use of Natural Resources和2014年歐洲地球科學(xué)年會做特邀報告。