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相似文献
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1.
本文开展了冬小麦生长与土壤-植物-大气连续体(简称SPAC)水热运移的耦合研究,建立了可以同时动态模拟冬小麦生长过程与SPAC水热运移过程的动力学模型-WheatSPAC模型。模型中,采用有限元差分格式进行土壤水热运移的数值模拟;采用双层模型进行冠层水热运移的模拟;采用改进的Feddes根系吸水模型及负指数分布形式的根系密度模型,实现土壤与冠层的耦合;通过生育阶段、干物质生产、干物质分配等过程的模拟,建立了冬小麦生长的机理性模型;通过对冬小麦叶面积指数、株高、根系分布的模拟,实现冬小麦生长与SPAC水热运移的耦合。  相似文献   

2.
冬小麦生长条件下土壤氮素运移动态的数值模拟   总被引:10,自引:1,他引:9  
将土壤溶质运移理论和土壤微生物化学、植物生理学有机地结合起来,建立了农田土壤氮素运移、转化与吸收的综合数学模型。运用该模型对中德合作项目试验田1999~2000年冬小麦优化施肥与传统灌溉和优化施肥与优化灌溉两小区的土壤水分和氮素运移动态及干物质产量进行了模拟。模拟结果与实测数据吻合较好。两小区土壤剖面埋深165cm处硝态氮淋失量的计算结果表明:与传统灌溉方式相比,优化灌溉方式的土壤硝态氮的淋失量明显减少。用验证后的数学模型在计算机上进行了几种不同灌溉方案下土壤水氮运移动态及干物质产量变化的数值试验,结果表明:在喷灌条件下,冬小麦以每l0d灌溉一次,每次20mm水量的灌溉方式较优。  相似文献   

3.
根据北京永乐店试验站的田间试验资料,得出冬小麦生长与土壤-植物-大气连续体(简称SPAC)水热运移耦合的WheatSPAC模型计算需要的土壤参数与冬小麦遗传参数。将模型的计算值与实测值进行比较,表明模型能够较好地模拟叶面积指数、干物质重、土壤水分温度等。利用WheatSPAC模型对不同灌溉条件下的田间水热状况与作物产量进行分析,得到结论:对于北京地区的气候条件,返青后作物蒸腾消耗占净辐射的50%以上;如果返青后墒情较好,在拔节期进行灌溉对冬小麦的最终产量最为有利;如果在拔节之后进行一次灌溉,则灌溉进行得越早对产量越有利;三水以后,随灌溉量的增加,产量的边际效益递减;返青后,降雨与灌溉的总量约240mm对冬小麦的生长比较适宜。  相似文献   

4.
在华北平原中国农业大学东北旺实验田开展了水肥耦合灌溉实验,设置了传统和优化水肥4个组合处理,同时应用作者提出的联合模拟模型SPWS对2000年夏玉米生育期内的土壤水分、氮素转化运移以及水氮限制条件下夏玉米的叶面积指数、干物重、吸氮量及籽粒产量进行了模拟,模拟结果与实测数据均吻合良好。水氮平衡分析结果表明,优化灌溉和优化施肥管理措施均能明显减小水分渗漏、硝酸盐淋失和氮素的气体损失,且均有不同程度的增产作用,其中优化水肥处理下水氮利用率分别为1.33kg/m3和31.6kg/kgN,为4个组合处理中最高。  相似文献   

5.
利用田间实测数据对AquaCrop模型进行校验,获取了模型的关键参数,并量化不同施氮量水平与肥胁迫相关的压力系数;以此为基础,提出了半定量方法的参数化方案,实现了华北冬小麦施氮量的优化管理。结果表明:(1)模型校验过程中冠层覆盖度的决定系数R2大于0.876、NRMSE小于15.554%;土壤含水率模拟值与实测值的R2大于0.840、NRMSE小于9.960%;所有处理下产量模拟值与实测值的R2大于0.964。说明经校验的模型能较好地模拟不同施氮处理下作物生长及产量产出过程,可利用该模型进行施氮量优化管理研究。(2)利用半定量方法实现了氮肥的多情景模拟,根据模拟结果建立了施氮量与产量之间的关系,当施氮量达到355.30 kg/hm2后,继续增加施氮量,冬小麦的产量出现了降低的趋势。  相似文献   

6.
在土壤—植物系统中,根系吸水吸氮对土壤水氮运移具有重要作用,为达到节约水资源、提高肥料利用率、减轻环境污染、增加作物产量的目的,有必要了解根系吸氮机理。综述了国内具有代表性的根系吸氮试验和几种常见的微观宏观根系吸氮模型的研究进展,通过试验建立模型,利用模型进一步模拟还原根系吸氮机理,并指出了试验与模型中存在的问题,以作进一步改进。  相似文献   

7.
根据北京永乐店试验站的田间试验资料,得出冬小麦生长与土壤-植物一大气连续体(简称SPAC)水热运移耦合的WheatSPAC模型计算需要的土壤参数与冬小麦遗传参数。将模型的计算值与实测值进行比较,表明模型能够较好地模拟叶面积指数、干物质重、土壤水分温度等。利用WheatSPAC模型对不同灌溉条件下的田间水热状况与作物产量进行分析,得到结论:对于北京地区的气候条件,返青后作物蒸腾消耗占净辐射的50%以上;如果返青后墒情较好,在拔节期进行灌溉对冬小麦的最终产量最为有利;如果在拔节之后进行一次灌溉,则灌溉进行得越早对产量越有利;三水以后,随灌溉量的增加,产量的边际效益递减;返青后,降雨与灌溉的总量约240mm对冬小麦的生长比较适宜。  相似文献   

8.
本文基于零惯性量方程和一维对流-弥散方程建立起畦灌溉施肥地表水流溶质运移模型,并利用HYDRUS-2D软件模拟二维非饱和土壤水流溶质运移过程,以一维地表水流溶质运移模拟得到的通量条件作为二维非饱和土壤水流溶质运移模拟的上边界,利用编制的程序将两个模型进行集成,构建起畦灌施肥地表与非饱和土壤水流溶质运移集成模型。基于多时段分步迭代计算方法,实现沿畦长地表入渗溶质通量动态变化条件下的二维非饱和土壤水流溶质运移模拟。  相似文献   

9.
滴灌施肥灌溉的水氮运移数学模拟及试验验证   总被引:23,自引:0,他引:23  
李久生  张建君  饶敏杰 《水利学报》2005,36(8):0932-0938
基于土壤水分运动的动力学方程和溶质运移的对流-弥散方程,建立了不同土壤中地表滴灌施硝酸铵(NH4NO3)时水分和硝态氮运移的数学模型及边界条件。利用商业化软件HYDRUS-2D对模型进行了求解。为了验证所建立的模型,分别在壤土和砂土两种土壤上进行了不同滴头流量、灌水量和肥液浓度下的湿润距离、土壤含水率和硝态氮分布试验。模拟结果与试验数据的对比表明,利用HYDRUS-2D求解所建立的模型得到的湿润距离随时问的变化过程、土壤含水率和硝态氮分布与实测值吻合良好。因此,HYDRUS-2D软件可以作为预测滴灌施肥灌溉条件下水分和氮素在土壤中运移的有效工具。  相似文献   

10.
农田控制排水是减少硝态氮流失最直接有效的方法之一。本文利用典型涝渍区-淮北平原砂姜黑土地区实测土壤、气象、作物等资料,用DRAINMOD模型进行了长序列模拟分析,结果显示在当地气象条件下,干旱是影响冬小麦产量的主要因素,而涝渍则是影响棉花产量的主要因素。补充灌溉条件下,采用传统排水与控制排水两种措施的模拟结果显示,灌溉可使冬小麦产量得到大幅提高,但对棉花产量的影响不大。采取控制排水措施后,地下排水量大大减少,排水总量也显著降低,从而有利于区域水质的保护。  相似文献   

11.
浙江红壤区水分条件对冬小麦生长的动态耦合模拟   总被引:9,自引:0,他引:9  
吕军 《水利学报》1998,29(7):0068-0073
本文讨论了土壤水分运动与作物生长动态耦合模型的建立方法.经与试验结果比较,验证了土壤水分运动和作物生长动态耦合模型对冬小麦生长过程模拟的可靠性,分析了模型中有关作物旱害和渍害耦合参数的灵敏性.应用该模型对南方多雨地区冬小麦生长进行的分析。  相似文献   

12.
不同生育阶段水分亏缺对水稻干物质与产量的影响   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
为探讨不同施氮条件下不同生育阶段水分亏缺对水稻生长的影响,通过盆栽试验研究了不同生育阶段水分调控后水稻生育后期干物质和产量的变化。结果表明:分蘖后期水分亏缺处理水稻产量较对照持平略有增加,水稻生长在亏缺复水后表现出明显的补偿效应;拔节孕穗后期和抽穗开花期水分亏缺处理干物质积累显著低于对照,并且抽穗开花期水分亏缺造成了水稻产量的显著下降;较高的氮素水平可以提高水分利用效率,减小水分亏缺给作物造成的危害,达到以肥补水、以水调肥的效果。  相似文献   

13.
田间条件下土壤氮素运移的模拟模型Ⅰ   总被引:7,自引:1,他引:6  
将土壤NH4+和NO3-视为土壤溶质,根据土壤溶质运移原理,选用描述土壤溶质运移的对流-弥散模型,建立了一个田间条件下土壤氮素运移的数值模拟模型模型中考虑了矿化、生物因持-释放、土壤氨挥发、硝化和反硝化等转化作用,并用线性模式描述土壤铵吸附,作物根系吸收也在源汇项中.各转化参数均需用土壤温度和湿度进行修正,所建模型为土壤水、热和氮素联合模拟模型.对联合模型中水盐运动模块用经典试验作了检验  相似文献   

14.
对栾城地区降雨蒸发条件下的土壤水分运动模拟研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
数值模拟方法是评价地下水资源量、模拟自然界一些水文地质过程发生和发展的主要方法和手段之一。 HYDRUS-1D 是用于模拟变量饱和孔隙介质中水流和溶质运移的模型软件。本文应用 HY-DRUS-1D 软件,模拟了河北省栾城县实验地在降雨蒸发条件下的土壤水分运动情况。通过对模型的校正与识别,得出了栾城地区的水分运动形式。  相似文献   

15.
作物生长田间水分平衡的系统模拟   总被引:7,自引:0,他引:7  
吕军 《水利学报》1998,29(1):0045-0051
以作物生长模型MACROS(L1D)为基础,建立了土壤水分运动和作物生长耦合关系综合模拟系统. 着重介绍了SPAC体系水分运动子模型,并对土壤水分运动模拟的结果和各类参数的灵敏度等进行了分析.最后,应用该模拟系统对南方多雨地区冬小麦田土壤水分平衡和土壤渍害的发生过程进行了模拟分析。  相似文献   

16.
外加碳源对污水灌溉系统氮素迁移转化影响的实验研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
焦平金  许迪  程先军 《水利学报》2008,39(3):380-384
基于室外土柱实验装置,开展苜蓿作物生长条件下污水灌溉土地处理慢渗系统氮素迁移转化的实验研究,探讨在灌溉原污水中添加碳源对污灌系统氮素平衡和作物生长的影响,试验中考虑了不同碳氮比的影响.结果表明,随着灌溉原污水中有机碳含量的增加,苜蓿的干物质量和吸氮量逐渐减少,土壤氮素淋溶量逐渐增大,反硝化和氨挥发引起的氮素气态逸出量有所增加,氮素气态逸出和作物对氮素的吸收利用是该类污灌系统去除氮素的最主要途径.在本文特定作物和土壤条件下,增加灌溉原污水中的有机碳含量将不利于污灌系统对氮素的去除.  相似文献   

17.
利用SPAC模型对冬小麦蒸散发的研究   总被引:11,自引:0,他引:11  
根据SPAC模型对不同灌水处理下冬小麦返青至成熟期田间水热传输及转化规律的数值模拟结果,拟合了根据地表以下1m土层贮水量和参考作物腾发量进行农田蒸散发估算的经验公式。利用经验公式和SPAC模型对不同灌水处理和不同潜水埋深下冬小麦返青至成熟期的蒸散发进行了计算,结果吻合良好。  相似文献   

18.
在土壤根区水分运动规律的研究中,通常以土壤水热耦合模型来定量描述和预测土壤水分变化规律,以根系吸水模型来模拟作物根区根系吸水机理及过程。西藏高寒地区低压低氧、强辐射、近地层冷热交换频繁,加之土层稀薄,浅层土壤水转化过程复杂,作物生长受水热胁迫影响较为明显,作物根区的水热耦合作用对根系吸水及能量传输和物质运移影响显著。为了进一步探求西藏地区特殊水热条件下的根区水热运移机理,摸清西藏高寒区作物根系吸水规律,就国内外土壤水热耦合模型和根系吸水模型的相关研究做了综述,针对西藏地区特有的水热条件,建议将水热耦合模型与根系吸水模型结合应用,构建考虑水热耦合因素的根系吸水模型,以更好地适应当地实际,揭示根系土壤水分运动规律。  相似文献   

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