田間條件下多層非均質(zhì)土壤水分運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬.pdf

1、作為連接地球臨界帶中大氣水和地下水紐帶的土壤水是作物、草地、植被生長發(fā)育需水的直接來源。本文以國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究計(jì)劃（973計(jì)劃）“氣候變化對(duì)旱澇災(zāi)害的影響及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估”(2010CB951102)為支撐，與中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所農(nóng)業(yè)資源研究中心合作，基于土壤水動(dòng)力學(xué)的基本理論，以欒城試驗(yàn)站5m以上土壤水分運(yùn)動(dòng)參數(shù)的測(cè)定、土壤負(fù)壓、土壤蒸散發(fā)的觀測(cè)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，建立了作物生長條件下一維層狀土壤水分運(yùn)動(dòng)的數(shù)值模型并對(duì)其進(jìn)行了率定、驗(yàn)證

2、和評(píng)價(jià)，并以經(jīng)率定和驗(yàn)證參數(shù)的模型為基礎(chǔ)分析了變化環(huán)境條件下典型區(qū)域的土壤水分的運(yùn)動(dòng)變異性，得到如下結(jié)論:
　　 (1)基于土壤水分運(yùn)動(dòng)基本理論與偏微分方程的數(shù)值解法，編寫了作物生長條件下田間一維層狀非飽和土壤水分運(yùn)動(dòng)的計(jì)算機(jī)程序。
　　 (2)通過實(shí)驗(yàn)的方法將欒城試驗(yàn)站5m以上土壤分為了五層，并測(cè)定了不同土層土壤水分運(yùn)動(dòng)的基本參數(shù)（主要是土壤特征曲線和土壤非飽和導(dǎo)水率）和利用張力計(jì)連續(xù)測(cè)定土壤不同時(shí)間段負(fù)壓值。

3、　　 (3)通過一年實(shí)驗(yàn)觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)欒城試驗(yàn)站9m處負(fù)壓值在年內(nèi)不同月份有明顯變化，說明在該地區(qū)土壤的9m處仍存在土壤水分的入滲。
　　 (4)利用一次灌溉后土壤水分運(yùn)動(dòng)變化情況對(duì)實(shí)驗(yàn)所得參數(shù)進(jìn)行率定，再利用一次降雨后土壤水分運(yùn)動(dòng)變化情況驗(yàn)證模型。
　　 (5)最后對(duì)假設(shè)未來氣候變化引起的蒸散發(fā)減小土壤水分運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了一次模擬，模擬結(jié)果表明，在未來蒸散發(fā)減小的情況下，表層土壤含水量減小速度減慢，從節(jié)水灌溉來說，這是有利于農(nóng)