一、夏玉米农田SPAC系统水分传输势能及其变化规律研究（论文文献综述）
武小飞[1]（2021）在《水分胁迫对土壤-刺槐系统水力特性的影响》文中提出
吴清林[2]（2020）在《石漠化环境“五水”赋存转化与混农林业高效利用模式》文中研究指明中国南方喀斯特地区降雨丰富,特殊的喀斯特地质地貌导致干旱发生率较高。同时,水土流失具有特殊性,兼具地表流失和地下漏失的双重性,在成土速率很低的背景下,水土流失显得异常严重,地表无植被或无土覆盖而呈现出石漠化景观。石漠化治理关键问题在于治理水土流失,而水力作用是水土流失最重要的影响因子。喀斯特地区混农林业是节水增值产业,符合发展生态衍生产业治理石漠化的需求,其中“五水”赋存转化机理及其高效利用研究,可以揭示混农林因地因时合理配置的规律,为水资源高效利用模式提供理论依据。我们根据混农林配置节水、节水耕作及水资源高效利用等多学科交叉理论,2016-2020年在代表南方喀斯特不同地貌结构与石漠化环境的毕节撒拉溪、关岭-贞丰花江和施秉喀斯特研究区,通过15个径流小区35场侵蚀性降雨监测,对26个农艺节水样地和18个工程节水样地共采集了1810个土样并进行实验室物理属性分析,以及1080次土壤蒸发监测、21种植物的浸水试验、21种作物共592次的蒸腾速率监测,结合气象站数据,利用统计分析和数学模型构建,对混农林地的降雨、地表水、土壤水、地下水和生物水的赋存转化机理和机制进行研究,构建模式、技术研发和应用示范及验证推广,为国家石漠化治理水资源高效利用和生态产业发展提供科技支撑。（1）探讨了不同等级石漠化“五水”赋存转化规律,阐明了混农林对水资源高效利用特征,揭示了不同石漠化环境混农林对水资源赋存效益的差异及气温、生物量、土壤水力特征参数等对“五水”赋存转化的影响。不同石漠化程度下可利用降水量与降雨量、陆面蒸发量与土壤蒸发量在研究区的分布呈耦合关系,可利用降水量在中-强度石漠化环境分布最低,土壤蒸发和陆面蒸发则是中强度石漠化最高。混农林在不同程度上都具有减少地表产流、降低蒸腾速率和抑制土壤蒸发的生态效益,混农林对地表产流的阻控、抑制土壤水分蒸发和增加地下水赋存、降低蒸腾速率等方面均表现为潜在-轻度石漠化环境的生态效益最好。水资源赋存效益最终是潜在-轻度石漠化>无-潜在石漠化>中强度石漠化。在“五水”转化中,地表水、地下水、生物水和土壤水相对于降水的贡献率分别为0.14-12.71%、9.43-30.20%、9.79-49.97%和40.72-82.58%。对比研究发现,潜在-轻度石漠化环境混农林系统水资源赋存效益最高,提高了水分利用效率。干旱胁迫有助于提高水分利用效率,中-强度石漠化环境受干旱胁迫的影响使得水分利用效率最高。干旱胁迫、气温、土壤水力特征、生物量等自然因子综合影响着“五水”资源的赋存转化,呈现出一定的规律性和差异性。对规律性和差异性的掌握有利于进一步揭示混农林节水保水机制,为发展节水增值生态衍生产业提供理论支撑。（2）探讨了农艺节水和工程节水策略下混农林业水资源赋存转化与水资源高效利用规律,揭示了不同措施下土壤水赋存转化特征、植物水抑蒸特征,得出了不同节水措施的抑蒸减蒸机制。秸秆覆盖增加了土壤表层肥力,以肥调水的机制增加了表层土壤含水量,中间层土壤含水量较低,说明作物根系主要分布在10-20cm土层。混农林地秸秆覆盖+保水剂、秸秆覆盖、保水剂、地膜覆盖措施与对照组相比,降低了土壤水分蒸发,增加了土壤水分含量,提高了水分利用效率和水资源赋存效益。单一措施与复合措施相比,复合措施更能提高水资源赋存效益和水分利用效率。在干旱胁迫条件下,节水措施布设下的中-强度石漠化地区水分利用效率仍然最高。农艺措施和工程措施的布设,在不同程度上抑制了土壤蒸发、增加了土壤含水量,降低了土壤水向大气水的转化速率,降低了混农林的蒸腾速率,提高了水分利用效率和水资源赋存效益。混农林系统通过节水保水措施后,减少了水资源的耗散,揭示了基于“五水”赋存转化的混农林抑蒸减蒸及水资源高效利用机制,证实了喀斯特地区混农林系统采用节水保水措施进行水资源高效利用的可行性。（3）根据“五水”赋存转化机理,结合混农林节水保水机制,构建了不同石漠化环境混农林水资源高效利用的毕节模式、花江模式和施秉模式,研发了共性关键技术,集成无-潜在、潜在-轻度、中度-强度石漠化环境水资源高效利用技术体系。根据混农林节水与水资源高效利用策略,在毕节撒拉溪构建了喀斯特高原山地潜在-轻度石漠化环境水资源高效赋存与混农林节水增值模式,关岭-贞丰花江构建了喀斯特高原峡谷中-强度石漠化环境地表地下水有效转化与混农林节水保值模式,施秉构建了喀斯特山地峡谷无-潜在石漠化环境土壤-生物水高效赋存与混农林节水增值模式,分别简称“毕节模式”、“花江模式”和“施秉模式”。在模式中对现有技术进行总结,研发了混农林配置、地膜覆盖、屋顶集雨、地表-地下水联合调度、坡面集雨、生态水池、节水灌溉、矮化密植、林下养殖、生草覆盖等共性关键技术及技术体系,针对无-潜在、潜在-轻度、中度-强度石漠化环境,提出了水肥耦合、生草清耕覆盖保墒、瓶式根灌、硬化路面集雨、屋面集雨、地表地下水联合调度等技术集成。（4）混农林节水与水资源高效利用模式具较好的科学性和可操作性,应用示范成效较好,可起到示范引领作用,其中毕节模式、关岭-贞丰模式和施秉模式最适宜推广面积分别占南方8省区总面积的37.12%、20.52%和38.38%。2016年以来在对毕节撒拉溪、花江和施秉混农林与水资源利用现状的走访调查和实际调研基础上,结合前期项目的示范和研究成果,选取了三个研究区共6139hm2进行混农林节水与水资源高效利用示范,带动当地居民发展生态产业,具有良好的生态效益、经济效益和社会效益。发展节水增值混农林业有利于修复已退化的石漠化环境、遏制水土流失、促进植被恢复并带动经济发展。结合GIS空间分析并对指标进行赋值,建立了降雨、气温、海拔、地貌类型、岩性、坡度、土层厚度、水土流失强度、土壤类型、人口密度、人均GDP等评价指标体系,对模式进行推广适宜性评价。结果显示毕节模式、花江模式和施秉模式在中国南方喀斯特8省（市、区）最适宜、较适宜、基本适宜、勉强适宜和不适宜的推广面积分别为74.33×104km2、225.03×104km2、37.68×104km2、52.05×104km2、4.60×104km2,39.74×104km2、14.52×104km2、21.90×104km2、20.83×104km2、96.70×104km2,74.33×104km2、25.03×104km2、37.68×104km2、52.05×104km2、4.60×104km2。
王云霏[3]（2020）在《半湿润易旱区冬小麦/夏玉米农田水碳通量观测与模拟》文中研究指明关中平原是我国西北地区重要的粮食产区之一。随着水资源的日益短缺,大量的农业需水量和有限的淡水资源之间的矛盾日益突出。在气候变化的背景下,如何合理利用淡水资源优化水资源配置成为了当前热点问题之一。农田生态系统的能量及水碳通量是农田生态水文过程的主要过程。本文以关中平原作为研究区域,以能量及水碳通量观测为基础,选择典型的冬小麦夏玉米农田进行了以水碳通量观测与模拟为主要目标的农田生态水文过程研究。分析了关中地区典型农田生态系统的生态水文过程机理,构建了适用于该类型农田生态系统的生态水文模型,并以原位观测数据对该模型进行评价。研究得到以下结果:1. 冬小麦夏玉米农田能量及水碳通量季节与年际变化特征分析基于涡度相关系统和微气象观测系统的观测数据分析表明:轮作年的年总蒸散发（ET）分别为627mm-775mm。ET会随着叶面积指数（LAI）的快速增长而增长,并且ET在LAI达到最大时达到相应的峰值。此后,ET会随着叶片的衰老而降低。冬小麦日ET的最大值为5.5至6.0mm day-1,夏玉米日ET的最大值为5.2至6.7mm day-1。冠层导度（Gc）在玉米季和小麦季分别可以达到19.5 mm s-1和29.5 mm s-1的峰值。对于夏玉米和冬小麦,Gc对Priestley-Taylor系数（α）影响的阈值为10mm s-1,低于该阈值时,α随着Gc的增大线性增大。当LAI达到最大值时,波文比（β）日值处于0.1和0.2之间。当处于轮作期时,β日值一般处于1.5与2.9之间。玉米季和小麦季的平均值分别为0.59和0.53。环境因子分别解释了夏玉米季和冬小麦季82.6%和85.9%ET的变异性。Gc主要受净辐射（Rn）和饱和水汽压差（VPD）的直接影响,而ET仅主要受Rn的直接影响。夏玉米总初级生产力（GPP）比冬小麦高,但由于夏玉米生态系统呼吸（Re）值远大于冬小麦,夏玉米净生态系统碳交换（NEE）量反而比冬小麦小。2. 适用于该地区夏玉米农田的作物系数曲线的计算基于夏玉米蒸散发的实测数据,提出了适用于当地气候类型和田间管理措施的作物系数曲线,同时研究了夏玉米蒸发蒸腾量各组分（植物蒸腾量和土壤蒸发量）的季节与年际变化。结果表明,夏玉米农田的蒸发蒸腾量的不同组分具有明显的季节变化特征。在夏玉米的生长初期,土壤蒸发约占蒸发蒸腾量的78%–85%。随着冠层的不断生长,土壤蒸发量所占比率逐渐降低。在生长中期,土壤蒸发量很低,此时植物蒸腾量占蒸发蒸腾量的比率为54%–81%。基于研究地实测蒸发蒸腾量数据得出的不同生长阶段的作物系数分别为:生长初期为0.57,生长中期为1.01,生长后期为0.50。此作物系数曲线可以精确地预测作物需水量。由于气候和观测方法的不同,玉米作物系数的变异性很大。不同的蒸散发观测方法使得作物系数变异性很大。基于蒸渗仪测得的蒸散发数据得出的生长中期作物系数为1.20–1.53,显着高于基于涡度相关系统测得蒸散发数据得出的生长中期作物系数。尽管蒸渗仪被视作观测蒸散发的标准方法,但由于其观测尺度较小,区域代表性较低,通常会高估蒸发蒸腾量,进而会使得出的作物系数偏高。3. 基于SPAC系统的生态水文学模型（SCOPE＿STEMMUS）的构建基于SPAC系统,将SCOPE和STEMMUS模型进行了耦合,结果表明,将SCOPE模型和STEMMUS模型进行耦合后,陆面通量的模拟和蒸散发ET的分离得到了改进,尤其当植被受水分胁迫时提升尤为明显。与SCOPE＿STEMMUS与SCOPE、SCOPE＿SM和STEMMUS进行对比,耦合模型STEMMUS＿SCOPE可以很好的模拟当植被处于水分胁迫时的能量及水碳通量,同时该模型还可以模拟土壤水热和植被根系的动态变化。然而,该模型还有许多方面需要进一步改进。首先,在灌溉时,土壤温度的上边界条件估计还不够准确,这会显着影响到土壤温度的模拟。其次,土壤呼吸模块也需进一步改进,目前的模型对土壤呼吸的模拟仅考虑了土壤温度而忽视了土壤湿度对土壤呼吸的影响。综合而言,该模型集成了辐射传输、光合作用、根系动态生长及土壤水热运移等模块,可以作为模拟农田生态水文过程的准确方法。
丁杰[4]（2019）在《基于卫星遥感ET驱动分布式动力学模型的土壤剖面水分模拟研究》文中进行了进一步梳理土壤水是连接地下水与地表水的重要枢纽,是水资源转化及水文循环的重要环节,土壤水分的运动规律及精确模拟是目前国际研究的热点学术问题,对农业节水以及区域生态环境十分重要,对于土壤墒情的研究为农业用水提供坚实的理论依据,对自然界水资源循环规律的掌握、优化农业灌溉制度都具有一定指导意义。本文基于MODIS遥感数据,通过SEBS（Surface Energy Balance System）模型实现蒸散发的分布式模拟并以此驱动土壤水动力学模型,同时利用大兴土壤墒情监测点的实测土壤含水率数据做验证,从而对研究区域夏玉米生育期分布式土壤剖面水分进行了模拟研究。主要研究结论如下:（1）蒸散发遥感解译通过遥感方法获得蒸散发相较于传统方法具有高效、准确的特点,同时获得的蒸散发能够较好地反映空间变化规律,因而适用于较大区域上的蒸散发估算。本研究通过MODIS数据在500m空间尺度上进行蒸散发模拟,并根据涡度相关系统的实测值进行验证,进而验证SEBS模型在区域上的适用性。该研究根据区域的实际情况对模型中下垫面参数进行了适当改进,以提高模型对于研究区域蒸散发的模拟效果。实验站涡度相关系统的能量闭合度在2014、2015两年的冬小麦生育期分别达到0.89和0.79,因而可以认为该站点能量闭合度相对较好,对于不闭合的部分通过假设显热通量准确,潜热通量偏低的直减法以及认为显热通量及潜热通量均较实际值偏低的波文比法进行能量闭合。经过实测值验证,结果表明:在2014、2015冬小麦生育期内潜热通量的模拟值分别为313w/m2和277w/m2,相对均方根误差分别为82 w/m2和100 w/m2,确定性系数达到0.737和0.840。因而可以认为SEBS模型能够较好的反映研究区域的蒸散发时空分布格局,也可以认为将该数据应用于驱动土壤水分运动模型具有一定可行性,因而基于SEBS遥感蒸散发数据驱动土壤水动力学方法的土壤墒情模型具有一定可行性。（2）基于统计学方法的土壤相对湿度模拟该研究通过基于遥感数据的统计学方法对研究区域土壤相对湿度进行模拟研究,其中统计学模型分温度植被干旱指数模型（TVDI）及表观热惯量模型（ATI）两种方法进行试验模拟。通过TVDI模型和ATI模型的土壤相对湿度模拟均值分别为71.06%和92.55%,均方根误差分别为10.12%和12.54%,确定性系数分别为0.56和-0.11,而以归一化植被指数（NDVI）在0.2为阈值在植被指数较高的区域采用TVDI模型,反之采用ATI模型进行试验模拟时其模拟效果优于两种模型分别使用的情况。可以看出基于遥感数据的统计学方法可以获得较为准确的土壤相对湿度时空分布规律。（3）基于SEBS模型驱动土壤水动力学模型的分布式土壤墒情模型本研究基于Hydrus模型的土壤水动力学原理对区域上的土壤含水率进行了模拟研究,同时通过SEBS模型的蒸散发数据驱动土壤水动力学模型,在GIS平台通过对各计算单元上土壤剖面含水率进行精确模拟,从而实现土壤墒情分布式模型的构建。研究结果表明,在夏玉米生育期内40-60cm土壤含水量模拟效果较好,模拟均值为13.40m3/m3,均方根误差为2.1m3/m3,确定性系数0.734。由于统计学模型和土壤水力学模型的原理差异,前者需要使用前对特定研究区域率定,因而适用性较差;而后者采用机理性模型,在完成建模后仅依赖于气象数据及遥感数据即可方便准确的进行土壤墒情模拟。因此可以认为基于卫星遥感蒸散发数据驱动土壤水动力学模型的分布式土壤墒情模型能够更为高效便捷地获得土壤剖面水分的时空变化规律。
张大龙[5]（2017）在《温室环境因子驱动番茄与甜瓜水分运移的机理及模拟》文中研究指明温室土壤-植物-大气系统水流运动不仅是水循环的环节,也是能量传输和物质迁移的活跃过程。通过温室环境调控实现水分运移过程中“源-流-汇”的动态平衡关系,是保证植株正常水分状况和生理功能的基础。大量研究集中于评估各种灌溉制度的“源”节水效应,温室环境因子与“源-流-汇”的动态平衡关系研究仍较为薄弱。本研究以温室水分传输过程为主线,系统探讨了番茄、甜瓜水分运移对温室环境的响应过程,阐明了温室环境因子和生理过程驱动水分传输的动力学机制,旨在为通过温室环境调控挖掘节水潜力,提高温室水分利用效率奠定理论基础。主要研究结果如下:（1）量化了温室环境因子对甜瓜水分传输的驱动和调控效应。定量分析了叶片和单株尺度上环境因子对甜瓜水分传输的主效应、单因子效应、边际效应和交互作用。除空气相对湿度外,土壤相对含水量、空气温度和光辐射量对蒸腾速率均为正效应,其中相对含水量和温度的单因子效应趋近线性函数,光辐射量和空气相对湿度的单因子效应分别为开口向上和向下抛物线函数;相对含水量和温度的边际效应随编码值的递增变化较平缓,且在试验编码范围内均为正效应,光辐射量和相对湿度对蒸腾的边际效应随编码值的增加分别呈显着递增和呈递减趋势。（2）阐明了温室环境因子驱动甜瓜水分传输的时空变异及尺度效应。不同时间和空间尺度下,温室甜瓜蒸腾主导影响因子不同,各因子对蒸腾调控存在协同交互作用:日变化进程中,各环境因子、气孔导度和水力导度均对叶片蒸腾和单株耗水具有重要影响,但随着时间尺度的提升,这些因子与作物蒸腾的相关性均逐渐减弱;在较长时间尺度的甜瓜耗水进程中,作物单株总叶面积为单株耗水调控的主导因子;作物冠层导度和单株水力导度与光合同化能力显着相关,在长时间尺度上通过影响作物叶面积而间接影响单株水平上作物耗水量。（3）构建了温室环境因子驱动的甜瓜叶片和单株尺度上水分传输模型。以植物气孔行为与水汽扩散理论为主线,在微观水平和瞬时尺度上研究气孔对环境的响应机理,建立了温室环境因子驱动的叶片水分传输速率模型,可较好的应用于温室复杂环境下蒸腾速率模拟,预测误差小于20%;在长时间尺度上,利用辐热积模拟了作物系数动态变化,耦合Penman-Monteith公式构建了生长参数与环境因子协同驱动的单株耗水模型,预测误差为12.3%。（4）理论解析并试验验证了调控温室饱和水汽压差实现番茄水分传输节流效应的潜力。以统一能量指标解析了水分运移系统不同界面层驱动力的相对重要性,大气蒸发能力与“源-流-汇”的动态平衡和作物水分生产力的关系。温室夏季生产中,叶-气界面层蒸腾拉力过大,大气蒸发能力起关键作用。降低温室饱和水汽压差可以降低水分运移动力和传输速率,品种迪粉尼和金棚全生育期总蒸腾耗水量分别显着降低16.9%和17.4%,单株生物量水分利用效率分别提高45.2%和37.9%,产量水分利用效率分别提高29.1%和37.1%。因此,降低温室饱和水汽压差可以有效降低水分被动运输动力,显着提高灌溉利用效率。
虞连玉[6]（2016）在《不同水分供应条件下夏玉米农田SPAC系统水热传输模拟》文中研究指明通过不同水分供应条件下SPAC系统水热传输的定量模拟,可以解释土壤-植物-大气不同交互界面的水热输送与转化过程,对阐明非充分灌溉方式的节水机理,优化解决作物产量与耗水量矛盾进而实现农业水资源高效利用具有重要意义。本研究以夏玉米田间非充分灌溉试验为基础,分析了玉米冠层光谱特征、气孔导度和蒸发蒸腾量变化规律,建立了基于光谱植被指数的夏玉米叶面积指数估算模型和不同水分条件下气孔导度改进模型,为SPAC模型提供了动态的作物参数驱动;在充分考虑土壤水汽热耦合运移的STEMMUS模型基础上加入了作物蒸发蒸腾计算模块（直接ET和间接ET计算方法）和根系吸水计算模块（宏观和微观根系吸水模型）,最终建立了夏玉米田土壤-植物-大气连续体（SPAC）水热传输模型,实现了不同水分供应条件下SPAC系统水热动态变化的定量模拟。研究取得了如下主要成果:（1）夏玉米冠层高光谱反射率可见光波段“绿峰”、“红谷”和“红边”可作为反演叶面积指数的敏感波段范围;近红外波段（1600-1830nm）可作为指示植被冠层水分状态的敏感波段范围。选用了绿度植被指数（NDVI,RVI和EVI）、考虑土壤背景修正的植被指数（MSAVI,TSAVI和PVI）和水分植被指数（NDWI1240,NDWI1460和WI）三类植被指数,建立了各植被指数反演叶面积指数模型,结果表明:归一化植被指数NDVI能够有效的模拟本地区夏玉米叶面积指数的变化规律,考虑土壤背景修正的植被指数模拟效果有所提高,但不明显;水分植被指数反演叶面积指数模型的决定系数较高,表明在不同水分条件下,考虑冠层水分状态能显着提高叶面积指数的模拟效果。（2）利用三种水分指标（叶气温差、叶片尺度作物缺水指标、土壤水分指标）改进了Jarvis气孔导度模型并对其在不同水分供应条件下的适用性进行了验证分析。基于叶气温差和叶片尺度作物缺水指标的气孔导度改进模型模拟效果优于基于土壤水分指标的气孔导度改进模型。在夏玉米生育后期,土壤水分指标改进的气孔导度模型模拟值明显偏低,不适合该时段夏玉米气孔导度的定量研究。（3）夏玉米蒸发蒸腾量变化规律夏玉米蒸发蒸腾量和蒸腾速率均表现出单峰曲线的昼夜变化趋势,不同水分供应对蒸腾速率的影响主要体现在峰值大小和峰值发生的时间上。玉米蒸腾速率与环境因子的响应关系在不同水分供应条件下基本一致:光合有效辐射和气温影响较大,饱和水气压差影响较小。不同水分供应条件下夏玉米生育期内的实际蒸发蒸腾量和作物系数表现出一定的季节变化规律,均随着生育期的推进而增加,并在生育中期达到峰值。不同水分供应处理对实际蒸发蒸腾量和作物系数的影响主要表现在数值大小上。（4）比较分析了半干旱地区不同ET计算方法（间接ET方法和直接ET方法）、不同根系吸水模型（宏观根系吸水模型和微观根系吸水模型）对SPAC系统模型模拟结果的影响,为不同目标下SPAC模型的参数化方案选择提供了依据。基于宏观根系吸水模型的模拟表明:利用两种ET方法模拟的土壤含水率值和蒸渗仪实测值在20cm土层深度处变化规律基本一致,但是随着土层深度加深,SPAC模型模拟值和实测值差异增大。两种ET方法模型在不同土层深度的土壤温度模拟结果与实测结果相差不大,在生育前期土壤温度的模拟结果与实测结果吻合程度高,在较大的灌水过后,模型模拟结果出现了明显的高估,且随着土层深度的增加,与实测结果的差异性有增大的趋势。采用不同ET计算方法,SPAC模型模拟玉米蒸发蒸腾量的表现在灌水后有较大差异,采用间接ET方法的模型模拟结果明显低估了蒸发蒸腾量,而基于直接ET方法的模型效果较好。总体来看,两种ET方法均能够动态模拟小时尺度和日尺度的作物蒸发蒸腾量变化规律,采用直接ET方法估算效果较好,决定系数达到0.80以上。基于单根的微观根系吸水模型与宏观根系吸水模型模拟结果在土壤含水率、土壤温度和不同时间尺度的蒸发蒸腾量的表现相差不大。采用不同ET方法对土壤-植物-大气系统模型效果有显着影响,直接ET计算方法模型估算效果较好,比较适合该地区玉米蒸发蒸腾量的估算研究。（5）研究探讨了不同水分条件下SPAC模型的适用性。尽管在具体数值上有些差异,SPAC模型能够定量模拟不同水分条件下的土壤水分、蒸发蒸腾变化规律。研究发现生育前期降低土壤湿润频率能够显着降低土壤蒸发量。不同灌水量处理对玉米叶面蒸腾影响显着,表明蒸腾量的差异是造成不同灌水量处理条件下玉米生育期耗水差异的主要原因。
徐力刚,许加星,董磊,冯文娟,姜加虎[7]（2013）在《土壤-植物-大气界面中水分迁移过程及模拟研究进展》文中研究说明介绍了水循环过程中界面水分迁移转化理论,及SPAC连续体的概念及其发展过程,阐明了一些国内外SPAC理论研究的主要成果;对国内外各种典型土壤-植物-大气界面模型的基本结构、适用范围、主要研究对象、优势以及局限性做了系统介绍和对比;在此基础上对土壤-植物-大气系统的相互作用过程以及系统模拟中存在的问题提出了展望。分析得出如何解决下垫面与土壤-植物-大气系统复杂的关系,以及尺度转化问题将是面临的主要挑战。认为借助于水分和能量交换过程中的模型参数优化,来实现界面中水分迁移过程的精确化和简化模拟是未来的重要研究方向。
刘洪波[8]（2012）在《极端干旱区葡萄水分传输机制及蒸散特征研究》文中提出本文采用大田试验与模型模拟相结合的方法对成龄无核白葡萄的生长发育特征、水分传输机制及蒸散特征进行了研究,得到如下主要研究成果：通过对实验地土壤含水量和葡萄生理生长指标的测定,结果表明：以最大产量效益为原则,通过分析比较葡萄植株生长、光合特性、果实品质及产量可知,七种灌溉定额的灌水效果从好到坏依次为：中水、高水、组合三、组合二、组合一、低水和对照。葡萄园地SPAC水势时空变异规律明显,各介质水势影响显着。增大灌溉定额可使SPAC水势梯度增大、SPAC相临界面水势差提高SPAC水流运移驱动力增大以及使土壤与叶片之间、叶片与大气之间和大气与土壤之间水势差增大。在连续体中,土壤阻力的最大值约为最小值的1425.66倍,植株体内水流阻力最大值是最小值的3.08倍,而葡萄叶—气系统水流阻力的最大值是最小值的3.51倍。在各水流阻力中,叶—气系统水流阻力最大,占该连续体中水流总阻力的98.78%～98.98%,植株体内水流传输阻力次之,占该连续体中水流总阻力的1.02%-1.21%,土壤阻力最小,占该连续体中水流总阻力的比例小到可忽略不计不同水分处理平均土面蒸发当叶面积指数<3时,各处理间的日平均土面蒸发相差较小,随着处理间叶面积指数差异的加大,处理间日平均土面蒸发差值变大,高、中、低三种水分处理的逐日累积土面蒸发值分别为：221.77、151.67和129.86mm。从试验阶段内小型蒸发皿与E601水面蒸发器和ET0日变化规律来看,各处理总蒸发量分别为567.7mm、480.6mm、467.2mm、412.2mm。ET0和E601水面蒸发累积蒸发值二者变化趋势一致,二者之间具有显着的线性关系,相关系数为0.9996。葡萄各个生育期内耗水量的差异不大且变化规律趋于一致,在萌芽期的葡萄耗水强度为3.2～4.7mm/d,展叶期为7.3～9.8mm/d,花期为5.6～6.6mm/d,果粒膨大期为6.6-8.4mm/d,果实成熟期为5.4～6.7mm/d。不同水分处理耗水大小顺序为：沟灌对照>高水>中水>低水。在葡萄的主要生育期内,葡萄耗水主要以蒸腾为主,表现为：萌芽期各处理葡萄蒸腾强度为1.49～2.49mm/d,展叶期蒸腾强度为5.74～6.83mm/d,开花期蒸腾强度为2.73～4.55mm/d,果粒膨大期的蒸腾强度为6.09～6.55mm/d,果粒成熟期的蒸腾强度为4.39-5.01mm/d。通过对葡萄生理特性、植株蒸腾等指标的综合对比分析,建议采用以下滴灌技术参数：（1）组合二地表三管布置,灌溉定额700m3/亩,较优技术参数为栽培沟内距离葡萄主根40cm放置一条滴灌带,栽培垄上距离葡萄主根40cm和60cm各放置一条滴灌带,滴头流量为2.7L/h,滴头间距为40cm；（2）高水地表三管布置,灌溉定额1085m3/亩,其余技术参数与组合二相同；（3）中水地表三管布置,灌溉定额630m3/亩,其余技术参数与上同。但结合产量经济分析,中水布置净收益最高。
刘静[9]（2010）在《黄土高寒区三种灌木树种基于SPAC系统的耐旱性研究》文中研究表明本研究围绕土壤-植物-大气连续体（SPAC）内水分运动的动态观测,对黄土高寒区3种灌木树种银水牛果、沙棘、沙木蓼进行了一系列研究,为干旱半干早地区植被恢复重建过程中的树种选择提供依据,对实现区域可持续发展具有重要意义。主要内容包括：研究区土壤水分、大气水分动态规律；干旱胁迫下SPAC系统中水势变化及水分运移规律；干旱胁迫下植物的蒸腾特性；植物耐旱机理判别。主要研究结果：（1）试验地在植物生长季内大气降水分布不均,在植物生长旺盛期降水不足,引起土壤干旱,限制了植物生长所需的水分。（2）随着土壤干旱胁迫的加剧,植物叶水势日变化曲线均由单谷变为双谷,且叶水势日变幅增大。通过比较植物叶水势的极差值,可知3种植物适应干旱环境的能力大小为：沙棘>银水牛果>沙木蓼。此外,经实测模拟可知,在不同的水分胁迫下,影响植物叶水势的主要气象因子为气温和相对湿度。（3）随着土壤水分胁迫的加剧,沙棘和银水牛果的蒸腾速率日变化曲线由单峰变为双峰,而沙木蓼的蒸腾速率日变化曲线在单双峰之间变动。经比较,沙棘在4个水分梯度下的蒸腾速率都高于同一梯度下其它两个树种的蒸腾速率,得出沙棘属于高蒸腾植物,气孔调节能力要强于其它两个树种。（4）试验测定SPAC系统不同界面的水势,并计算系统内水流传输阻力,结果表明,叶-气水流阻力远大于土-叶水流阻力,并且叶-气界面和土-叶界面的水流阻力大小均为：沙木蓼>银水牛果>沙棘。（5）通过对植物干旱胁迫处理,得到3种植物的萎蔫系数分别为：银水牛果3.82%、沙棘3.63%、沙木蓼3.87%；植物的土壤水分利用率都在85%以上,其中沙棘的最高87.25%；根据耗水指数排序,得出3种植物抗旱性排序：沙棘>银水牛果>沙木蓼。此外,基于叶水势与土壤含水量、土壤水势的判别模型,得出银水牛果、沙棘、沙木蓼均为低水势忍耐脱水耐旱树种。
蔡立群[10]（2009）在《不同保护性耕作措施对黄土高原旱地农田SPAC系统中水分运移特性的影响研究》文中提出通过设置在陇中黄土高原西部干旱区的不同保护性耕作试验,对传统耕作不覆盖、免耕不覆盖、免耕秸秆覆盖、传统耕作秸秆还田、传统耕作地膜覆盖、免耕地膜覆盖下土壤水分物理特性、作物水分特性、土壤水分平衡及水分在SPAC系统中不同界面的相互关系研究,基本获知了春小麦-豌豆轮作农田系统中土壤水分特征曲线、土壤饱和导水率、土壤有机质含量、土壤温度、作物叶水势、作物叶片相对含水量及饱和亏、土壤水分平衡、大气水势等指标对不同处理的响应,得到以下主要结论:1)两种轮作序列下,不同保护性耕作措施耕层0-30cm土壤水分特征曲线在高吸力阶段,即5bar和15bar时几乎重合,只在3bar、1bar和0.5bar时出现相对较大的分化,特别是在1bar和0.5bar时,两种轮作次序下各处理在同一水吸力时的质量含水量差异表现出明显差异。2)两种轮作序列下,免耕秸秆覆盖和传统耕作秸秆还田处理0-5cm土层容重均显着低于传统耕作不覆盖和传统耕作地膜覆盖的处理,同时增加了表层及次表层土壤的总孔隙度。3)通过对不同轮作次序下0-5、5-10、10-30cm土层土壤机械稳定性团聚体和水稳性团聚体组成、团聚体稳定系数的测定,发现干筛法获得的机械稳定性团聚体均以大团聚体为主;各种保护性耕作措施均较传统耕作能够提高水稳性团聚体含量,特别是粒级较大的水稳性团聚体含量,且其土壤团聚体稳定率在三个土壤层次中均高于传统耕作不覆盖处理的。4)各处理在两种轮作次序下的土壤饱和导水率表现各异。但总体上,免耕秸秆覆盖处理与传统耕作不覆盖、传统耕作秸秆还田、传统耕作地膜覆盖、免耕地膜覆盖处理间差异均达到了5%的显着水平,而免耕地膜覆盖处理则显着低于传统耕作不覆盖、免耕不覆盖、传统耕作秸秆还田处理的。5)各层次土壤总有机碳含量的变化趋势均表现为免耕秸秆覆盖、传统耕作秸秆还田较传统耕作不覆盖处理在三个层次均有提高,这种趋势在表层表现的尤为明显。6)免耕秸秆覆盖处理能够降低观测层的土壤温度,具有明显的“降温效应”,而免耕不覆盖、传统耕作秸秆还田处理能提高15cm以上各层次的地温,有一定的“增温效应”,传统耕作地膜覆盖、免耕地膜覆盖处理能阻止夜间土壤温度的回落,有显着的“保温作用”。7)作物各生育期叶水势日变化均呈现自清晨逐渐降低,中午12:00到14:00左右降至最低,然后逐渐回升的趋势,且随生育期的推进,叶水势日变化均值逐渐降低。不同生育时期的作物叶水势、叶片相对含水量在免耕秸秆覆盖、传统耕作结合秸秆还田及免耕不覆盖的处理下均较传统耕作处理的高,而叶片水分饱和亏则呈相反的趋势,同时,春小麦各处理的叶片相对含水量均呈现抽穗期>拔节期>开花期>灌浆期的趋势,而豌豆各处理的叶水势均在现蕾期达到最大值,分枝和开花期次之,结荚鼓粒期最低。8)就作物产量、蒸散量、水分利用效率而言,免耕秸秆覆盖、传统耕作地膜覆盖、免耕地膜覆盖处理均较其它处理高。对2008年4月-8月间不同轮作次序下水分蒸发蒸腾的研究结果表明:不同保护性耕作措施下棵间总蒸发量（E）在P→W→P序列（春小麦田）为传统耕作秸秆还田（139.72mm）>传统耕作不覆盖（134.01mm）>免耕秸秆覆盖（105.33mm）>免耕不覆盖（100.21mm）,在W→P→W序列（豌豆田）为传统耕作不覆盖（109.60mm）>传统耕作秸秆还田（96.91mm）>免耕不覆盖（85.45mm）>免耕秸秆覆盖（85.35mm）。但在两种轮作序列下各处理总蒸散量均表现为免耕秸秆覆盖>传统耕作不覆盖>免耕不覆盖>传统耕作秸秆还田;两种轮作序列下各处理的蒸散量都随着作物生育期的推进,经历一个由小到大,再到小的过程。9)各处理间0-200cm土壤贮水量在不同的时期各不相同,但总体上不同保护性耕作措施对0-200cm土壤剖面水贮量的影响在相同的测定阶段差异不大,而在年际间变化较大,且试区土壤剖面总的水分含量在试验期间从未达到土壤排水上限（DUL）,即作物有效水分的上限。根据土壤贮水量的年度间变化趋势,大致可将每年0-200cm土壤贮水量分为3个时期,即5月中旬到7月中旬的春夏作物旺盛生长土壤失墒期、7月中旬到10月下旬的夏秋雨季土壤增墒期、11月到第二年5月上旬的冬春土壤稳墒期。10)通径分析表明,影响植物叶水势日变化的主要气象因子因作物的不同而有所差异。其中,影响春小麦叶水势日变化最直接的气象因子是大气水势,其次是大气相对湿度、土壤水吸力和大气温度;影响豌豆叶水势日变化因子中最重要的是大气相对湿度,其次是大气水势、土壤水吸力、大气温度和太阳辐射。
二、夏玉米农田SPAC系统水分传输势能及其变化规律研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、夏玉米农田SPAC系统水分传输势能及其变化规律研究（论文提纲范文）
（2）石漠化环境“五水”赋存转化与混农林业高效利用模式（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 前言 |
| 第一章 研究现状 |
| 第一节 “五水”赋存转化与混农林业 |
| 第二节 喀斯特石漠化环境“五水”赋存转化与混农林业 |
| 第三节 “五水”赋存转化与混农林业研究现状与展望 |
| 第四节 国内外拟解决的关键科技问题与展望 |
| 第二章 研究设计 |
| 第一节 研究目标与内容 |
| 第二节 技术路线与研究方法 |
| 第三节 研究区选择与代表性 |
| 第四节 实验方案与资料数据可信度分析 |
| 第三章 “五水”赋存转化与混农林业高效利用 |
| 第一节 大气水赋存转化特征 |
| 一 研究区降水时空分布特征 |
| 二 可利用降水分布特征 |
| 三 相关性分析 |
| 第二节 地表水赋存转化与混农林高效利用 |
| 一 侵蚀性降雨量与产流关系 |
| 二 雨强与产流的关系 |
| 三 混农林系统地表产流阻控效益 |
| 第三节 土壤水赋存转化与混农林高效利用 |
| 一 混农林土壤水赋存特征 |
| 二 混农林地土壤水蒸发 |
| 第四节 生物水赋存转化与混农林高效利用 |
| 一 混农林蒸腾特征 |
| 二 混农林地冠层截留量 |
| 第五节 “五水”赋存转化与混农林高效利用 |
| 一 混农林地“五水”赋存转化特征 |
| 二 混农林“五水”赋存转化数学模型构建与验证 |
| 三 基于“五水”赋存转化机理的混农林地水资源高效利用 |
| 第四章 混农林地水资源高效利用策略 |
| 第一节 混农林地农艺措施高效利用水资源 |
| 一 混农林地农艺措施下的土壤水分赋存特征 |
| 二 混农林地农艺措施的土壤水资源转化特征 |
| 三 基于“五水”赋存转化的混农林农艺节水策略 |
| 第二节 工程节水措施与混农林高效利用水资源策略 |
| 一 工程节水措施及混农林土壤水分赋存特征 |
| 二 工程节水策略对混农林地水资源转化的影响 |
| 三 基于“五水”赋存转化的工程节水策略 |
| 第五章 基于“五水”赋存转化的混农林业高效利用模式构建及技术 |
| 第一节 模式构建 |
| 一 模式构建的理论依据 |
| 二 模式构建的边界条件 |
| 三 模式构成的技术体系 |
| 四 模式的结构与功能特性 |
| 五 结构与功能的对比分析 |
| 第二节 技术研发与集成 |
| 一 现有成熟技术应用 |
| 二 共性关键技术研发 |
| 三 不同等级石漠化地区技术优化与集成 |
| 第六章 “五水”赋存转化与混农林业高效利用模式应用及推广 |
| 第一节 模式应用示范与验证 |
| 一 示范点选择与代表性论证 |
| 二 示范点建设目标与建设内容 |
| 三 混农林水资源高效利用现状评价与措施布局 |
| 四 混农林水资源高效利用规划设计与应用示范过程 |
| 五 混农林水资源高效利用模式应用示范成效与验证分析 |
| 第二节 模式优化调整方案与推广 |
| 一 模式存在的问题与优化调整 |
| 二 模式推广适宜性分析 |
| 三 模式推广应用范围分析 |
| 第七章 结论与讨论 |
| 第一节 主要结论 |
| 第二节 创新点 |
| 第三节 讨论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录一 土壤物理属性数据(g) |
| 附录二 作物蒸腾速率监测(g/g/h) |
| 附录三 地表产流数据 |
| 附录四 土壤蒸发速率监测(mm/d) |
| 附录五 气象数据统计 |
| 附录六 植被截留数据(mm) |
| 攻读学位期间科研成果 |
| 一、参与的科研项目 |
| 二、发表的论文 |
| 三、获得奖励 |
| 致谢 |
（3）半湿润易旱区冬小麦/夏玉米农田水碳通量观测与模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 陆面过程与气候变化 |
| 1.1.2 陆地生态系统能量和物质的传输 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 陆面过程观测研究现状 |
| 1.2.2 陆面过程模型研究 |
| 1.2.3 根系吸水(RWU)模型研究现状 |
| 1.2.4 根系生长模型研究现状 |
| 1.3 农田生态水文研究中存在的主要问题 |
| 1.4 本研究思路及主要内容 |
| 1.5 本研究技术路线 |
| 第二章 关中地区冬小麦夏玉米农田陆面过程观测 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 研究区域概况 |
| 2.3 观测仪器及数据采集 |
| 2.4 涡度相关数据处理 |
| 2.5 涡度相关数据能量闭合分析 |
| 2.6 结果与讨论 |
| 第三章 关中平原冬小麦夏玉米农田能量及水碳通量特征分析 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 研究方法 |
| 3.2.1 表面参数计算 |
| 3.2.2 通径分析 |
| 3.2.3 植物蒸腾和土壤蒸发分离方法 |
| 3.2.4 净生态系统碳交换(NEE)的分解 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 微气象因子变化 |
| 3.3.2 表面参数季节年际变化 |
| 3.3.3 能量分配和波文比变化 |
| 3.3.4 蒸散发对环境和生物因子的响应 |
| 3.3.5 中国不同生态系统波文比对比 |
| 3.3.6 中国不同地区小麦、玉米年蒸散发对比 |
| 3.3.7 碳通量的日内变化特征 |
| 3.3.8 碳通量及蒸散组分的季节和年际变化特征 |
| 3.3.9 不同生态系统GPP、NEE和 Re对比 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 关中平原夏玉米ET分离及作物系数计算 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 研究方法 |
| 4.2.1 基于当地气候条件的作物系数的计算 |
| 4.2.2 实际作物系数的计算 |
| 4.2.3 统计分析 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 玉米生长季的气候条件 |
| 4.3.2 玉米生长季蒸发蒸腾量、土壤蒸发量和作物蒸腾量季节变化 |
| 4.3.3 夏玉米作物系数的确定 |
| 4.3.4 不同地区玉米生长中期作物系数对比 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 SCOPE_STEMMUS耦合模型的建立与验证 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 SCOPE_STEMMUS模型技术路线 |
| 5.3 SCOPE_STEMMUS模型中主要过程的数学描述 |
| 5.3.1 SCOPE模型主要过程的数学描述 |
| 5.3.2 STEMMUS模型主要过程的数学描述 |
| 5.3.3 SCOPE_STEMMUS模型主要过程的数学描述 |
| 5.4 模型驱动及验证数据 |
| 5.5 结果与讨论 |
| 5.5.1 土壤湿度模拟 |
| 5.5.2 土壤温度模拟 |
| 5.5.3 能量通量模拟 |
| 5.5.4 日蒸散发ET、植物蒸腾T和土壤蒸发E模拟 |
| 5.5.5 净生态系统碳交换NEE模拟 |
| 5.5.6 叶水势、水分胁迫系数和根长密度的模拟 |
| 5.5.7 SCOPE_STEMMUS模型的应用 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 结论 |
| 6.1 主要研究成果 |
| 6.1.1 揭示冬小麦夏玉米农田能量及水碳通量特征 |
| 6.1.2 确定关中平原的夏玉米作物系数 |
| 6.1.3 构建冬小麦夏玉米农田水碳通量模拟模型 |
| 6.2 本研究创新点 |
| 6.3 本研究不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）基于卫星遥感ET驱动分布式动力学模型的土壤剖面水分模拟研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 蒸散发研究进展 |
| 1.2.2 土壤水统计学模拟方法的研究概况 |
| 1.2.3 土壤水动力学研究进展 |
| 1.3 研究需求 |
| 1.4 研究内容 |
| 第二章 研究区域与试验数据 |
| 2.1 研究区域概况 |
| 2.2 试验数据说明 |
| 2.2.1 土壤参数 |
| 2.2.2 土壤墒情监测点布设概况 |
| 2.2.3 验证数据 |
| 2.3 遥感影像预处理 |
| 2.4 模型构建方法及技术路线 |
| 第三章 SEBS模型模拟蒸散发及其验证 |
| 3.1 SEBS模型介绍 |
| 3.2 涡度相关系统通量观测数据的能量闭合度评价 |
| 3.3 冬小麦生育期蒸散发变化规律及验证 |
| 3.4 SEBS模型模拟蒸散发相关分析 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 基于统计学方法土壤墒情模拟 |
| 4.1 统计学方法模拟土壤墒情概况 |
| 4.1.1 表观土壤热惯量法土壤墒情反演 |
| 4.1.2 温度植被干旱指数法土壤墒情反演 |
| 4.2 研究方法 |
| 4.3 土壤墒情统计学模型构建 |
| 4.4 土壤墒情模拟验证及分析 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 基于卫星遥感ET驱动分布式动力学模型的土壤剖面水分模型 |
| 5.1 Hydrus-1D模型 |
| 5.2 基于卫星遥感ET驱动的分布式土壤墒情模型 |
| 5.2.1 土壤墒情监测点的蒸散发模拟 |
| 5.2.2 土壤蒸发与植株蒸腾 |
| 5.3 分布式土壤墒情模型结果验证及分析 |
| 5.4 土壤墒情模型比较分析 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要研究结论 |
| 6.1.1 SEBS蒸散发模型 |
| 6.1.2 统计学方法土壤水分模拟 |
| 6.1.3 基于土壤水动力学方法的土壤水分模拟 |
| 6.2 本研究的创新点 |
| 6.3 存在的问题与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（5）温室环境因子驱动番茄与甜瓜水分运移的机理及模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 土壤-植物-大气连续体中水分循环动力学驱动机制及影响因素 |
| 1.2.1 SPAC系统中水分传输的势能分布 |
| 1.2.2 SPAC系统中水分传输动态的模拟 |
| 1.2.3 SPAC水分传输理论的应用 |
| 1.3 温室水分循环过程与传输规律 |
| 1.3.1 温室水分循环及水量转化的影响因素 |
| 1.3.2 温室作物水热通量研究进展 |
| 1.3.3 水分传输状态在植物工厂环境调控中的应用 |
| 1.4 温室作物水分传输模拟 |
| 1.4.1 Penman–Monteith公式在温室作物耗水模型中的应用 |
| 1.4.2 基于气孔行为的蒸腾模型 |
| 1.4.3 温室水分传输模型的时空尺度提升与转化 |
| 1.5 研究中亟待解决的问题 |
| 1.5.1 温室环境因子驱动与调控水分传输机理 |
| 1.5.2 温室环境因子驱动的作物水分传输模型 |
| 1.5.3 温室逆境条件下的水动力学解析 |
| 1.6 研究内容、目的和意义 |
| 第二章 温室环境因子驱动甜瓜水分传输的综合评价 |
| 2.1 叶片尺度甜瓜蒸腾速率影响因子分析 |
| 2.1.1 引言 |
| 2.1.2 材料与方法 |
| 2.1.3 结果与分析 |
| 2.1.4 讨论 |
| 2.1.5 小结 |
| 2.2 温室环境因子驱动甜瓜单株水平水分传输机理 |
| 2.2.1 引言 |
| 2.2.2 材料与方法 |
| 2.2.3 结果与分析 |
| 2.2.4 讨论 |
| 2.2.5 小结 |
| 2.3 温室甜瓜水分传输调控的时空尺度效应 |
| 2.3.1 引言 |
| 2.3.2 材料与方法 |
| 2.3.3 结果与分析 |
| 2.3.4 讨论 |
| 2.3.5 小结 |
| 第三章 温室环境因子驱动的甜瓜水分传输模型 |
| 3.1 温室环境因子驱动的甜瓜水分传输速率的实时动态模拟 |
| 3.1.1 引言 |
| 3.1.2 模型原理 |
| 3.1.3 材料与方法 |
| 3.1.4 模型参数估算 |
| 3.1.5 模型检验 |
| 3.1.6 讨论 |
| 3.1.7 小结 |
| 3.2 温室环境因子驱动的甜瓜单株耗水动态模拟 |
| 3.2.1 引言 |
| 3.2.2 材料与方法 |
| 3.2.3 模型原理 |
| 3.2.4 模型参数估算 |
| 3.2.5 模型构建与检验 |
| 3.2.6 讨论 |
| 3.2.7 小结 |
| 第四章 温室饱和水汽压差调控番茄水分生产力的机制 |
| 4.1 温室饱和水汽压差驱动番茄水分传输的动力学机制 |
| 4.1.1 引言 |
| 4.1.2 试验材料与方法 |
| 4.1.3 结果与分析 |
| 4.1.4 讨论 |
| 4.1.5 小结 |
| 4.2 番茄水分输导结构对温室饱和水汽压差的响应 |
| 4.2.1 引言 |
| 4.2.2 试验材料与方法 |
| 4.2.3 结果与分析 |
| 4.2.4 讨论 |
| 第五章 全文结论、创新点和展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 研究创新点 |
| 5.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 缩略词表 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 项目资助 |
（6）不同水分供应条件下夏玉米农田SPAC系统水热传输模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景、意义与目的 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 作物叶面积指数的高光谱监测研究进展 |
| 1.2.2 作物需水量研究进展 |
| 1.2.3 根系吸水模型研究进展 |
| 1.2.4 土壤水热传输研究进展 |
| 1.3 有待进一步解决的问题 |
| 1.4 研究目标与研究内容 |
| 第二章 研究方法与试验方案 |
| 2.1 研究方法与技术路线 |
| 2.2 研究区概况 |
| 2.3 试验处理方案 |
| 2.4 试验观测项目与方法 |
| 2.4.1 土壤温湿度的测定 |
| 2.4.2 作物蒸发蒸腾量的测定 |
| 2.4.3 棵间土壤蒸发测定 |
| 2.4.4 作物生理生态指标的测定 |
| 2.4.5 水热参数计算公式 |
| 第三章 夏玉米生理生态参数估算模型 |
| 3.1 基于高光谱遥感的夏玉米叶面积指数估算模型 |
| 3.1.1 不同水分供应条件下夏玉米叶面积指数响应规律 |
| 3.1.2 夏玉米冠层高光谱特征分析 |
| 3.1.3 夏玉米冠层光谱、导数光谱与叶面积指数的相关分析 |
| 3.1.4 植被指数与夏玉米叶面积指数的回归分析 |
| 3.2 基于水分胁迫系数的夏玉米气孔导度估算模型 |
| 3.2.1 气孔导度模型及改进 |
| 3.2.2 结果与分析 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 夏玉米蒸发蒸腾量变化规律 |
| 4.1 夏玉米蒸发蒸腾量日变化规律 |
| 4.1.1 不同天气类型条件下夏玉米蒸发蒸腾量日变化规律 |
| 4.1.2 灌水前后夏玉米蒸腾及蒸发蒸腾量日变化规律 |
| 4.1.3 夏玉米不同生育阶段蒸腾日变化规律 |
| 4.1.4 夏玉米蒸腾速率与环境因素的相关性 |
| 4.2 夏玉米蒸发蒸腾量季节变化规律 |
| 4.2.1 夏玉米土壤蒸发与蒸发蒸腾变化规律 |
| 4.2.2 夏玉米蒸发蒸腾与作物系数变化规律 |
| 4.2.3 夏玉米作物系数与环境因子的响应关系 |
| 4.3 不同水分供应条件下夏玉米蒸发蒸腾与作物系数变化规律 |
| 4.4 夏玉米土壤蒸发比例影响因素 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 夏玉米农田土壤-植物-大气系统水热传输模拟 |
| 5.1 土壤-植物-大气水热传输模型构建 |
| 5.1.1 土壤水热耦合运移模型（STEMMUS模型） |
| 5.1.2 根系吸水源汇项的参数化 |
| 5.1.3 蒸发蒸腾量参数化 |
| 5.1.4 模型数值求解 |
| 5.1.5 评价指标 |
| 5.2 宏观根系吸水模型结果分析 |
| 5.2.1 土壤含水率变化规律及模型模拟 |
| 5.2.2 根区土壤储水量变化规律及模型模拟 |
| 5.2.3 土壤温度变化规律及模型模拟 |
| 5.2.4 小时尺度玉米蒸发蒸腾量变化规律及模型模拟 |
| 5.2.5 日尺度玉米蒸发蒸腾、土壤蒸发变化规律及模型模拟 |
| 5.2.6 玉米蒸发蒸腾累积量变化规律及模型模拟 |
| 5.2.7 玉米蒸发蒸腾量组分与蒸发比例变化规律及模型模拟 |
| 5.3 微观根系吸水模型结果分析 |
| 5.3.1 土壤含水率变化规律及模型模拟 |
| 5.3.2 土壤温度变化规律及模型模拟 |
| 5.3.3 小时尺度玉米蒸发蒸腾量变化规律及模型模拟 |
| 5.3.4 日尺度玉米蒸发蒸腾、土壤蒸发变化规律及其模型模拟 |
| 5.3.5 玉米蒸发蒸腾累积量变化规律及模型模拟 |
| 5.3.6 玉米蒸发蒸腾量组分与蒸发比例变化规律及模型模拟 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 非充分灌溉条件下SPAC模型的适用性研究 |
| 6.1 土壤含水率变化规律及模型模拟 |
| 6.2 日尺度玉米棵间土壤蒸发变化规律及模型模拟 |
| 6.3 玉米蒸发蒸腾累积量变化规律及模型模拟 |
| 6.4 玉米蒸发蒸腾量组分与蒸发比例变化规律及模型模拟 |
| 6.5 灌水前后土壤含水量与根系吸水速率垂直变化规律 |
| 6.6 小结 |
| 第七章 主要结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 论文不足之处及有待进一步研究的主要问题 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）土壤-植物-大气界面中水分迁移过程及模拟研究进展（论文提纲范文）
| 1 土壤-植物-大气连续体 (SPAC) 概念的提出 |
| 1.1 土壤-植物-大气连续体 (SPAC) 基本理论及其发展 |
| 1.2 土壤-植物-大气连续体水分迁移的国内外研究进展 |
| 2 SPAC系统中水分迁移与转化过程 |
| 2.1 水循环理论和“五水”转化理论 |
| 2.2 SPAC中水分运转阻力和水势梯度分布研究 |
| 2.3 SPAC水热传输与生态过程研究 |
| 3 SPAC系统中水分过程模拟研究进展 |
| 3.1 SPAC系统水分过程模拟方法探析 |
| (1) 确定性方法 |
| (2) 随机性方法 |
| 3.2 SPAC系统水分过程模拟常见模型介绍 |
| 4 问题与展望 |
（8）极端干旱区葡萄水分传输机制及蒸散特征研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 试验材料与方法 |
| 2.1 研究区概况 |
| 2.2 土壤基本特征 |
| 2.3 气象要素基本特征 |
| 2.4 田间观测指标与测定 |
| 2.5 葡萄田间滴灌试验设计与毛管布置 |
| 第3章 不同水分处理下成龄葡萄生理生态特征研究 |
| 3.1 不同灌溉定额对土壤含水量的影响 |
| 3.2 不同水分处理对葡萄生理的影响 |
| 3.3 不同水分处理对葡萄果实性状的影响 |
| 3.4 不同水分处理下葡萄光合特性研究 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 葡萄SPAC系统水分传输机制研究 |
| 4.1 葡萄叶片水势与主要生态因素关系的研究 |
| 4.2 葡萄SPAC系统水分传输势能变化规律研究 |
| 4.3 葡萄SPAC系统水流阻力变化规律研究 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 成龄葡萄蒸散特征研究 |
| 5.1 参考作物潜在蒸散量(ETo)的计算方法研究及影响因子分析 |
| 5.2 葡萄在不同水分处理下土面蒸发规律的试验研究 |
| 5.3 水面蒸发与参考作物潜在腾发量的关系 |
| 5.4 成龄葡萄耗水特征研究 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 土壤水分动态模拟 |
| 6.1 基本原理 |
| 6.2 模拟结果与分析 |
| 6.3 小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）黄土高寒区三种灌木树种基于SPAC系统的耐旱性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 1 引言 |
| 1.1 SPAC基本理论 |
| 1.2 SPAC系统中水分运动的国内外研究进展 |
| 1.3 植物水势研究与进展 |
| 1.3.1 干旱胁迫下植物水势的变化研究 |
| 1.3.1.1 国外相关研究 |
| 1.3.1.2 国内相关研究 |
| 1.3.2 气候因子对植物水势的影响研究 |
| 1.3.3 SPAC中水分运转阻力和水势梯度分布研究 |
| 1.4 研究物种的生物学特性 |
| 1.5 研究目的与意义 |
| 2 研究内容与方法 |
| 2.1 研究区自然概况 |
| 2.2 研究内容 |
| 2.3 试验布设 |
| 2.4 试验方法 |
| 2.4.1 土壤要素 |
| 2.4.1.1 土壤容重及田间持水量 |
| 2.4.1.2 土壤含水量 |
| 2.4.1.3 土壤水势 |
| 2.4.2 气象要素 |
| 2.4.3 植物水分生理 |
| 2.4.3.1 植物水势 |
| 2.4.3.2 叶片保水力 |
| 2.4.3.3 叶片相对含水量(RWC) |
| 2.4.3.4 植物蒸腾作用 |
| 2.4.4 数据处理 |
| 2.4.5 技术路线 |
| 3 土壤-大气系统的水分变化 |
| 3.1 土壤水分变化 |
| 3.1.1 土壤水分季节变化 |
| 3.1.2 土壤水分垂直季变化 |
| 3.1.3 土壤水势季节变化 |
| 3.2 大气水分变化 |
| 3.2.1 大气水势季节变化 |
| 3.2.2 大气水势日变化 |
| 3.3 小结 |
| 4 干旱胁迫下植物水分变化 |
| 4.1 不同植物叶片保水力比较 |
| 4.2 不同植物叶片相对含水量比较 |
| 4.3 叶水势日变化 |
| 4.3.1 同一土壤含水量条件下不同植物叶水势日变化比较 |
| 4.3.2 同一植物不同土壤含水量条件下叶水势日变化比较 |
| 4.4 植物叶水势与气象因子的关系 |
| 4.4.1 同一土壤含水量条件下不同植物叶水势与气象因子的关系比较 |
| 4.4.2 不同土壤含水量条件下同一植物叶水势与气象因子的关系比较 |
| 4.5 小结 |
| 5 干旱胁迫下植物蒸腾特性研究 |
| 5.1 蒸腾速率日变化 |
| 5.1.1 同一土壤含水量条件下不同植物蒸腾速率日变化比较 |
| 5.1.2 同一植物不同土壤含水量条件下蒸腾速率日变化比较 |
| 5.2 植物蒸腾速率与叶水势的关系 |
| 5.2.1 蒸腾速率日变化与植物叶水势日变化的关系 |
| 5.2.2 不同水分梯度下植物蒸腾速率与叶水势的关系 |
| 5.3 小结 |
| 6 干旱胁迫下SPAC系统中不同界面水分变化规律及相互影响 |
| 6.1 清晨叶水势与土壤含水量的关系 |
| 6.2 清晨叶水势与土壤水势的关系 |
| 6.3 叶水势与大气水势的关系 |
| 6.4 不同植物的SPAC系统水势梯度及水流阻力 |
| 6.5 小结 |
| 7 植物耐旱机理判别 |
| 7.1 植物的萎蔫系数与耗水指数 |
| 7.2 植物耐旱机理的判别模型 |
| 7.3 小结 |
| 8 结论与建议 |
| 8.1 结论 |
| 8.1.1 干旱胁迫条件下,植物通过自身水分变化表现出耐旱性 |
| 8.1.2 干旱胁迫条件下,植物通过蒸腾表现出耐旱性 |
| 8.1.3 水分在SPAC运移过程中,不同植物的水势梯度及水流阻力比较 |
| 8.1.4 通过萎蔫系数、耗水指数及植物耐旱机理模型,判别植物耐旱性 |
| 8.2 建议 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 导师简介 |
| 获得成果目录清单 |
| 致谢 |
（10）不同保护性耕作措施对黄土高原旱地农田SPAC系统中水分运移特性的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Summary |
| 引言 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 保护性耕作研究 |
| 1.2 植物水势及其相关研究 |
| 1.3 水分在SPAC 系统中的运移研究 |
| 1.4 土壤水分运移研究现状 |
| 第二章 研究思路与方法 |
| 2.1 研究思路与技术路线 |
| 2.2 试验设计与方法 |
| 第三章 不同保护性耕作措施对土壤水分运移物理特性因子的影响 |
| 3.1 土壤水分特征曲线 |
| 3.2 土壤孔隙状况 |
| 3.3 土壤团聚体组成及稳定率 |
| 3.4 田间持水量 |
| 3.5 土壤饱和导水率 |
| 3.6 土壤有机质含量 |
| 3.7 土壤温度 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 不同保护性耕作措施对作物水分特性的影响 |
| 4.1 作物叶水势动态 |
| 4.2 作物叶片相对含水量和叶片水分饱和亏 |
| 4.3 作物有效水动态 |
| 4.4 作物水分利用效率 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 不同保护性耕作措施对农田土壤水分平衡的影响 |
| 5.1 试验期间降水分布 |
| 5.2 土壤蒸发及作物蒸腾 |
| 5.3 土壤水贮量动态及其分布 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 不同保护性耕作措施下SPAC 系统中不同界面水分的相互关系 |
| 6.1 作物叶水势与土壤水势的关系 |
| 6.2 作物叶水势与大气水势的关系 |
| 6.3 作物叶水势与气象因子的关系 |
| 6.4 作物叶水势与环境因子的关系 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与讨论 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 讨论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 导师简介 |
四、夏玉米农田SPAC系统水分传输势能及其变化规律研究（论文参考文献）
- [1]水分胁迫对土壤-刺槐系统水力特性的影响[D]. 武小飞. 西北农林科技大学, 2021
- [2]石漠化环境“五水”赋存转化与混农林业高效利用模式[D]. 吴清林. 贵州师范大学, 2020
- [3]半湿润易旱区冬小麦/夏玉米农田水碳通量观测与模拟[D]. 王云霏. 西北农林科技大学, 2020
- [4]基于卫星遥感ET驱动分布式动力学模型的土壤剖面水分模拟研究[D]. 丁杰. 合肥工业大学, 2019(01)
- [5]温室环境因子驱动番茄与甜瓜水分运移的机理及模拟[D]. 张大龙. 西北农林科技大学, 2017(11)
- [6]不同水分供应条件下夏玉米农田SPAC系统水热传输模拟[D]. 虞连玉. 西北农林科技大学, 2016(08)
- [7]土壤-植物-大气界面中水分迁移过程及模拟研究进展[J]. 徐力刚,许加星,董磊,冯文娟,姜加虎. 干旱地区农业研究, 2013(01)
- [8]极端干旱区葡萄水分传输机制及蒸散特征研究[D]. 刘洪波. 新疆农业大学, 2012(05)
- [9]黄土高寒区三种灌木树种基于SPAC系统的耐旱性研究[D]. 刘静. 北京林业大学, 2010(10)
- [10]不同保护性耕作措施对黄土高原旱地农田SPAC系统中水分运移特性的影响研究[D]. 蔡立群. 甘肃农业大学, 2009(06)