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中国科学院南京土壤研究所土壤结构定量化与模型模拟研究获进展
土壤结构 定量化 模型模拟
2012/9/17
中国科学院南京土壤研究所彭新华研究员团队联合上海光源，采用同步辐射显微CT扫描技术，结合图像处理和分析方法，揭示了水稻土结构随耕作熟化过程、有机碳的积累而发生变化。水稻土熟化过程提高了团聚体水稳定性和土壤总孔隙度，而这部分主要来自大孔隙（>50 mm）的增加。同时，该过程也提高了孔隙比表面积和连接性，形成疏松多孔的团粒状结构，利于水肥保持与供应。该结果发表在《农业工程学报》（2011,27:343...
中国科学院南京土壤研究所土壤结构定量化与模型模拟研究取得初步进展
土壤结构 定量化 模型模拟
2012/9/24
近年来，随着CT技术和图像分析技术的发展，土壤结构由过去定性描述走向定量化研究，这为打破传统的“土壤黑箱”模式，直接构建土壤孔隙与水肥供应的耦合关系成为可能。
呼伦贝尔市植物生长季土壤水分动态模拟研究
呼伦贝尔市 生长季 土壤水分 动态模拟
2009/11/5
采用统计回归方法，利用不同土壤类型的3个农牧业气象观测站1988～2006年的气象和土壤水分观测资料，选取前一旬气温、降水、蒸发量和土壤水分四个因子，建立了呼伦贝尔市5月上旬～8月下旬0～40cm土壤水分动态预测模型，68.8%的方程通过了显著性检验；拟合相对误差小于±10%的为77.8%，小于±15%的为84.3%；利用实测资料对该模型进行验证表明，模型平均相对误差在20%左右，可用于预测呼伦贝...
［目的］研究水热因子对土壤呼吸的影响，进而对土壤呼吸温度敏感性进行探讨。［方法］利用LICOR8100对华北平原典型冬小麦拔节期土壤呼吸进行测定，分析其与水热因子的关系并建立关系模型。［结果］ 土壤呼吸速率与气温、5 cm层土壤温度均呈显著正相关，且与土壤温度相关性更好，温度对土壤呼吸的影响在低温时比高温时更为显著；按不同温度条件划分的5 cm土壤相对含水量与土壤呼吸速率呈显著正相关，且温度较高...
蒸发条件下蓄水坑灌法单坑土壤水分运动数值模拟及分析
蓄水坑灌法 数值模拟 土壤蒸发 土壤水分运动
2009/12/29
通过室内试验与计算机数值模拟相结合的方法建立蒸发条件下土壤水分运动数学模型，采用交替方向隐式差分法进行求解，利用试验资料总结土壤蒸发率与表土（0～5 cm）含水率经验关系为对数曲线关系，并利用拟合关系式作为数学模型的边界条件。经验证，计算机数值模拟结果与实测结果吻合较好，表明利用该方法模拟蒸发条件下蓄水单坑土壤水分运动的问题是可行的。
基于MATLAB 平台, 应用有限差分法, 对以土壤含水率( θ) 为应变量的一维非饱和土壤水分运动模型进行了离散, 得到了该模型
的有限差分方程, 并对其进行了模拟。结果表明, 该模型形式简单, 计算简便, 符合应用要求。
植烟黄壤氮素矿化动态模拟研究
黄壤 有机氮矿化 模型 烟草
2012/3/28
研究不同温度和水分条件下植烟土壤有机氮的矿化动态，为田间土壤氮素矿化的预测提供依据。采用好气间歇淋洗方法，探求不同温度培养模式［恒温20℃，恒温35℃，变温（5、10、15、20、25、30、35、30、25、20℃）］，不同温度（5～40℃）与不同土壤含水量（风干土～53%）交互作用下的土壤有机氮矿化动态，并建立回归方程。运用田间土壤氮素矿化数据，进行模型验证。结果显示，变温培养下土壤氮素矿化动...
季节性冻融过程中土壤水热耦合迁移的数值模拟及其应用研究
冻融 土壤水 数值模拟 热耦合迁移
2008/7/23
该项目选择山西省汾河灌区代表性土壤测试其物理、化学性质及其水、热特性参数；跟踪冻融季节，进行不同条件下大田土壤剖面含水率、温度、含盐量的动态监测，为模型的检验、验证提供基础资料；分析冻融过程中水、热、盐耦合迁移的特点，建立耦合迁移数值模拟模型（包括基本微分方程、联系方程、地气间的水热交换模型），开发相应软件并检验其正确性；利用计算机仿真技术，分析季节性冻融期不同灌溉条件下土壤水、盐再分布过程、土壤...
基于土壤-作物系统模拟模型的冬小麦田间水氮优化管理
作物生长模型 动态规划 优化 冬小麦
2007/12/19
将作物生长模型与土壤水氮管理过程模块相结合，构建了土壤-作物系统水分养分模拟模型。以灌水、施氮总量为决策变量，冬小麦生物量、水分和氮肥利用效率为优化目标，将冬小麦按生长发育时期分为6个阶段，建立了多目标的动态规划模型。在土壤-作物系统过程模型的基础上，用动态规划的方法对田间水、氮资源管理措施进行优化。通过对作物水分胁迫系数和氮肥胁迫系数的模拟计算，可获得最佳的灌水、施肥时间及用量。算例结果表明：在...
保水剂对土壤持水性能影响的模拟研究
保水剂 土壤 持水性能 模拟
2007/12/18
通过室内模拟试验，利用正交回归设计研究了丙烯酸盐类保水剂对土壤持水性能的影响，并推导出土壤有效水含量与土壤质地、保水剂粒径及其使用剂量关系的数学模型。结果表明：土壤质地、保水剂用量对土壤有效水含量的影响达到极显著水平，而保水剂粒径对土壤有效水含量的影响不显著。保水剂颗粒与土壤质地、与保水剂用量成负效应，保水剂用量与土壤质地成正效应。这一数学模型可以用于指导该类保水剂在生产的使用。
扩展CUPID模型模拟土壤组分温度分布
扩展CUPID模型 土壤组分温度分布 SVAT模型 模拟
2007/12/18
为模拟详细的温度分布信息，进一步理解地表能量平衡过程，提高植被冠层温度反演精度，根据土壤阴影表面和光照表面的热源和蒸发速率的差异，扩展了CUPID模型，实现了光照和阴影土壤组分温度分布模拟。采用实测数据分别对冬小麦和夏玉米冠层下的土壤组分温度进行了模拟和验证。在冬小麦地，模拟光照和阴影土壤温度绝对差值为2.8 K和2.4 K，平均差值为-1.5 K和-0.7 K；在夏玉米地，模拟与实测温度绝对偏差...
以黄淮海平原为研究区域，建立并验证了基于地理信息系统(GIS)的土壤水、热、氮和作物生长联合模型。在1999年黄淮海平原的农村社会经济条件和土壤、气候等条件背景下，运用基于GIS的联合模型对夏玉米生长期土壤水氮利用效率和氮素损失量的区域分布规律进行评价。结果表明，由于自然条件和农田管理措施的差异，水分利用效率(WUE)、氮素利用效率(NUE)及土壤氮素淋失情况的空间分布在各地貌区划区之间有明显差异...
土壤剥蚀率与水流功率关系室内模拟实验
土壤剥蚀率 坡度 流量 水流功率
2007/12/17
为了验证土壤剥蚀率模拟公式，系统地研究土壤剥蚀率与坡度和流量、水流功率之间的关系，该文在较大坡度范围(3°～30°)和流量(2.5～6.5 L/min)进行了径流冲刷实验，实验结果表明：土壤剥蚀率是坡度和流量的幂函数，随着坡度和流量的增大而增大；坡度和流量与土壤剥蚀率之间呈显著相关关系，流量对土壤剥蚀率的影响明显大于坡度；土壤剥蚀率随着水流功率的增加呈线性增加(R2=0.945，9°≤S≤24 °...
微孔管渗灌时土壤水分运动的有限元模拟及其应用
渗灌 土壤水运动 入渗 有限元
2007/12/17
为了深入了解新型微孔渗灌管的灌水性能，提供推广应用渗灌的科学理论和技术依据，建立了含有第3类边界条件的二维微孔管渗灌土壤水分运动的数学模型，采用有限单元法进行了模拟。检验结果表明模型具有较高的精度。模型的仿真应用结果表明：供水水压力、土壤初始含水率、渗管的渗水速率等对渗灌效果都有明显影响。供水压力增大渗灌后土壤湿润范围内的平均含水率增大。初始含水率越高，湿润锋越不明显，总渗水量越小。随着渗管渗水速...