發(fā)布時間：2020-07-13 11:22

【摘要】：水分循環(huán)過程是SPAC系統(tǒng)(土壤-作物-大氣)各動力過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文主要基于理論分析、數(shù)值模擬和實驗驗證的方法,運用HYDRUS-1D、SWMS_2D以及EU-Rotate_N三個模型,對土壤-作物系統(tǒng)水動力學進行了較為系統(tǒng)的研究。其研究成果有助于進一步了解土壤水分運動特性,為制定合理的灌溉方案提供參考,對作物生產(chǎn)中的水分優(yōu)化利用有一定的指導意義�；贖YDRUS-1D模型,對砂壤土采用不同的灌溉速率和灌溉時間進行了模擬實驗,對砂壤土在灌溉結(jié)束后和灌溉結(jié)束24小時后的土壤含水量、濕潤深度進行了模擬。結(jié)果表明：在灌溉結(jié)束后,上層土壤含水量接近飽和,灌溉水儲存在上層土壤中,而隨時間的推移,由于土壤水在重力的作用下導致的重分布,使灌溉水主要儲存在更深的土層中。由于土壤濕潤深度變化很大,因此在制定灌溉方案時須考慮濕潤深度的影響。對SWMS_2D模型進行了改進,開發(fā)了網(wǎng)格劃分模塊,提高了該模型的前處理能力,擴充了植物根分布模塊,建立了根系均勻分布、線性分布和指數(shù)分布三種不同的分布模型。并運用改進后的SWMS_2D模型對粘壤土和砂壤土在不同的根系分布形式和不同的日蒸騰量時的土壤水分和蒸騰量進行了模擬。結(jié)果表明：對于根長為30cm的情況,根區(qū)深度范圍內(nèi)的土壤含水量變化明顯,40cm以下的水分基本不能被根系吸收利用。植物根系分布越均勻越有利于根吸水。砂壤土的含水量比粘壤土變化更快,且砂壤土最大根深附近范圍的水分比粘壤土的更易被植物根系吸收。嘗試將EU-Rotate N模型用于谷物類作物的水動力學模擬,根據(jù)荷蘭三個農(nóng)場為期兩年的冬小麥大田實驗數(shù)據(jù),對不同土層的土壤含水量分布、作物蒸發(fā)蒸騰量進行了模擬,通過嚴格的驗證,表明模型模擬結(jié)果與實測值吻合度好,說明模型能夠較好地預測不同深度的土壤含水量,不僅適用于菜地土壤水分的分析,也適用于小麥土壤水分的預測。
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S152.7;S274

【參考文獻】

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本文編號：2753404