هیدروپدولوژی به‌عنوان شاخه‌ای جدید از علم با تلفیق علوم هیدرولوژی و پدولوژی سعی در بررسی و شناخت بهتر پدیده-ها و فرایندهای خاک و محیط پیرامون آن دارد. بنابراین این پژوهش به‌منظور بررسی درجای اثر جهت شیب و اقلیم خرد بر ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و هیدرولیکی خاک و مدل‌سازی جریان آب در خاک طراحی و اجرا شد. با در نظرگرفتن این مسئله و تغییرات زمانی ویژگی‌های اقلیمی و فیزیکی و شیمیایی خاک، پژوهش حاضر در یک سایت با کاربری جنگل راش در گوتینگن آلمان در قالب چهار مطالعه انجام شد. در مطالعه اول فاکتورهای اقلیمی شامل تشعشع، سرعت باد، جهت باد و میزان بارندگی، دمای هوا، رطوبت نسبی هوا و ریزش مستقیم، و ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک شامل مقدار رطوبت حجمی، پتانسیل ماتریک، دما، pH، کربن آلی محلول (DOC)، و غلظت آهن، آلومینیوم و سیلیسیوم محلول به مدت دو سال (از ابتدای جولای 2017 تا آخر جون 2019) بر روی دو جهت شیب روبه شمال و جنوب اندازه‌گیری شدند. نتایج به‌دست¬آمده نشان¬دهنده معنی‌داربودن اثر جهت شیب بر شاخص‌های اقلیمی و ویژگی¬های فیزیکی و شیمیایی خاک بود. مقدار رطوبت خاک روی شیب روبه شمال بیش¬تر از شیب روبه جنوب بود که با توجه به اثر جهت شیب بر اقلیم خرد قابل انتظار بود. اما برخلاف انتظار، با وجود مقدار رطوبت خاک بیش¬تر، پتانسیل ماتریک خاک بر روی شیب روبه شمال نسبت به شیب روبه جنوب کم¬تر (منفی¬تر) بود. این یافته با توجه به کم¬تربودن حجم منافذ درشت و بیش¬تربودن درصد رس خاک در شیب روبه شمال و نقش بارز رس در نگهداشت آب خاک قابل توجیه است. بر روی شیب روبه شمال، pH وDOC کم¬تر از شیب روبه جنوب بود، ولی غلظت آلومینیوم، آهن و سیلیسیم محلول خاک بیش¬تر از شیب روبه جنوب بود. در مطالعه دوم اثر جهت شیب بر برآورد پارامترهای هیدرولیکی خاک بررسی شد. با توجه به شاخص‌های خطا و ضریب تبیین محاسبه¬شده، برآورد پارامترهای هیدرولیکی خاک (پارامترهای مدل ون¬گنوختن-معلم) با نرم¬افزار HYDRUS-1D در شیب رو به شمال بهتر از شیب رو به جنوب بود. بررسی منحنی¬های مشخصه رطوبتی خاک در دوره¬های خشک اول و مرطوب دوم نشان¬دهنده حلقه¬های پسماند باز در تمامی اعماق بود، و بیش¬ترین و کم¬ترین تغییرات زمانی به ترتیب مربوط به پارامترهای رطوبت باقی¬مانده (?r) و رطوبت اشباع (?s) بود. در مطالعه سوم تحلیل حساسیت مدل¬سازی جریان آب در خاک در دو جهت شیب و در دوره‌های مرطوب و خشک انجام شد. نتایج تحلیل حساسیت مدل در دو جهت شیب و در دوره‌های مرطوب وخشک نشان داد که در تمامی حالت‌های بررسی¬شده، بیش¬ترین ضریب حساسیت مدل مربوط به شدت جریان آب و سپس پتانسیل ماتریک و مقدار رطوبت خاک است. حساسیت مدل روی شیب روبه جنوب، بیش¬تر از شیب روبه شمال بود و در هر دو جهت شیب حساسیت برآورد شدت جریان آب و پتانسیل ماتریک در دوره‌ خشک بیش¬تر از دوره مرطوب بود. در هر دو جهت شیب و هر دو دوره مرطوب و خشک، شدت جریان آب بیش¬ترین حساسیت را عمدتاً نسبت به پارامتر شکل (n) و کم¬ترین حساسیت را نسبت به پارامترهای l و ?r نشان داد. مطالعه چهارم با هدف مدل‌سازی مقدار رطوبت و پتانسیل ماتریک خاک در دو جهت شیب و دوره‌های مرطوب و خشک با استفاده از رویکردهای مختلف برآورد پارامترهای هیدرولیکی خاک انجام شد. نتایج این مطالعه نشان داد که نرم¬افزار HYDRUS-1D به طور رضایت‌بخشی مقدار رطوبت و پتانسیل ماتریک خاک را در هر دو جهت شیب شبیه‌سازی می‌نماید. اعتبارسنجی مدل در هر دو دوره خشک و مرطوب برای شیب رو به شمال بهتر از شیب رو به جنوب بود که با توجه به غیرخطی¬بودن بسیار زیاد توابع هیدرولیکی خاک و جریان غیراشباع آب در شرایط خشک و محدودیت‌های مدل ون¬گنوختن-معلم در مدل¬سازی با HYDRUS-1D در محدوده خشک قابل توجیه است. همچنین، سایر محدودیت‌های مدل‌سازی مانند نادیده گرفتن تعرق و تبخیر سطحی می‌تواند بر نتایج مدل‌سازی تأثیر بگذارد.

واژه¬های کلیدی: هیدروپدولوژی، اقلیم خرد، پارامترهای هیدرولیکی خاک، تحلیل حساسیت، واسنجی، اعتبارسنجی