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[期刊] 地理科学进展
[作者]
邵晓梅,严昌荣,徐振剑
土壤水分是土地持续利用、水资源规划与管理、节水农业技术研究的基础,土壤水分的监测与模拟已经成为国际前沿研究领域的热点之一。本文总结了国内外在土壤水分监测、空间变异和预测模拟等方面的研究进展,分析了土壤水分研究的现状,并对发展趋势进行了展望。目前,“3S”技术在土壤水分监测中发挥着重要作用,世界上一些发达国家已实现土壤水分监测的实时化、网络化,以及数据处理的自动化和智能化,而国内同类工作相对滞后;地统计学理论已被广泛用于分析土壤水分空间变异性,但多局限于相对小的空间尺度,对大尺度土壤水分空间格局及其变异性研究还有待深入;已有模拟模型各有长处与不足,以“3S”技术和地统计学方法为手段,应用非参数化方法建立综合性的土壤水分预测模型将是土壤水分模拟发展的主要趋势。
关键词：
土壤水分 监测 空间变异 模拟 进展
[期刊] 地理科学进展
[作者]
朱青 廖凯华 赖晓明 刘亚 吕立刚
土壤水分调控着陆地表层系统空间格局和过程,作为地表不同圈层中物质和能量输移转化的关键纽带和驱动力,连接着一系列的水文、生态、气候和地质学过程。论文首先介绍了流土壤水分静态特征(土壤含水量和基质势时空变化)在流域范围内不同空间尺度上监测方法的优缺点,包括直接手动监测、直接自动监测、地球物理探测和遥感监测等;同时介绍了其动态特征(土壤水分运动)监测方法(径流小区法、示踪剂法和地球物理探测)的局限性和模拟模型(动力波模型、水量平衡模型和水动力模型等)的关键参数和过程。在此基础上提出了:①加强土壤水分监测尺度与方法的集成;②消除土壤水分运动模型不确定性;③耦合土壤水分与碳氮输移循环过程等3个方面的研究展望和建议,从而为高时空分辨率和高精度的土壤水分数据获取,以及土壤水分运动与分布及其驱动下的碳氮排放过程、机理的揭示和模拟提供新的研究视角与思路。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
尚松浩
土壤墒情预报是在土壤水分模拟模型的基础上对农田耕作层土壤水分的增长和消退程度所进行的预报。墒情预报是灌溉预报的基础 ,对于水资源短缺条件下农田水分的合理调控具有重要意义。墒情预报模型可以分为确定性模型与随机性模型两大类 ,其中确定性模型包括水量平衡模型、土壤 -植物 -大气连续体 (SPAC)水分传输模型、SPAC水热耦合传输模型等 ,随机性模型包括数理统计模型 (包括回归模型、时间序列模型、人工神经网络模型等 )、随机水量平衡模型与随机土壤水动力学模型等。本文对各类墒情预报模型进行比较 ,并对其发展趋势进行了展望
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
胡玲 彭世彰 丁加丽 徐俊增
根据灌区田间实测资料 ,利用地统计学法和传统统计学方法 ,对灌区土壤水分的空间变异性进行了研究 ,得到典型斗渠土壤水分空间分布的特点 ,并以此为基础提出了灌区土壤水分监测分区原则、各分区取样数目的确定及取样点分布方法 ,为建立合理的灌区土壤水分监测系统 ,获得实时准确的灌区土壤水分状态 ,进行适宜的灌溉预报提供依据
关键词：
灌区 土壤水分 空间变异 监测
[期刊] 林业科学研究
[作者]
张强 孙向阳 张广才
论述了国内外在土壤水分入渗方程模拟、土壤水分运动参数和SPAC理论等方面的研究进展。文中指出沙地水分研究所采用的主要观点由形态学观点转到了能态学观点;土壤水分运动参数的测定方面做了大量的工作,取得了较好的成绩;随着计算机的迅速发展,数值模拟得以广泛的发展。
关键词：
土壤水分运动参数 SPAC 数值模拟
[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
李安定 喻理飞 韦小丽
通过对贵州花江喀斯特典型峡谷区土壤水分动态变化的模拟实验及野外实地造林的对比研究,了解喀斯特地区水分变化规律及保墒技术。结果表明:在控制实验条件下,土壤水分的消耗除了与覆盖物及覆盖程度有关外,还与有无植物有关,且以完全覆盖最好;薄膜覆盖保水效果优于石块覆盖,枯枝落叶覆盖的保水效果较差。但实地人工造林试验结果证明,覆盖程度需达植苗穴的60%以上;石面覆盖存活率最高,其次是枯枝落叶覆盖。尽管薄膜覆盖保水效果最好,但存活率最差,因而薄膜覆盖在喀斯特典型峡谷区植苗造林值得进一步研究。图6表2参11
[期刊] 林业科学
[作者]
周择福 洪玲霞
由达西定理和能量守恒原理推导了土壤水分入渗的数学模型，水平土柱法实测了模型中的基本运动参数：土壤水分扩散率Ｄ（θ），推求了土壤水分非饱和导水率Ｋ（，经过计算机用有限差分法模拟了六块不同林地的土壤水分入渗过程，实地试验检验了模拟结果。结果表明计算的累积入渗量和入渗率与实测值非常一致。经过模拟结果绘制的入渗时水分随时间变化的剖面图，形象地反映了不同林地的土壤水分入渗的全过程。
关键词：
土壤水分入渗,动态模拟,不同林地类型
[期刊] 地理科学进展
[作者]
胡健 吕一河
土壤水是地球表层系统的重要组成,是水文循环的核心,控制着最基本的陆地生态系统格局与过程,是陆地生态系统健康运行的关键。土壤水分动态是研究水文过程和陆地生态系统过程相互作用及反馈必不可少的一环,是一系列水文、气候和生态过程非线性动态作用的结果。因此,土壤水分动态表现为脉动、无规律和随机的过程,对其研究需要随机方法。本文综述了基于土壤水分平衡的土壤水分动态随机模拟的研究进展,主要关注土壤水分动态随机模型的分类比较和适用性。希望能为国内生态水文学的定量研究提供一些参考,促进对水文循环与陆地生态系统之间相互作用更好的理解,最终有助于水资源和生态系统的可持续管理。
[期刊] 华北农学报
[作者]
姚奎元 孟宪钺 刘淑梅
利用卫星监测的土壤含水量资料，研究了土壤水分与各气象要素之间的关系以及土壤水分自身的变化规律；并根据这些规律建立由多种预测模式组成的土壤水分动态监测与预测系统。该系统的预测准确率在９０％以上。
关键词：
土壤水分,监测,预报模式
[期刊] 华北农学报
[作者]
厉玉昇 申双和
以土壤水动力学原理为依据,在河南省土壤水分自动监测网和自动气象站数据的基础上,建立垂向一维土壤水分运动数值模拟数学模型,采用有限差分法模拟了河南省三种主要土壤类型的耕层土壤含水率变化。对模拟的结果验证后表明,该模型能够模拟自然条件下土壤水分的运动规律,为进一步研究河南省不同土壤类型的抗旱能力奠定了基础。
关键词：
土壤水分运动 一维 数值模拟 有限差分法
[期刊] 资源科学
[作者]
潘兴瑶 夏军 张橹
土壤水是联系陆地水文过程与生态过程的纽带,且土壤水分动态表现出明显的随机属性。所以土壤水分随机模拟逐渐成为当前生态水文学研究的一个热点,土壤水分随机模拟研究是土壤-植被-大气连续体(Soil-Plant-Atmosphere Continuum,SPAC)水分传输机理的关键。本文系统分析了土壤水分随机模型的内涵,对当前典型的土壤水分随机动态模型进行归纳和总结,包括:Milly模型(Step model)、Porporato模型(Linear Model)、Shuttleworth andEllis模型(Ramp Model)、Rodriguez模型、Laio模型,并对这些模型在土壤水平衡分析中...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
彭曾愉 赵燕东
为了更好地研究土壤含水率的变化情况,设计制作了一套由ATmega128单片机、μC/OS-Ⅱ操作系统、BD-Ⅰ型土壤水分传感器、RS-485以及RS-232总线式数据传输等组成的土壤水分监测系统,实现了土壤含水率的实时监测。相对于传统单片机监测系统,本系统由于软件上加入了μC/OS-Ⅱ操作系统,实现了多任务并行处理功能,使系统在稳定性、快速性等方面有了明显改善。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
李军 邵明安 张兴昌
在EPIC模型介绍和模拟精度验证的基础上,利用EPIC模型对黄土高原旱塬地冬小麦水分生产潜力和土壤水分动态进行了中期(12a)和长期(30a)评价定量模拟研究。结果表明:(1)在12a实时气象条件下的模拟时段内,旱塬地小麦水分生产潜力随降水量变化呈现波动性降低趋势,3m土层土壤有效含水量也表现为剧烈波动性和逐渐下降趋势,土壤干燥化趋势明显;(2)在30a模拟气象条件下的模拟时段内,旱塬地小麦水分生产潜力呈现波动性轻微降低趋势,3m土层土壤有效含水量季节性和年际间波动性显著,但土壤干燥化趋势并不明显;(3)综合分析认为,在降水量减少幅度不显著的情况下,旱塬地麦田土壤干燥化只是一种短期现象,不会导...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
林耀明
本文根据黄淮海地区１９９３～１９９５年麦季实测土壤水分、农业气象资料和卫星监测资料，试验了区域性土壤水分模型，以便模拟区内土壤水分及其相关要素的动态变化过程，解决以往土壤水分遥感模型只确定土壤水分含量不能确定水量结构的缺点。试验取得比较满意的效果，成功地利用遥感数据作为模型的输入，达到土壤墒情监测、水文水利分析和农作物遥感估产的目的。模型在输出水量结构的同时还提供了人类活动对水环境影响的信息。
关键词：
土壤水分监测,水循环,模拟模型
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
李涛 张建丰 张江辉
【目的】探究不同土壤容重条件下深层坑渗灌土壤水分的运动规律。【方法】以非饱和土壤水分运动方程为基础,建立深层坑渗灌的数值模拟模型,采用Galerkin有限单元法进行数值求解,用5种不同土壤容重的试验资料对模拟结果进行验证。【结果】容重不同的5种土壤在不同时刻湿润锋的模型值均略小于实测值;非边界上土壤含水量模型值的相对误差为1.98%,边界上土壤含水量模型值的相对误差为10.97%,且上边界的模型值普遍偏小,下边界的计算值普遍偏大;基于研究资料建立了土壤含水量的上、下边界修正方程。【结论】该模型结合修正方程,可以作为一种预测深层坑渗灌条件下土壤水分运动及其含水量分布的有效方法。
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