坡耕地水分运动性质和动态规律是水分管理的重要依据,但其实际测定存在困难,这使得鄂南红壤坡耕地水土保持措施和季节性干旱防御措施有一定的盲目性。模型模拟土壤水分动态是一种较为常用的替代研究方法。本文研究了HYDRUS模型在鄂南红壤的适用性和模拟方法,探讨了作物生长期表土水分运动性质的变化,并模拟揭示了不同水土保持措施下红壤坡耕地部分水分动态特征。本文在红壤坡耕地上开展田间试验,设置了裸地、作物、作物+带状牧草、作物+作物生长期稻草覆盖、裸地+作物生长期稻草覆盖、作物+冬季稻草覆盖、作物+带状牧草+作物生长期稻草覆盖7种处理,时间为2011年和2012年夏玉米主要生育期。田间观测了气象数据、土壤含水量(5cm、15cm、30cm、45cm、60cm深度)、水分运动参数和作物生理指标,借助HYDRUS模型,模拟了玉米生育期的红壤水分动态。模拟进行了三组：参数敏感性分析模拟、全期和分期的土壤水分动态模拟、稻草覆盖处理下的土壤水分动态模拟。通过分析实测数据和模拟数据得到以下结论：供试红壤坡耕地表层水分运动性质表现出明显的时间变异性。经历较大降雨之后,同吸力下表层土壤含水量和导水性出现一定程度下降,裸地处理的下降幅度要大于作物和作物+带状牧草两处理。红壤水分运动性质的改变,影响了坡耕地的水分循环,在土壤水分模拟和预测时必须予以考虑。HYDRUS模型输出项(土壤含水量、坡面径流、降雨入渗和蒸散发)对土壤水分运动参数最敏感,其次是作物参数、气象参数,最后是地形参数、根系吸水参数。因此,借助HYDRUS研究土壤水分动态时,需要准确获取和优化校准土壤饱和含水量(0s)、饱和导水率(Ks)、孔径指数(n)、进气值倒数(Alpha).降雨量、光照辐射通量和叶面积指数(LAI_等参数,这样才能提高模型的模拟效率和精度。在田间条件下,HYDRUS模型可以很好的模拟红壤坡耕地根系层土壤水分动态过程,体现了在这一地区的适用性。无论单纯的裸地处理、作物处理还是加入带状牧草和稻草覆盖的处理,各土层模拟土壤含水量与实测值的决定系数基本上在0.5以上,相对误差绝对值均在4%以下,均方根误差大部分小于0.03cm3/cm3。模型模拟结果具有较高的灵敏度,能够体现出不同处理的差异性。模拟稻草覆盖处理的土壤水分动态时,将稻草覆盖层看作是特殊的土壤介质层的方法,能够得到比将水汽通过稻草覆盖层的阻力考虑到蒸发强度计算中的方法更好的模拟结果。说明,HYDRUS模型可以用于研究和预测红壤坡耕地水分动态。考虑到表土水分运动性质的时间变异对模型输入土壤参数的影响,本文采用了全期和分期分别模拟土壤水分动态,结果表明分期模拟的效果要好于全期模拟,尤其是验证模型。裸地分期验证模型各土层模拟值与实测值的决定系数均在0.6以上,模型效率系数均在0.1以上,均方根误差和相对误差绝对值均较小,各项评价指标显著好于对应的全期模拟。这种模拟方法提高了红壤多雨期土壤水分模拟的精度和效率,可为类似地区的土壤水分动态模拟借鉴。实测和模拟结果表明,带状牧草等水保措施在集中降雨期对土壤含水量无明显影响,而干旱期影响显著。处理之间的深层土壤含水量差异较小,但表层含水量差异较大,裸地、作物和作物+带状牧草3种处理整个观测期表层5cm的土壤含水量实测平均值分别为0.1840cm3/cm3、0.2192cm3/cm3、0.2222cm3/cm3,3种处理的土壤含水量动态受气象影响依次减小,土壤含水量变异系数分别为33.19%、31.84%、30.40%。这一结果为坡耕地水土保持和季节性干旱防御提供了依据。