面向陆面过程模型的中国土壤水文数据集 - 国家冰川冻土沙漠科学数据中心

中文名称

面向陆面过程模型的中国土壤水文数据集

英文名称

A China Dataset of Soil Hydraulic Parameters Pedotransfer Functions for Land Surface Modeling

CSTR

CSTR:11738.11.ncdc.Westdc.2020.391

DOI

10.12072/ncdc.westdc.db3743.2023

数据共享方式

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数据分类

水文

数据贡献者

戴永久 , 上官微

数据集摘要

本数据采用土壤转换函数以砂粒、粉粒、粘粒、有机质、容重作为输入估计出土壤水文参数，包括Clapp and Hornberger函数和van Genuchten and Mualem函数的参数、田间持水量和凋萎系数。中位数和变异系数(CV)提供的估计。

数据集为栅格格式，分辨率为30弧秒，土壤垂直分层为7层，最大厚度1.38米(即0 - 0.045,0.045 - -0.091,0.091 - -0.166,0.166 - -0.289,0.289 - -0.493,0.493 - -0.829,0.829 - -1.383米)。

数据采用NetCDF格式存储，数据文件名称及其说明如下：

1.THSCH.nc: Saturated water content of FCH

2.PSI_S.nc: Saturated capillary potential of FCH

3.LAMBDA.nc: Pore size distribution index of FCH

4.K_SCH.nc: Saturate hydraulic conductivity of FCH

5.THR.nc: Residual moisture content of FGM

6.THSGM.nc: Saturated water content of FGM

7.ALPHA.nc: The inverse of the air-entry value of FGM

8.N.nc: The shape parameter of FGM

9.L.nc: The pore-connectivity parameter of FGM

10.K_SVG.nc: Saturated hydraulic conductivity of FGM

11.TH33.nc: Water content at -33 kPa of suction pressure, or field capacity

12.TH1500.nc: Water content at -1500 kPa of suction pressure, or permanent wilting point

基本信息

采集时间	1980/01/01 - 1980/12/31
采集地点	中国
数据量	509.8 MiB
数据格式	栅格
坐标系	WGS84
投影	+proj=longlat +datum=WGS84 +no_defs

数据源描述

本数据来源于北京师范大学

数据质量描述

数据质量良好

项目支持信息

#	编号	名称	类型
1	2008DFA22180	国际科技合作项目：未知	科技部国际合作项目
2	GYHY201206013	公益性行业（气象）专项项目：气候序列均一化方法及适用性研究	其他
3	40875062	国家自然科学基金面上项目：中国区域陆面模型强迫场生成方法研究及其数据集建设	国家自然科学基金
4	41205037	青年科学基金项目：用于陆面模拟的中国土壤水力参数集的建立	国家杰出青年科学基金
5	GYHY200706025	公益性行业(气象)专项：陆地表面过程模型及其参数化方案研究	其他
6	40225013	国家杰出青年科学基金：大气动力学	国家杰出青年科学基金

引用和标注

为保障平台科技资源的权益、扩展平台中心的服务、提升科技资源的应用潜力，请资源使用者在使用资源所产生的研究成果中（包括公开发表的论文、论著、数据产品和未公开发表的研究报告、数据产品等成果），请按以下方式规范标注和引用。

中文发表的成果中参考以下规范注明：数据来源于国家冰川冻土沙漠科学数据中心 (http://www.ncdc.ac.cn)。

英文发表的成果中参考以下规范注明： The dataset is provided by National Cryosphere Desert Data Center. (http://www.ncdc.ac.cn).

数据引用

戴永久,上官微. 面向陆面过程模型的中国土壤水文数据集. 国家冰川冻土沙漠科学数据中心(http://www.ncdc.ac.cn), 2021. https://cstr.cn/CSTR:11738.11.ncdc.Westdc.2020.391.
戴永久,上官微. 面向陆面过程模型的中国土壤水文数据集. 国家冰川冻土沙漠科学数据中心(http://www.ncdc.ac.cn), 2021. https://www.doi.org/10.12072/ncdc.westdc.db3743.2023.

Endnote中 Bibtex中 RIS中 GBT7714中 EndnoteEN BibtexEN RISEN

许可协议

本作品采用 CC BY 4.0 （知识共享署名 4.0 国际许可协议）进行许可。

#	数据集标题
1	基于WISE30sec的中国土壤属性栅格数据
2	基于世界土壤数据库（HWSD）的中国土壤数据集(v1.1)
3	黑河流域生态水文样带调查：中游非农田土壤数据（2011-2013）
4	中国土壤特征数据集
5	基于集成建模土壤传递函数的中国全国土壤有机碳密度数据集（2010–2024年）
6	中国土壤水分数据集（2002-2018年）
7	黑河流域生态水文样带调查：黑河上游土壤数据（2012）
8	中国1km分辨率数字高程模型数据集
9	基于多变量随机森林模型的中国1公里日环境PM2.5和O3浓度全覆盖数据集（2005-2017 年）
10	基于网格和年龄相关的中国人体模型的研制及其在CT剂量计算中的应用

#	标题	文件大小
1	readme.pdf	250.9 KiB
2	中国土壤水文数据集.zip	509.5 MiB

最近10条服务记录如下
#	时间	姓名	用途
1	2026/08/15 03:37	江*源	主要用于本科生毕业论文。利用数据集中的SWCC参数和渗透系数，计算寒区土体的冻胀变形。
2	2026/08/06 07:04	贾*凡	申请土壤孔隙分布指数数据，主要用于Eagelson模型参数部分的获取
3	2026/08/01 07:28	0*	项目所需，面向陆面过程模型的中国土壤水文数据集是一份很好的数据，感谢！
4	2026/07/27 21:25	黄*	需要其中的土壤饱和导水率数据，用于在InVEST中通过产水量计算水源涵养量数据
5	2026/07/20 19:53	刘*	论文题目：东北稻田秋水切埋还田的水分调控与环境效应研究摘要：东北稻区是我国重要的商品粮基地，水稻种植面积超6900万亩以上，但其水资源与用水矛盾突出。区域多年平均水资源总量仅1987亿m3，呈“北丰南欠、东多西少”分布，水稻泡田期超37%稻区面临水资源高压力。农田灌溉水有效利用系数约0.53~0.59，农业用水效率偏低与水资源时空分布不均的双重问题，严重制约区域水稻可持续生产。秸秆还田对土壤水分运移与作物用水效率具有显著调控作用。现有稻田秸秆还田方式主要包括春旋、秋深翻等常规耕作，春旋还田可提高土壤贮水量5%-10%，但保墒效果仅能维持30-45天；秋深翻还田可降低土壤容重5%-8%，但存在跑墒风险，春季土壤含水量较秋季下降15%-25%。在此背景下，秋水切埋通过在秋季带水条件下完成秸秆切碎并深埋入土，利用东北漫长的冬季冻融期（120-150天）重塑土体构型与孔隙结构，前期表明可提高土壤耕层贮水量1.46%-6.59%，初步显示出土壤蓄水的潜力。基于此，本研究通过定位试验和模型模拟手段，明确秋水切埋相较于春旋、秋深翻的节水潜力，揭示土壤属性（质地）、气象因素（冬季气温、冻融强度）对节水效果的调控机制，定量解析关键因子对秋水切埋用水过程的贡献，以期为提高东北稻区水资源利用效率，构建节水型秸秆还田模式提供科学依据。（1）秋水切埋一定程度可减少水稻周年用水量，可节水m3/亩，水分利用效率提高%-%。秋季切埋期用水m3/亩，泡田期用水m3/亩，二次用水总量相较春旋及深翻一次泡田用水量可节省m3/亩。其节水通过重塑孔隙形态（提高圆形度）并构建复杂孔隙网络，改变孔隙间连接方式和连通网络复杂性，并通过打浆作业使表层土壤细颗粒悬浮并重新排列，在地表形成致密浆层；经过有机胶结与团聚体筛分过程，在中间形成团聚体层；并通过黏粒淀积与机械压实作用，在底部20~25cm形成黏粒层，最终形成以“地表致密浆层-中间团聚体层-底部20~25cm黏粒层”的土体构型，显著提高土壤的持水能力。（2）东北稻区具备实施“春水秋用”的水资源调控潜力，可通过秋季切埋蓄水显著缓解春季泡田集中用水压力，实现“藏水于地”，春季泡田用水量为，秋季切埋期用水量为，调控潜力为%-%，高潜力区主要是，低潜力区主要位于，结合空间距离及现有渠系条件，区域（高潜力区）可往区域（低潜力区）实现空间调配，调控比例为。（3）东北稻区“春水秋用”模式可实现显著节水效果，单位面积节水量可达m³/亩，整体节水效率为%-%，其中强冻融、黑土区节水潜力最优，弱冻融、白浆土区节水潜力相对较低。影响因素包括土壤属性（质地）、气象（冬季气温、冻融强度）。黑土区黏粒含量适中（20%~30%），可提升耕层贮水量%，春季泡田节水%；白浆土区黏粒含量较高（>40%），切埋后水分易产生上层滞水，节水效率仅为黑土区的%。强冻融区（年冻融循环次，冬季负积温）冻融交替充分，有利于土壤结构重塑与秸秆腐解，耕层贮水量提升%，节水效果可达%；弱冻融区（年冻融循环次）节水效果降低*%。（4）秋水切埋整体不存在系统性生态风险，以低风险为主（%-%）、中风险局部分布（%-%）、高风险极少（＜%），核心风险集中在局部井灌灌区和白浆土区；主要风险来源为土壤氮磷淋溶和地下水位变化，其风险程度与切埋补水量、土壤质地、秸秆还田量密切相关，合理调控切埋作业参数可有效防控风险。白浆土区因白浆层阻隔，切埋储水量超过mm时，氮淋溶风险较黑土区增加倍；井灌区地下水开采与切埋补水的平衡关系敏感，补水量不当可能导致地下水位年际波动幅度超过m。合理调控切埋作业参数（储水量控制在 mm、秸秆还田量控制在kg/亩）可有效防控风险。经济成本，缓解用水恐慌（5）利用SWAT模型构建东北稻区分区模拟框架，定量解析不同因素对秋水切埋用水过程的调控贡献。情景模拟结果表明，土壤质地的推荐范围为：黑土区黏粒含量%、砂粒含量%，该条件下切埋后贮水量提升%，节水效率*%；白浆土区需配套深耕打破白浆层（深度cm），黏粒含量控制在%时，节水效率可提升至黑土区的%-%。冻融条件的推荐阈值为：负积温<℃·d、冻融循环次数次，该条件下土壤结构重塑充分，节水效果可达%~%。通过SWAT模型对切埋储水量、秸秆还田量、耕作深度等参数进行优化，提出分区调控方案：强冻融黑土区推荐切埋储水量mm，秸秆还田量kg/亩，节水潜力%~%；弱冻融白浆土区推荐切埋储水量mm，秸秆还田量kg/亩，配套深松（cm）打破白浆层，节水潜力可达%~%。该分区方案可有效提升东北稻区水资源利用效率，预期灌溉水分有效利用系数由%提升至%。结合前面田块还田方式、年限等指标。储水多+风险小本研究为提高稻区水资源利用效率提供科学依据，有效规避了系统性环境风险，为寒区水稻灌区水管理与可持续生产提供了可复制、可推广的实践范例，其成熟的技术模式和调控经验还可向全国其他稻作区推广，为我国农业水资源高效利用提供可行路径，助力全国农业节水减排和水资源安全保障。类型：博士论文
6	2026/07/14 18:15	徐*	用于硕士论文中生态系统服务水源涵养服务的量化
7	2026/07/14 05:19	石*宇	In order to simulate the impact of floods on rice cultivation in the middle and lower reaches of the Yangtze River region
8	2026/07/01 05:23	Zh***** Wu	本人在完成短期本科生科研项目，在使用landis-two与linkages3.0时需要用到土壤水文参数。
9	2026/06/18 21:09	裴*祥	用于计算表层土壤水分胁迫系数，改进CASA模型水分胁迫因子
10	2026/06/13 01:17	秦*翠	用于联合培养博后出站论文撰写，主要为计算水文水动力耦合模型提供数据