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黄土区植物根系吸收土壤水分的数学模拟
No full text本文中提出了一个能用来描述根系吸收土壤水分物理过程和评价土壤水分对植物有效性的数学模型。为了验证模型的合理性，进行了两个模拟试验。模型结果和试验之间进行比较的情况非常令人满意。考察了模型对根密度、土壤质地参数、导水参数和蒸腾速率的敏感性，结果表明：模型对蒸腾速率最为敏感。 在描述SPAC中水分运输的过程中，定量描述了相关的水势分量，同时还探究了这一过程中的能量消耗和转换的特征。水分从土壤到根木质部丢失的能量约为10巴，从根木质部到叶部约为3巴，从叶气孔到大气约为900巴。SPAC中水流的主要阻力发生在水分进入植物和离开植物这两个连接“链条”上。离开植物时的水流阻力为进入时的100倍。茎、叶木质部的传导阻力也为根木质部的100倍，但两者在各自的(地上和地下)部分均可忽略。土壤阻力很小以致在SPAC中的相对重要性可以不计。水分吸收和有效根密度的关系极为密切，可以认为有效根密度的物理基础是单位土体中毛根的长度。黄土高原土壤水分对植物的有效性有两个显著特征，其一是在田间持水量附近有效性下降很快，其二是当土壤含水量高于田间持水量的40%和低于田间持水量的80%时有效性几乎不变。因此，应当采取优化的技术措施来加强根系发育，从而提高黄土区植物的水分利用效率和创造高额的生物量和经济产量。</span
土—根系统中的水分动力学
No full text本项研究以当前国际土壤物理学界有关土—根系统中的水分动力学尚未解决或尚未较完满回答的问题为主要研究内容，提出具有显著优势的非饱和土壤水分基本运动参数的推求和测定的新方法；解决了检验不同方法测定土壤水分运动参数的准确性和实用性客观标准问题；根系吸收土壤水分数学模式的完善；土壤水分有效性动力学概念的科学创造；土——根系统中水分运动其水流阻力、能量分布转换、时空累积效应完整系统的论述。同时研究解决了美国著名土壤物理学家MOIZ教授提出而未解决的有效密度的物理基础这一土—根系统中水分动力学的关键问题；对土—根系统中的水分运动参数的推求测定、水流阻力及水分运行数学模拟的田间应用等方面，不仅在某些方面填补了学科空白，同时为数学模拟的田间应用开辟了前景
土壤─植物系统中瞬态水流时间常数研究
No full text本文依据冬小麦和玉米的田间试验资料及生长箱内模拟试验结果，硬究了土壤植物系统中瞬态水流的时间“常数”变性。结果表明，时间“常数”并不是一个常数，而是一个变量，它不仅存在日变化和季节性变化，而且受初始有效土壤水势、初始叶水势的影响。时间“常数”的季节性变化趋势是苗期大，成熟期小；日变化趋势是早、晚间大，中午小。不同水分处理的时间“常数”存在明显的差异，总趋势是有效土壤水势越低，时间“常数”越小
HYDRAULIC RESISTANCE DIFFERENCES BETWEEN STEADY WATER FLOW AND UNSTEADY WATER FLOW IN THE SOIL PLANT SYSTEMS
No full text本文以田间试验和生长箱内的模拟试验资料，分别讨论了土壤－植物系统（含冬小麦和玉米）中稳态水流阻力和瞬态水流阻力的差别，结果指出，在瞬变环境条件下，用稳态流来近似是不准确的，瞬态流的描述应受重视
冬小麦叶水势-蒸腾速率关系的滞后效应
No full text<正>植物叶水势和蒸腾速率是判断和预测植物水分亏缺的2个常用生理指标.在稳态水流条件下,对其关系的研究人们已做过大量的工作,普遍接受的结论有二:一为线性关系,即系统内的水流阻力为一常数;二为非线性关系,即系统内的水流通量较小时,有较高的水流阻力,而当水流通量逐渐增大时,水流阻力趋于定值.然而,系统内的水流通量除受控于势梯度和水流阻力外,还受系统内的水容影响,是瞬态流而非稳态流.因此,在瞬态水流条件下研究植物叶水势与蒸腾速率的关系就更具有实用价值.为此,本文以冬小麦田间试验和生长箱内的模型试验为基础探讨了这一关系.结果发现在一定的有效土壤水势范围内,叶水势与蒸腾速率间存在滞后效应,并借助于非线性网络模型,对其形成的原因进行了分析
Electronic-Simulated Model of Unsteady Water Flow in the Soil-Plant System
No full text在讨论土壤-植物系统中水流行为的基础上,分析了非线性电模拟模型的优越性,并借助于该模型定量地研究了土壤-玉米系统中各部分水流阻力、水容的大小及相对重要性,同时讨论了反映非线性模型的特征参数-时间"常数"的变性问题,丰富和完善了土壤-植物系统中水分运移的瞬态流理论
土壤系统中溶质运移研究
No full text为了满足日益增长的人口对粮食的需求 ,农用化学物质被广泛使用 ,这些物质可通过各种渠道进入土壤 ,因此研究土壤中农用化学物质的迁移、转化 ,对于防止环境污染和促进农业持续发展有着重要的意义。本文在对土壤溶质运移理论分析的基础上 ,采用土柱实验、田间实验以及计算机模拟研究土壤系统中溶质的运移过程 ,得到以下主要结论 :1 .通过分析土壤溶质运移与化学色谱间的相似性 ,利用化学色谱理论分析了土壤溶质穿透曲线的形状 ,及塔板理论模拟溶质运移的穿透曲线。发现穿透曲线的形状主要由溶质在固体土粒与溶液中浓度的吸附等温线来决定 ,对凸型分配函数 ,表现为前缘陡峭、后缘“拖尾”的“拖尾”型穿透曲线 ;对凹型分配函数 ,表现为前缘“伸舌”、后缘陡峭的“伸舌”型穿透曲线。对于非反应型溶质理论上应当保持对称的高斯型穿透曲线 ,但在实际土壤中由于不动水体的存在 ,穿透曲线也表现出前缘陡峭、后缘拖尾的“拖尾”型穿透曲线。根据塔板理论认为土柱由理想形态的一系列小塔板所组成 ,忽略弥散作用 ,利用质量守恒定律可得到描述溶质运移的塔板模型C/ C0 =[erfc(M - 1 ) N + exp(2 N ) erfc(M + 1 ) N ]/..
Hydro-dynamic parameters of overland flow during laboratory rainfall experiments under grass coverage
No full text为研究两种典型黄土的坡面流水力特性变化规律,进行了室内人工降雨试验。以草地盖度为主要影响因子,土壤质地和雨强为辅助影响因子进行分析。结果表明:同一盖度下,随雨强逐渐增大,流量和流速也随之增加;当盖度增加时,流量和流速随之减小。流速随降雨历时的延长而逐渐增大;当雨强增大时,流速曲线整体抬高;当覆盖度逐渐增大,流速曲线整体降低。平均水深随流速增大而减小;同一雨强下,盖度增加时氟汝德数Fr随之增加,雷诺数Re降低,而Darcy-Weisbach阻力系数f及曼宁粗糙系数n均大致呈增加趋势;对同一盖度,雨强增加Fr随之减小,Re逐渐增加,同时f和n均随之减小。因此草地覆盖度增加将改善坡面流水力性质,总体上减小了坡面流速,增加了阻力和粗糙度
人工草地覆盖条件下降雨入渗影响因素的实验研究
No full text目前关于降雨入渗的研究很少同时探讨多种因素的影响及相应的定量关系,该文在植草坡地人工模拟降雨实验基础上,分析了人工草地盖度、雨强、土壤质地等因素对黄土坡面降雨入渗规律的影响。研究结果表明:当其他条件不变时,草地盖度越大,初始和稳定入渗率更高,入渗补给系数越大。在其他条件一定时,雨强越大,初始和稳定入渗率都越大,累积入渗量和入渗补给系数也更大。同等条件下黄绵土入渗性能优于土娄土。不同雨强下,黄绵土坡面降雨入渗率可最终表示为降雨历时和草地盖度的两参数函数;土娄土入渗率和累积入渗量均可表示为时间和草地盖度的两因素函数关系;黄绵土入渗补给系数可描述为草地盖度和雨强的两因素函数关系
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