近年来,我国积极推进南海岛礁建设,建造了大面积珊瑚岛,这些固定的“海上平台”作为我国在开发海洋的远涉基地和前进支点,在“经略南海”和“一带一路”等国家战略布局中都具有重要的地位。随着珊瑚岛建设完成并投入使用,岛上的驻岛人员逐渐增多,对淡水资源的需求也日益增加。目前珊瑚岛主要淡水来源为外运淡水与海水淡化,这部分水资源仅能勉强保证驻岛人员最基础的生活用水。因此,迫切需要开发出其他类型的水资源利用方式,来解决岛礁用水的难题。南海降雨丰沛,雨水水质较好,适宜作为新的水资源来源。但南海珊瑚岛降水多以短时强降雨的形式为主,且土壤为钙质珊瑚砂土,具有渗透系数高、持水性能差的特点,雨水难以被珊瑚砂土蓄持利用。常用的雨水蓄集材料是基于硅铝酸盐土壤开发研制的,在钙质珊瑚砂土上应用存在易流失、吸水速率缓慢、失水过快等缺陷。此外,珊瑚砂土水分赋存形式与蒸发情况也有别于硅铝酸盐土壤,目前国内尚未开展珊瑚砂土持水性能与水分蒸发的研究。鉴于此,开展面向珊瑚岛的新型雨水蓄集材料的研发尤为重要,探究其对珊瑚砂土持水性能、蒸发性能的影响有利于构建耦合雨水控制的珊瑚岛水资源利用体系,提高珊瑚岛淡水资源可持续开发性与供应保证率。本研究通过单因素试验对吸水树脂型蓄集材料与吸水海绵型蓄集材料的制备条件进行优化,并以吸水海绵为骨架耦合吸水树脂微粒制得新型雨水蓄集材料。对蓄集材料性能测定评估,发现盐溶液对吸水树脂的吸水性能影响较大,吸水海绵与耦合材料均有较强的耐盐性。此外,耦合材料还具有快速吸水能力,在超纯水中1h的吸水量约为吸水树脂的3倍,并有较好的缓释性与重复吸水能力,分别在超纯水与0.9%Na Cl溶液中重复吸释水十次后仍能达到初始吸水倍数的81.4%与70.3%。雨水蓄集材料能改善珊瑚砂土的持水性能。蓄集材料能有效减缓水在珊瑚砂土中的下渗速度,在耦合材料添加量为2.0%的情况下,渗透系数相较于对照组下降了72.9%。蓄集材料能提升珊瑚砂土的毛管持水量,添加蓄集材料后珊瑚砂土的田间持水量提高了2～4倍。此外,蓄集材料对珊瑚砂土起始失水能力及其在整个失水过程中的保水性能都有所改善。通过模拟南海珊瑚岛的温湿度与降水情况,探究蓄集材料对珊瑚砂土水分蒸发的影响。耦合材料在添加深度为中层、添加量为2.0%时,相比对照组降水后土壤含水率提高了1.5倍,失水比由97.5%下降至45.4%。说明蓄集材料能提升珊瑚砂土对雨水的截留能力,能延缓土壤水分蒸发流失的速度,降低失水比。Rose模型拟合的确定系数平均值为0.980,能较好地描述珊瑚砂土的水分蒸发情况。雨水蓄集材料有较好的保墒性能,能促进蕹菜种子发芽与幼苗生长。蓄集材料在一定程度上能提高蕹菜种子的发芽率与发芽速率,并对蕹菜幼苗的株高、茎粗、叶面积、生物量、叶绿素含量均有不同程度的提高。在相同添加量的情况下,耦合材料的提高效果强于吸水树脂与吸水海绵。耦合材料添加量为2.0%时保墒性能最佳。