在红壤丘岗区冬春两季，以网格采样法测定了红壤丘岗区一块包含茶地、旱地和林地的缓坡的地表层和深层土壤含水率，采用经典统计结合地统计方法分析了其空间变异特征。结果表明：单一土地利用下，林地土壤含水率明显高于茶地和旱地，整体采样区土壤水分变异系数明显大于单一土地利用。同一季节表层和深层士壤水分具有类似的变异趋势；土壤水分在不同利用下存在截然不同的变异特征。通过半方差分析发现，茶地一旱地交界区土壤水分空间变异低于其他地方；另一方面，茶地一旱地土壤水分不具备空间相关性。另外，采样区表现出明显的各向异性且季节性变化明显，在冬季，土地利用和微地形共同影响水分变异特征：而在春季，土地利用是土壤水分变异的主导因素。除茶地一旱地交界区冬季水分不具有空间相关性外，土壤水分整体上具有良好的变异特征和空间连续性，因此可以利用地统计学在整体采样区进行水分空间变异的研究。

农田水分管理以及产量评估都需要对土壤作物受旱状况定量化和指标化。干旱强度和干旱程度结合才能完整地描述土壤作物干旱状况，土壤干旱强度J是土壤剖面失水速率的函数，干旱影响逐渐累积并增强就构成干旱程度D，据此提出了包含I和D二个指数的土层干旱指标表达模式。通过红壤小区种植玉米并在抽穗期开始设置连续干旱12～36d等6个不同的处理，研究了红壤干旱过程中剖面水分特征和干旱指标。结果表明：供试红壤干旱过程中剖面40cm以下含水率下降幅度很小，玉米主要利用了0～40cm土层的水分，监测30～40cm土层含水率的变化情况可以指示玉米受到干旱胁迫的程度。连续干旱25d后40cm以下土层含水率明显降低，玉米产量也显著下降，此时0～60cm土层和30～40cm土层的干旱程度D均为0.55，可用此指标作为灌溉的依据。

[目的]研究玉米对红壤干旱的反应以及红壤干旱程度定量表达和干旱阈值。[方法]在田间小区遮雨条件下种植夏玉米，设置连续干旱12～36d等6个处理，用FDR水分仪每日测量0～60cm 不同土层含水量，定期观测玉米植株生长状况和气孔导度，收割后考种。[结果]玉米的株高、茎粗、气孔导度、根系数量等测量值在不同干旱天数之后显著降低，在不同土壤干旱程度下出现阈值反应，连续干旱25d之后，玉米籽粒产量显著降低5%。干旱过程中，土层贮水量和累积相对失水量之间的关系可以用对数线性方程表示，将方程的斜率转换为取值在［0，1］区间的指数D，可以定量表达土壤干旱程度。[结论]D值既可以表示土壤干旱状况又可以表示作物受旱程度，玉米拔节－抽穗期红壤干旱程度D 达到0.55 则产量显著降低。

在红壤丘陵区。对自然降雨条件下坡地（上层O～40cm，下层40～11Ocm）降雨壤中流产流过程进行了研究，结果表明：不同土地利用方式下，油茶林壤中流产流量大于同层恢复区；壤中流峰值流量恢复区大于同层油茶林；油茶林壤中流产流过程鞍恢复区开始早，结柬晚。随着土层加深，滞后时间延长。同一土地利用方式下。产流量、峰值流量、滞后和拖尾均为上层小于下层。壤中流对降雨及地表径流的响应均为上层快于下层。不同的降雨类型，壤中流产流机理不同。峰值型降雨壤中流产流过程滞后时问较小，壤中流产流类型多为驱赶流。

土壤性质是影响坡地降雨入渗、产流及土壤水再分布的重要因素。研究坡地土壤性质的空间变异特征，有助于进一步研究坡地降雨入渗产流规律。通过对20m×24m径流小区土壤性质的空间变异特征分析，结果表明：（1）沿坡面，从坡上向坡下砂粒含量逐渐减少，土壤质地总体变细；有机质含量变化不大；土壤容重和饱和导水率均呈弱变异性。（2）在剖面内，从表层（0～10cm）向深层（120～130cm），土壤质地逐渐变粗，为弱变异性；有机质含量变化趋势明显，从地表向深层依次减小，坡上和坡下表层有机质含量分别高出深层约8.6和7.6倍，为中等变异性；土壤容重呈波状增大的变化，变化范围为1.08～1.63g/cm3，整体为弱变异性；土壤饱和导水率最大值出现在表层，向深层有呈波状减小的变化趋势，且波动强度依次减小，变异强度大，属强变异性，其大小属“高级”水平。

土壤剖面含水量的预测对于灌溉、防治水土流失，改善生态环境等一系列环境过程具有重要意义。根据每天测量红壤不同层次含水量，利用时问序列分析方法，依据表层10cm含水量序列预测20cm，30cm，40cm和60cm土层含水量．结果表明，各不同土层含水量之间呈极显著性相关；利用分布滞后模型根据10cm土层含水量预报各深层土壤含水量，模型的滞后时间随着被预报土层深度的增加而增加，预报模型相对误差不超过6%，最大相对误差不超过10%•10cm土层含水量分别联合20cm，30cm，40cm和60cm土层含水量，利用自回归分布滞后模型对相应各土层含水量模拟预报，缩短了滞后时同，模型表达式更简洁，精度仍然较高。

应用SWAl99 2模型（Soil and Water Assessment Tool）,一统地研究了红壤丘集水区4种林百草系统（自然草被、阔叶林、混交林和针叶林）的地表径流、根层渗漏、蒸发蒸腾、土壤蓄水量的时空特点，并用实测的地表径流对模型进行校正和验证，月地表径流的Nash-sutcl模模拟效率系数达到0.74，模拟值和观测值的决定系数达0.90。结果表明，降水的年内分配不均造成了径流、渗漏、土壤蓄水量月份之间的差异，年际间气象条件（特别是降水）的差异性导致了水量平衡支出项的年际差异，其中径流量和渗漏量受降水的影响最大，蒸发蒸腾量次之，土壤蓄水量的年变化量受降水的影响最小；林地能有效地减少区域的地表径流量，其中以阔叶林和混交林的效果最好；林地入渗性能大于草地；蒸发蒸腾量是林地水量平衡支出中最大的一项，且3种林地的蒸发蒸腾量均大于草地。水量平衡的预测结果显示，土地利用方式是区域短期水量平衡的主要影响因子。

通过田间测坑试验研究了长期处于不同土壤水分状况下花生和早稻叶片气体交换的一些特点。结果表明，花生分枝期轻度和中度水分胁迫使气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）略有下降，净光合速率（Pn）和叶片水分利用效率（wUE）减小，轻度水分胁迫Gs/Tr略有上升而中度胁迫GS/n变小。花生结荚期轻度和中度水分胁迫都使GS、Tr、Gs/Tr和Pn显著降低，wUE大幅度上升。花生结荚期明显受土壤水分胁迫影响。早稻灌浆期轻度和中度水分胁迫Gs、Tr和Gs/Tr变化不显著，Pn和wuE增加，并且轻度水分胁迫下籽粒产量增加。GS和GS/Tr变化情况相结合可以作为作物水分胁迫程度的一个参考指标，即如果GS和Gs/Tr同时下降则作物已经受到水分胁迫影响。

The daily soil water budgets in the red soil areas of central Jiangxi Province, southern China, were investigated with a large-scale weighing lysimeter and runoff plots. From 1998 to 2000, peanuts (Arachis hypogaea L.) and rape (Brassica napus L.) were planted in the lysimeter and in 1999, peanuts were planted in the runoff plots. The soil water budget components including rainfall, runoff, percolation and evapotranspiration were measured directly or calculated by Richards' equation and water balance equation. The results showed that most rainfall, including rainstorms, occurred from March to July, and induced the greatest soil water percolation during the year. The evapotranspiration was still large from July to September when rainfall was minimal. Thus, the lack of synchronization in soil water inputs and losses was disadvantageous to crops growing in this region. Among the soil water losses, percolation was the largest, followed by evapotranspiration, and then soil runoff. Runoff was very small on farmland with crops. It was significantly different from the uncultivated uplands where large-scale runoff was usually reported. The soil water storage fluctuated sinusoidally, with a large amplitude in the rainy season and a small amplitude in the dry season.

在红壤丘岗区自然次生马尾松草灌植被基础上，组建4种林草生态系统，长期观测结果表明，各生态系统地表径流量逐年减少，而入渗量和渗漏量逐年增加，径流量呈现阔叶林和混交林<马尾松林<自然草被，渗漏量则相反。阔叶林和混交林与马尾松林和自然草被比较，前者径流量年内分布在雨季更加集中，这正是不同林草生态系统涵养水源能力不同的体现。干旱季节4种林草系统土壤剖面水分分布有差别，词叶林和混交林上下层土壤水吸力差别较小，而马尾松林和自然草被上下层土壤水吸力差别较大，前者土壤导水能力好而后者导水能力差是原因之一；阔叶林和混交林下层土壤水分含量比马尾松林和自然草被低。