【摘要】：水分循環(huán)過程是SPAC系統(tǒng)(土壤-作物-大氣)各動(dòng)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(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法,運(yùn)用HYDRUS-1D、SWMS_2D以及EU-Rotate_N三個(gè)模型,對(duì)土壤-作物系統(tǒng)水動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。其研究成果有助于進(jìn)一步了解土壤水分運(yùn)動(dòng)特性,為制定合理的灌溉方案提供參考,對(duì)作物生產(chǎn)中的水分優(yōu)化利用有一定的指導(dǎo)意義�；贖YDRUS-1D模型,對(duì)砂壤土采用不同的灌溉速率和灌溉時(shí)間進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn),對(duì)砂壤土在灌溉結(jié)束后和灌溉結(jié)束24小時(shí)后的土壤含水量、濕潤深度進(jìn)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(chǔ)存在上層土壤中,而隨時(shí)間的推移,由于土壤水在重力的作用下導(dǎo)致的重分布,使灌溉水主要儲(chǔ)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(shí)須考慮濕潤深度的影響。對(duì)SWMS_2D模型進(jìn)行了改進(jìn),開發(fā)了網(wǎng)格劃分模塊,提高了該模型的前處理能力,擴(kuò)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(yùn)用改進(jìn)后的SWMS_2D模型對(duì)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(shí)的土壤水分和蒸騰量進(jìn)行了模擬。結(jié)果表明：對(duì)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(dòng)力學(xué)模擬,根據(jù)荷蘭三個(gè)農(nóng)場為期兩年的冬小麥大田實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)不同土層的土壤含水量分布、作物蒸發(fā)蒸騰量進(jìn)行了模擬,通過嚴(yán)格的驗(yàn)證,表明模型模擬結(jié)果與實(shí)測值吻合度好,說明模型能夠較好地預(yù)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(yù)測。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S152.7;S274

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2753404