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相似文献
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1.
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   

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.
我国农业灌溉效率较低,农业水域环境污染问题显著。为了探讨Hydrus在农业灌溉和氮素运移中的应用,文章针对近年来国内外Hydrus在农业灌溉及氮素运移方面的相关文章进行了整理综述。结果表明,Hydrus在涌泉灌溉、滴灌及土壤水分中的应用显著,同时也多用于分析氮素运移的影响因素及硝化与反硝化作用。在此基础上,Hydrus仍存在因模型参数设置等导致的误差,可以通过与其他模型耦合或开发相关拓展功能来提高模拟精度。  相似文献   

4.
田间条件下土壤氮素运移的模拟模型I   总被引:14,自引:4,他引:10  
将土壤NH^+4和NO^-3视为土壤溶质,根据土壤溶质运移原理,选用描述地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运移的数值模拟模型,模型中考虑了矿化,生物固持-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作了进行修正,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经验作了检验。  相似文献   

5.
排水农田氮素运移,转化及流失规律的研究   总被引:5,自引:0,他引:5  
在总结文献和室内外试验基础上,对排水条件下氮素运移,转化及流失规律进行了分析研究;建立了一维、二维土壤水和地下水中氮素运移转化数学模型;探索了有限元数值计算法耦合求解水流和氮素运移模型,并提出了改进流线追踪法,克服已有简易计算方法中采用经验数据,精确方法计算繁复,且耗机时多的缺点,可用于排水农田氮素运移长期预报。  相似文献   

6.
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   

7.
对近年来灌溉施肥条件下水氮运移的研究进展进行了归纳和总结。许多研究表明,氮元素在土壤中的运移分布及淋失与灌水施肥量、土壤质地和本底值有关,因素水平不同,结论也不同;数值模拟是研究水氮运移特性的又一有效方式,确立适宜的定解条件和参数便能得出精度较高的数值解。提出考虑氮素挥发损失与转化吸收作用及制定节水灌溉施肥评价指标是今后应当努力的方向。  相似文献   

8.
为探究地下水中氮素的迁移转化规律,建立三维非饱和带-饱和带完全耦合的水动力和溶质运移的数值模型,考虑氮素的矿化、硝化、反硝化等反应过程,利用COMSOL软件进行模型求解。将构建的模型应用于山东半岛小沽河地区,利用地下水位和氮素质量浓度监测数据对模型进行校验。根据模型结果分析水位及氮素分布的时空变化,探究灌溉量、施肥量及作物类型对氮素在地下水中分布的影响,并对硝态氮在地下水中长期富集过程进行预测。结果表明,建立的非饱和带 饱和带完全耦合模型能够准确地模拟水动力和溶质迁移转化过程:当抽水灌溉量分别减小10%、20%时,硝态氮质量浓度降低2.17、2.98 mg/L,氨氮质量浓度降低0.02、0.03 mg/L;当施肥量分别增加25%、降低25%时,地下水中硝态氮质量浓度分别增加2.60 mg/L、降低3.16 mg/L,氨氮质量浓度分别增加0.02 mg/L、降低0.02 mg/L;将夏玉米-冬小麦轮作农田改植蔬菜后硝态氮质量浓度年平均升高23.93 mg/L,氨氮质量浓度年平均增加0.29 mg/L;长期不施肥硝态氮质量浓度明显降低,5年总降低量为33.48 mg/L。  相似文献   

9.
系统归纳了描述潜流带氮素迁移转化行为的水动力、溶质运移、微生物生长数学模型及其耦合关系,分析了耦合模型的主要参数及其影响因素,探讨了试验数据获取、过程耦合关系建立、模型参数识别对数值模拟不确定性的影响。针对现有研究的不足,提出了未来应加强潜流带原生环境监测、热传输过程与其他过程耦合、多维度多过程耦合模型优化计算等方面的研究。  相似文献   

10.
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   

11.
刘培斌  张瑜芳 《水利学报》1999,30(11):0072-0078
为研究麦田暗管排水地段氮肥运移转化及淋失规律,在地下水位以上的土壤非饱和带建立了氮素运移与转化的一维模型,在地下水位以下的饱和带采用流网与一维模型相结合近似模拟暗管排水地段的二维溶质运移问题,这样田间饱和非饱和流动区域即可作为一个整体进行研究,方法简单、实用。对方法及模型的正确性进行了田间试验验证。  相似文献   

12.
水稻田铁锰对氮素转化影响的实验研究   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
以江西千烟洲农业生态系统内水稻田为对象,通过对不同深度土壤水中铁锰含量与三氮含量的相关分析,确定了包气带中影响三氮迁移转化的主要铁锰浓度场位。分析结果表明:120 cm以下深度铁锰含量呈显著性正相关,铁锰的伴随关系良好;在120 cm土层中三氮变化受铁锰浓度场的控制显著,其他土层并不明显;五个不同深度土层中铁锰与氨氮和硝酸盐氮的相关系数出现波浪形变化,并且在研究区域,铁锰均表现出对硝化反应的抑制作用。  相似文献   

13.
This paper develops and applies a mathematical model for determining the economically optimal scheduling of fertilization and irrigation (fertigation) that maximizes the farmer's profits. The analysis assumes a single crop (corn) and a single growing season. For a given total seasonal fertigation level, the optimal scheduling solution to the optimization problem identifies not only the maximum profits but also the minimum total nitrogen leached below the root zone and, therefore, the minimum groundwater contamination. The conceptual framework, coupled with the experimental data for corn, are used to investigate the impacts of taxing the total nitrogen leaching and an action equivalent taxation of nitrogen fertilizer. It is demonstrated that the increase in the fertilizer tax required to achieve a given level of reduction of total nitrogen leaching is much smaller in relation to the change in the tax on leached nitrogen required to achieve the same reduction.  相似文献   

14.
基于DNDC模型的东北半湿润区膜下滴灌玉米施肥制度优化   总被引:2,自引:0,他引:2  
东北半湿润地区玉米生育期内的降雨量通常较多,给田间试验开展施肥制度优化研究带来一定困难。本文结合田间试验结果,利用DNDC模型优化了玉米膜下滴灌施氮次数和施氮比例。其方法是在对DNDC模型参数进行敏感性分析的基础上,分别利用2012和2011年东北膜下滴灌玉米田间试验数据对DNDC模型中作物参数进行率定和验证,最后利用验证后的模型优化出适宜的施氮次数和施氮比例。研究结果表明,对玉米吸氮量和产量影响较大的参数为大气CO_2浓度、作物需水量、降雨量和籽粒C/N等;验证后的模型能较精确模拟玉米的产量和吸氮量,而对玉米的生长动态模拟精确度相对较差;当土壤初始无机氮含量在60 mg/kg时,东北半湿润区膜下滴灌玉米的适宜施氮量为150~200 kg/hm~2,且在玉米抽穗期和灌浆期以1:3的比例施入氮肥可使氮肥的淋失量减少,而产量也可保持在较高水平。  相似文献   

15.
黄河泥沙对氮迁移转化的影响及环境效应   总被引:3,自引:0,他引:3  
夏星辉  王君峰  张翎  张思波 《水利学报》2020,51(9):1138-1148
黄河具有高泥沙含量的特点,泥沙对营养元素和污染物的迁移转化具有重要的影响。含氮化合物是我国河流的主要污染物之一,是国家重点防控污染物,是影响河流水体健康的重要因素。本文基于实验室模拟实验和野外采样研究成果系统综述了泥沙对河流氮迁移转化的影响及其环境效应。重点分析了(1)黄河水体含氮化合物的时空分布特征及来源;(2)含氮化合物的悬浮泥沙-水界面过程以及悬浮泥沙对氮转化过程的促进作用;(3)悬浮泥沙含量和粒径等对有机氮降解、硝化作用、反硝化作用、耦合硝化反硝化作用以及厌氧氨氧化作用的影响;(4)泥沙对温室气体N_2O产生和排放的影响,以及(5)水沙条件变异对氮迁移转化作用的影响。研究结果可为气候变化和人类活动双重作用下河流氮污染治理以及温室气体的排放控制提供科学依据。  相似文献   

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