渍水麦田土壤水分动态模型研究

土壤水分原稿

土壤水分综述 摘要 关键词：土壤水分影响因素 1程积民、万惠娥[1]等人通过采用工程与生物措施相结合的方法，对黄土丘陵半干早区柠条灌木林的建设与土壤水分过耗及调控恢复的定位进行试验研究。试验选择出最佳灌草立体配置模式：水平阶整地为柠条-披碱草、柠条-草木樨、柠条-芨芨草类型；水平沟整地为柠条-芨芨草、柠条-草木樨类型；鱼鳞坑整地为柠条-草木樨、柠条-芨芨草、柠条-本氏针茅类型。这种配置模式可以调节和补充土壤水分的不足，促进灌草的生长，控制水土流失，改善生态环境。 2杨建昌、刘立军等人通过大田试验和盆栽试验研究了土壤水分对旱育秧水稻产量形成的影响，旱育秧移栽后有明显的分蘖和生长优势，尤其在节水灌溉或低土壤水分条件下，旱育秧有效穗数多、干物质累积量高、抽穗后的光合势大，较水育秧显著增产。但在土壤水分充足或常规灌溉条件下，旱育秧分蘖成穗率低、有效穗数少，较水育秧增产幅度小。表明旱育秧配合本田期节水灌溉，其增产潜力较大。 3王进鑫、黄宝龙等人采用旱棚人工控水，对侧柏、刺槐不同水量全生长期均衡供水条件下，2-3年生幼树的生长需水规律、蒸腾耗水与土壤水分的关系进行了研究，结果表明，刺槐蒸腾耗水量随土壤供水能力的增大而增加，其中以生长前期和生长盛期耗水为主。侧柏蒸腾耗水量以生长盛期最大，约占年蒸腾量的46.27%，生长后期次之，生长前期较小，并求出了两树种蒸腾耗水的土壤水分应力订正函数及

在非充分供水条件下实际蒸腾耗水的时间-水分函数。 4张爱良、黄桂英等人采用盆栽法，研究了四种不同土壤水分含量条件下小麦旗叶生理特性的变化规律。结果表明，土壤水分含量与小麦经济产量间呈极显著正相关( r = 0.9936 )，提高土壤水分含量能使灌浆中后期小麦旗叶叶绿素含量、可溶性糖含量和硝酸还原酶活性均得到提高。在土壤水分胁迫条件下，旗叶SOD 活性显著降低，质膜透性明显加大，致使植株衰老加速。 5王克勤、王立选用田间7年生和盆栽2年生金矮生苹果，在自然环境条件下进行不同水平土壤水分人为控制。结果表明，林木蒸腾作用与光照强度和土壤水分状况之间存在着密切的联系。林木在苗期时，当土壤水分不足时，应采取措施避免强光照射，以减轻过度蒸腾失水造成的生理伤害，提高成活率和促进苗木生长。 6潘占兵、李生宝等人通过对宁夏盐池干旱退化草场植被恢复与风蚀沙化防治技术示范区内不同种植密度的柠条林土壤水分进行了定位观测，从土壤水分日变化、季节性变化、水分垂直分布等方面进行了分析。结果表明：土壤含水量主要受大气降雨及植物生长节律的影响, 变化较大。 7吴玉光，王美菊等人通过用植物纤维薄膜代替塑料薄膜覆盖农田，研究了植物纤维膜对保持土壤含水量的作用。结果表明，利用植物纤维膜覆盖地面，可以起到保持土壤水分、减少水分蒸发的作用，它可以抑制土壤水分蒸发量的80%- 90%，但从保持土壤水分方面来说，还不能达到覆盖塑料薄膜的水平；从调节土壤空气条件方面看，可以使多余的水分蒸发，提高土壤的通气程度，又比塑料膜具有一定

河北省麦田土壤硒的含量、形态及其有效性研究

河北省麦田土壤硒的含量、形态及其有效性研究 唐玉霞;王慧敏;刘巧玲;吕英华;孟春香 【摘要】采用田间取样和室内分析相结合的方法,研究了河北省麦田土壤硒的含量、形态及其有效性.结果表明:河北省麦田土壤全硒含量为0.061～0.584 mg/kg,平均值0.341 mg/kg,略高于全国平均值.河北省麦田土壤有效硒含量为4.93～83.88 μg/kg,平均值为31.51 μg/kg.河北麦省田土壤硒主要以有机物硫化物结合及元素 态硒存在,占土壤全硒含量的42.25%～58.46%,其次为残渣态硒,占28.28%～ 40.99%,其余形态之和占12.26%～17.36%,而作物可吸收利用的可溶态、可交换 态及碳酸盐结合态硒仅占8.12%～10.37%.河北麦省田土壤硒的平均有效度为 9.69%.麦田土壤有效硒与土壤全硒、土壤有机质、土壤pH及土壤阳离子代换量(CEC)均呈显著或极显著正相关,因此在农业生产中通过提高土壤有机质含量可以有效地增加土壤有效硒的含量. 【期刊名称】《华北农学报》 【年(卷),期】2010(025)00z 【总页数】4页(P194-197) 【关键词】麦田土壤;硒;含量;形态分布;有效性 【作者】唐玉霞;王慧敏;刘巧玲;吕英华;孟春香 【作者单位】河北省农林科学院,农业资源环境研究所,河北,石家庄,050051;河北省农林科学院,农业资源环境研究所,河北,石家庄,050051;河北省农林科学院,农业资源环境研究所,河北,石家庄,050051;河北省土壤肥料总站,河北,石家庄,050021;河北省农林科学院,农业资源环境研究所,河北,石家庄,050051

农田水利(大学期末复习资料

我国水资源分布的特点：①总量大，人均少②时间分布不均衡③空间分布不均衡④水土资源不匹配 农田水利： 为防治干旱、渍、涝和盐碱灾害，对农田实施灌溉、排水等人工措施的总称。 灌溉： 按照作物生长的需要，利用水利工程设施将水送到田间，以补充农田水分的人工措施。 农田排水： 将农田中过多的地面水、土壤水和地下水排除，改善土壤的水、肥、气、热关系，以利于作物生长的 人工措施。 农田水利学： 是一门研究利用灌溉排水工程措施来调节农田水分状况及改变和调节地区水情，以消除水旱灾害， 合理而科学地利用水资源，为农业生产服务的科学。 灌溉分区 :①常年灌溉带②不稳定灌溉带③水稻灌溉带 农田水分状况： 指农田地面水、土壤水和地下水的多少及其在时间上的变化。 土壤水： 是地表水和地下水的过渡环节；存储的水随大气降水或灌溉补给增加；通过蒸发蒸腾的消耗而减少；在 土壤中存储之外的剩余水经向下渗漏或形成地表径流而排出。 土壤水按其形态分： 1、 汽态水： 2、 吸着水： 3、毛管水： 形式间并无严格的分界线，其所占的比例与土壤质地结构，有机质含量，温度有关 存在于土壤空隙中的水汽，利于微生物活动，数量少，忽略。 ①吸湿水：分子力、紧紧束缚在土粒表面、不能在重力和毛管力作用下移动、分子状态水 （ 吸湿系数： 吸湿水达到最大时的土壤含水率） ②薄膜水：分子力、束缚在土粒表面、可沿表面移动但不能脱离土粒表面、液态水膜 （最大分子持水率： 膜状水达到最大时的土壤含水率） 在毛管作用下土壤中所能保持的水分 ,或在重力作用下不易排除的水分中超出吸着水的部分 ① 上升毛管水：地下水沿土壤毛细管上升的水分 ② 悬着毛管水：不受地下水补给时，上层土壤由于毛细管作用所能保持的地面渗入的水 （土壤储存水的主要形式） 土壤中超过田间持水率的那部分水；重力水以深层渗漏的形式进入更下的土层或地下水；旱地应避 4、重力水： 免深层渗漏，防止水的浪费和肥料的流失；水田保持适宜的深层渗漏是有益的，增加根部氧分，有利于根系发育 田间持水率： 悬着毛管水达到最大时的土壤含水率。在生产实践中常指灌水两天后土壤所能保持的含 水率 土壤水按其对作物的有效性分： 无效水、有效水和过剩水（重力水） 1） 吸着水紧缚于土壤表面，低于吸着水的水分为无效水 2） 重力水在无地下水顶托的情况下，很快排出根系层；在地下水位高的地区，重力水停留在根系层内时，会影 响 土壤正常的通气状况，这部分水分有时称为过剩水 3） 在重力水和无效水之间的毛管水，容易为作物吸收利用，属于有效水 4） 一般常将田间持水率作为重力水和毛管水以及有效水分和过剩水分的分界线 凋萎系数： 当土壤含水率降低至吸湿系数的 1.5－2.0 倍时，就会使植物发生永久性凋萎现象，这时的含水率 烘干测定法： 1、仪器设备：土钻、铝盒（已知重量和编号） 、烘箱、剖面刀和电子天平（或分析天平） 2、操作步骤：仪器准备——取土——称重——烘干——称重——计算 三水转化过程： （地面水、土壤水、地下水） （1）地下水位埋深较大 （2）地下水位埋深较小 农田水分状况的调节措施： 1、 水分过多： 2、 水分不足： 3、 调节措施： 降雨量过多 降雨量不足 1）干旱— :降雨（灌水）－地面水入渗－表层逐渐饱和—下层土壤含水量相加 降雨停止后－超出田持的水在重力的作用下，向下移动，土壤水分再面分布 :当地面水补给土壤的数量超过原地下水位以上土层的田间持水能力，造成地下水位上升 盖--用麦桔、地膜覆盖阻止土壤蒸发④化学抗旱 2） 涝害 3） 渍害 4） 洪灾 ; 河流湖泊水浸入农田 ;地形低洼，地下水位上升 ;过流不畅（涝害、渍害、洪灾） ;降雨形成的地表径流大量流失 ;土壤保水能力差水分大量渗漏 ;蒸发量大（干旱） 农田水分不足：①灌溉--主要措施②疏松土层 --减少叶面蒸腾 --切断毛细管，减少土壤蒸发③地表 覆 降水过多，积水难排，造成灾害：①开挖排水河道， 土壤长期过湿，危害作物生长：①开挖田间排水沟， 河湖泛滥而形成的灾害：①整治排洪河道，兴算修水库，加固堤防等 修建排涝闸、站等 防止过量灌溉等 旱:农田水分不足，造成植物根系吸水不足以致破坏了植物体水分平衡和协调的现象 涝:农田水分过多，如果是由于降雨过多，稻田淹水过深，造成农业欠收的现象 渍:由于地下水位过高或土壤上层滞水，因而土壤过湿，影响作物生长发育，导致农作物减产或失收的现象

土壤侵蚀研究进展

基于 USLE、GIS、RS 的流域土壤侵蚀研究进展 摘要：本文系统地介绍了 ULSE 模型中各侵蚀因子及其相应的算法，总结了国内外研究中获取各因子的新方法，并简要介绍了土壤侵蚀分析研究的新模型及其进展。当前 GIS 和 RS 作为新兴技术在土壤侵蚀分析研究中发挥了重要的作用，文章针对当前 GIS、RS 和 ULSE 在土壤侵蚀评价中的应用，指出了目前 GIS 和RS 在侵蚀研究中存在的问题，并提出了自己的观点和建议。 关键词：通用土壤流失方程( USLE)；土壤侵蚀; RS； GIS This paper systematically introduces ULSE erosion factors of each model and the corresponding algorithm, summed up the researches of a new method for each factor, and briefly describes the analytical study of soil erosion and its progress in the new model. Current GIS and RS as an emerging technology in the analysis of soil erosion has played an important role, articles for the current GIS, RS and ULSE soil erosion assessment in the application of GIS and RS are pointed out in the erosion problems, and put forward their views and suggestions. Keywords: Universal Soil Loss Equation (USLE)； soil erosion; RS；GIS 土壤是地球上生物赖以生存的基本要素之一，土地以及不同质量的土壤生产了超过90%的人类和牲畜所需要的食物。土地退化的日益严重成为制约人类发展的重要因素，土壤侵蚀是其中一个重要原因。土壤侵蚀使土壤肥力下降，理化性质变劣，土壤利用率降低，生态环境恶化。目前全球土地退化日益严重，我国是世界上土壤侵蚀最为严重的国家之一，土壤侵蚀面积占国土面积的比例高达38。2%，研究土壤侵蚀的机理，有效地对其进行监控、治理已经成为全球关注的焦点。传统的土壤侵蚀量调查方法耗时、周期长，而且很难确定中等尺度流域的土壤侵蚀量。随着侵蚀过程和机理研究的不断深入以及土壤侵蚀影响因素和侵蚀空间分布规律探讨的不断加强，土壤侵蚀的研究也逐渐走上了多途径、多学科协同研究的道路。但许多定量研究方法长期以来都在坡面和小流域尺度上进行，很难在区域尺度上推广，而美国农业部颁布的在区域土壤侵蚀调查方面富有特色的通用水土流失方程( USLE) 正好弥补了这一方面的空缺。20 世纪 80 年代 USLE 开始引入中国，而且研究人员在探讨坡面和流域土壤流失量的同时，还开始注重应用

农业气象(土壤水分部分)

土壤水分分册 第一章土壤水分测 湿度测定的一般规定 观测地段种类： 固定观测地段作物观测地段辅助观测地段 测定时间 固定地段：每旬第三天和第八天用中子仪各进行一次测定。 作物观测地段：作物从播种到成熟，多年生植物从第一个发育期到最后一个发育期的时段内，每旬第八天用烘干称重法测土壤湿度。 固定观测地段在下午测定，作物观测地段土壤湿度测定在上午进行。 固定地段：测定深度一般位2米，每10厘米读数一次。 作物观测地段：测定深度一般位50厘米，分0 ┄10厘米，10 ┄20厘米…… 40 ┄50厘米等5个层次。 测定重复 固定观测地段和作物观测地段各层均取4个重复 计算项目： 土壤重量含水率，土壤相对湿度、土壤水分总贮存量和有效水分贮存量 特殊情况处理的规定： 降水和灌溉影响取土时，可顺延到降水或灌溉停止可以取土时补测，当顺延日期超过下旬第3天时，则不再补测。 烘干称重法测定土壤湿度 烘干称重法是用土钻从观测地段取回各个要求深度所有的重复的土样，称重后送入一定温度的烘箱中烘干再称重，土壤含水率与干土百分比即为土壤重量含水率。 仪器工具 土钻、盛土盒、刮土刀、提箱 托盘太平（载重量为100克、感应量为0.1克）、烘箱、高温表。 盛土盒盒身，盒盖应标上号码，号码要一致，每年第一次取土前应称量盛土盒的重量，以克为单位，取一位小数。天平要定期送往计量部门检定。 测定顺序 1. 下钻地点的确定：观测地段分成4个小区，作上标志，每次取土各小区取一个重复，取土下钻地点应距前次测点1-2米且在两行作物中间。 2. 钻土取样垂直顺时针下钻，按所需深度，由浅入深，顺序取土当钻杆上所刻深度达到所取土层下限并与地表平齐时，提出土钻，即为所取土层的土样。将钻头零刻度以下和盒土钻开口处的土壤及钻头口外表的浮土去掉，然后将钻头平放，采用剖面去土的方法， 迅速地用小刀刮去土样40-60克，放入盛土盒内，随即盖好盒盖，再将钻头内余土刮净并观测记录该土层的土壤质地。按上述步骤依次取出各个重复各个深度的土样。每个重复的土样取完后将剩余的土按原来对于层顺序填入钻孔中。 3. 称重与湿土共重，土样取完带回室内，檫净盛土盒外表泥土，校准天平后逐个称重，以克为单位，取一位小数，然后复称检查一遍。 4. 烘烤土样：在核实称重无误后，打开盒盖，盒盖套在盒底，放入烘箱内烘烤。烘烤温度应稳定在100-150℃之间，烘土时间的长短以土样完全烘干，土样重量不再变化时为准，具体时间视土壤性质而定。 5. 称盒与干土共重：烘烤完毕，断开电源，待烘箱稍冷却后取出土样并迅速盖好盒盖，进行称重，然后复称一遍，当全部计算完毕经检验确认无误时，才可倒掉土样。

我国麦田常用除草剂的种类及使用技术

我国麦田常用除草剂的种类及使用技术 麦田常用除草剂 小麦是密植作物，化学除草工效高、成本低、减轻劳动强度。 （一）2，4－D丁酯 [中文通用名] 2，4－D丁酯 [英文通用名] 2，4－D butylate [化学名称] 2，4－二氯苯氧基乙酸正丁基酯 [作用特点] 2，4－D丁酯为苯氧乙酸类激素型选择性除草剂。具有较强的内吸传导性。在小麦田主要用于苗后茎叶处理。药液喷施到杂草茎叶表面后，穿过角质层和细胞质膜，最后传导到植株各部分。杂草受害后茎叶扭曲、畸形，最终死亡。用药后一般24小时阔叶杂草即会出现畸形卷曲症状，7－15天死亡。 由于植物之间在外部形态，组织结构和生理方面的差异，对2，4－D表现出不同抵抗能力。一般双子叶植物降解2，4－D的速度慢，因而抵抗力弱，容易受害，而禾本科植物能很快地代谢2，4－ D，而使之失去活性。因此，该药在禾本科植物小麦和双子叶杂草之间具有很好的选择性。 [制剂] 常用制剂为72％ 2，4－D丁酯乳油 [应用技术] 72％2，4－D丁酯乳油用于小麦田，防除播娘蒿、荠菜、藜、蓼、猪殃殃、律草、苦荬菜、刺儿菜、田旋花等阔叶杂草，对禾本科杂草无效。适宜施药时期及用药量：在小麦返青期每亩用72％2，4－D丁酯乳油40－50毫升，加水25－30公斤均匀喷雾。2，4－D丁酯乳油可以与百草敌、溴苯腈等混用，剂量各减半，以扩大杀草谱。施药时应注意：，4－D丁酯有很强的挥发性，药剂雾滴可在空气中飘移很远，使敏感植物受害。与禾谷类作物同时生长的菠菜、豆类、棉花、油菜、向日葵等双子叶作物对其十分敏感，是我国阔叶农作物发生药害的一个主要原因。因此该药施用时应选择无风或风小的天气进行，喷雾器的喷头最好戴保护罩，防止药剂雾滴飘移到双子叶作物田。更不能在与敏感作物套种的小麦田使用此药。2.严格掌握施药时期和使用量。小麦在3叶前和拔节后对2，4－D丁酯敏感，此时用药，易造成小麦药害。药害症状在小麦抽穗期后才表现出来。轻者小麦抽穗时表现麦穗弯曲不易从旗叶抽出，显“鹤首”状。重者麦穗表现畸形，变成“方头”穗。因此，该药应在小麦3叶期以后至拔节前施用。3.分装和喷施2，4－D丁酯的器械要专用，以免造成“二次污染”。，4－D丁酯乳油不能与酸碱性物质接触，以免因水解作用造成药效降低，也不宜与种子及化肥一起贮藏。 （二）、2甲4氯

半干旱区土壤水分动态模拟及预测

半干旱区土壤水分动态模拟及预测 摘要：对于土壤水分的动态模拟及预测是防旱抗旱、调控植被生长与土壤水分 关系的基础，同时也是解决干旱问题的科学依据。对于这一问题，我们首先对数 据进行了统计学研究，以寻找土壤水分的动态变异特征，重点讨论了土壤的周期 性变异特征。然后用深度学习的Seq2Seq模型对数据进行了模拟和预测。结果表明，基于Seq2Seq模型的土壤水分动态模拟和预测效果较好。 关键词：土壤水分；时间序列；Seq2Seq；统计分析 土壤水分对于整个生态系统的平衡有着重要的影响，土壤水分不足或者是过 多都会影响植物的正常生长。在没有土壤水分的状况下，植物很容易因缺水状况 而死亡；当土壤水分不足的时候，植株会比较的矮小，无法进行正常的生长；当 土壤水分充裕的时候，植株能够健壮地生长，同时可以高产；当土壤水分过多， 也会导致植株的根部无法正常呼吸而死亡。由此可见，土壤水分含量的变化直接 关系到植被的生长与存活。 一、半干旱区土壤水分问题分析概述 由于本文研究的是半干旱地区土壤水分的变化情况，土壤水分的来源仅仅依 靠降雨，一个地区的降雨量具有很强的季节性，因此土壤水分的变化也应该有一 定的季节性。由于降雨具有突发性，因此土壤中的水分在降雨前后可能会发生突变。因此，以月和季度为时间尺度的土壤水分变化可能规律性更强。很明显，土 壤水分的变化是一个时间序列，因此我们可以先对它进行自相关和偏自相关性分析，选择合适的时间序列模型进行模拟和预测。对于土壤水分变化情况的模拟和 预测，我们可以看成是从一个序列到另一个序列的映射问题，即Seq2Seq问题， 且数据足够多。因此可以采用基于循环神经网络（RNN）的Encoder-Decoder框架来解决这一问题。 二、土壤水分动态的变异特征 2.1变异特征的讨论 土壤水分动态的变异特征就是土壤水分的变化情况，而土壤水分的变化情况 可以通过以下几个方面来描述：土壤水分变化的趋势性、土壤水分变化的周期性、土壤水分变化的波动性。 关于土壤水分变化的趋势性，通过所搜集数据分析，四种土壤的含水量都围 绕某一数值上下波动，并无明显的向上或向下的变化趋势。 关于土壤水分变化的周期性，通过所搜集数据可以看出四中类型的土壤均具 有一定的周期性，但在不同时间尺度上的周期性并不相同。 2.2 不同时间尺度上周期变化规律 通过前面的讨论，我们发现四种类型的土壤都具有一定的周期性，但在不同 时间尺度上的周期性并不相同，因此在这里，我们对各类土壤在不同时间尺度上 的周期性做详细的讨论。首先，先利用不同时间尺度的数据，做出各类土壤在不 同时间尺度上的变化图，根据图像的变化情况，做出定性分析。然后利用SPSS软件的季节性分解功能，计算季节性调整因子（SAF），以此来定量的分析各类土 壤的周期性强弱。下面从定性的角度对其变化规律进行阐述。 以日为时间尺度 在这里，我们选取了一个月（30天）的数据进行绘图，如下：

土壤侵蚀的估算方法

土壤侵蚀的估算方法 数 据 处 理 流 程 作者：牛健平 时间：2011年10月11日 北京天合数维科技有限公司

目录 （CONTENT） 一、所需数据与参数 (3) 1、所需数据 (3) 2、所需中间参数 (3) 2.1、水土保持因子P (3) 2.2、地标覆盖因子C (3) 2.3、地形因子LS (4) 2.4、土壤可视性因子K (4) 2.5、降水侵蚀因子R (4) 3、所需参数 (5) 3.1、潜在土壤侵蚀量Ap (5) 3.2、现实土壤侵蚀量Ar (5) 3.3、土壤保持量Ac (5) 4、指标结果参数 (5) 4.1、保护土壤肥力的经济效益Ef (6) 4.2、减少土地废弃的经济效益Es (6) 4.3、减轻泥沙淤积的经济效益En (6) 二、处理流程 (7) 1、DEM数据的处理 (8) 1.1、坡长L (8) 1.2、百分比坡度a (8) 1.3、地形因子LS (9) 2、气象数据 (9) 2.1、月降雨量Pi的计算 (9) 2.2、土壤侵蚀力指标R (10) 3、土壤类型数据 (10) 4、遥感影像数据 (10) 5、土壤理性化数据 (11) 三、所需参数的计算 (11) 四、指标结果参数计算 (11)

一、所需数据与参数 在计算的过程中，总共涉及到的数据有地形数据、遥感影像数据、气象数据、土壤类型数据、土壤理性化数据以及统计数据，涉及到的中间参数有水土保持因子P，地标覆盖因子C，地形因子LS，土壤可视性因子K，降水侵蚀因子R，所需要的参数有潜在土壤侵蚀量Ap，现实土壤侵蚀量Ar，土壤保持量Ac，指标结果参数有保护土壤肥力的经济效益Ef，减少土地废弃的经济效益Es，减轻泥沙淤积的经济效益En。 1、所需数据 在进行土壤侵蚀的估算过程中，需要以下数据： A、地形数据； B、遥感影像数据； C、气象数据，主要是降雨量数据； D、土壤类型数据； E、土壤理性化数据； F、统计数据。 2、所需中间参数 在数据处理的过程中，所涉及到的中间参数与计算公式如下。 2.1、水土保持因子P 按照游松财的方法，水田的P值取0.15，其他土地利用方式基本没有采取水土保持措施，因此取值为1.00。 2.2、地标覆盖因子C 地表覆盖因子是根据地面植被覆盖状况不同而反映植被对土壤侵蚀影响的因素，与土地利用类型、覆盖度密切相关。C值的估算采用如下公式：

几个重要的土壤水分常数和土壤含水量的表示方法

几个重要的土壤水分常数和土壤含水量的表示方法 一、田间蓄水量= 666."7×土层深度（m）×容重×含水量（…%）/.067 二、生育期耗水量=播前土壤水分储量+生育期（阶段）降水量—收获期各处理土壤水分储量 三、生产年度耗水量=播前土壤水分储量+前茬作物收获后降水量—收获期各处理土壤水分储量 四、水分生产效率（Kg/mm）=处理产量/耗水量 五、提高水分转化效率（%）=（处理水分生产效率—ck水分生产效率）/ ck 水分生产效率 六、1㎜降雨相当于 666."7㎡土壤中增加了 0."67方水，即， 666."7㎡土壤中每增加1方水，相当于降雨增加 1."5㎜ 七、土壤蓄水量（立方米/亩）=每亩面积（平方米）×土层深度×土壤容重×土壤重量含水量 八、W= h×p×b%×10 式中: W为土壤贮水量(mm);h为土层深度(cm);p为土壤容重(g/cm3);b%为土壤水分重量百分数。 九、常用的土壤水分常数有以下几种：

①最大分子持水量： 当膜状水达到最大数量时的土壤含水量称为最大分子持水量。 ②田间持水量： 当毛管悬着水达到最大数量时的土壤含水量称为田间持水量。③毛管持水量： 当毛管上升水达到最大数量时的土壤含水量称为毛管持水量。 ④饱和含水量： 当土壤全部孔隙被水分所充满时，土壤便处于水分饱和状态，这时土壤的含水量称为饱和含水量或全持水量。 ⑤凋萎系数： 当土壤含水量降至一定程度时，由于植物的吸水力小于土壤的持水力，植物便因水分亏缺而发生永久性凋萎，此时的土壤含水量称做凋萎系数，也叫永久凋萎含水量。 十、土壤含水量表示方法 土壤含水量表示方法有以下几种，为了描述的方便，我们以汉字的形式表示它的计算公式 ①以重量百分数表示土壤含水量 土壤含水量以土壤中所含水分重量占烘干土重的百分数表示，计算公式如下： 土壤含水量（重量％）＝（原土重-烘干土重）/烘干土重×100％＝水重/烘干土重×100％ ②以容积百分数表示土壤含水量

基于RUSLE的土壤侵蚀建模分析

空间信息应用实践（中级）实验指导书 空间建模——基于RUSLE的土壤侵蚀建模分析 一．实验背景 Soil erosion and gullying in the upper Panuco basin, Sierra Madre Oriental, eastern Mexico 土壤侵蚀是地球表面物质运动的一种自然现象，全球除永冻地区外，均发生不同程度的土壤侵蚀。人类社会出现后，土壤侵蚀成为自然和人为活动共同作用下的一种动态过程，构成了特殊的侵蚀环境背景，并伴随着人类对自然改造能力的增强，逐渐成为当今世界资源和环境可持续发展所面临的重要问题之一。 土壤侵蚀被称为“蠕动的灾难”，每年因土壤侵蚀造成的经济损失较诸如滑坡、泥石流和地震等地质灾害更大, 土壤侵蚀已成为我国乃至全球的重大环境问题之一。

土壤侵蚀及其产生的泥沙使土壤养分流失、土地生产力下降、湖泊淤积、江河堵塞，并造成诸如洪水等自然灾害，泥沙携带的大量营养物和污染物质加剧了水体富营养化，水质恶化，不断严重威胁到人类的生存。 据估计全球每年因土壤侵蚀损失300万公顷土地的生产力，造成的损失以百亿美元计。我国人口众多、农耕历史悠久，加之历史上战乱频仍，以黄土高原为代表的华夏文明发源地是世界上土壤侵蚀最严重的区域之一，1990年遥感普查结果，全国水土流失面积达367万km2，占国土总面积的38.2％，其中50%为水蚀地区，土壤侵蚀以黄土高原、四川紫色土地区和华南红壤地区尤为突出，仅黄土高原地区一处，平均每年流失泥沙就达到16.3 亿t。水土流失已成为中国重要的环境问题，土壤侵蚀研究已成为目前环境保护中的一个重要课题。 土壤侵蚀预报是有效监测水土流失和评价水保措施效益的手段，侵蚀模型则是进行土壤流失监测和预报的重要工具。然而传统预测方法需要在量经费、时间和人力的投入，因此，在一定精度范围内通过有限的数据输入，得到满足要求的土壤侵蚀预测结果成为趋势。80年代以来，随着地理信息系统(Geographical Information System, GIS)的成熟，它开始与土壤侵蚀模型—通用土壤流失方程(Universal Soil Loss Equation, USLE) 相结合进行流域土壤侵蚀量的预测和估算，业已成为土壤侵蚀动态研究的有力工具。GIS与USLE 相结合的分布式方法运用GIS的栅格数据分析功能，可预测出每个栅格的土壤侵蚀量，便于管理者识别关键源区，并通过确定引起水土流失的关键因子，针对性地提出最佳管理措施(Best Management Practices，BMPs)，为流域内土地资源的质量评价、利用规划和经营管理等提供科学依据与决策手段。 二、实验目的 模型生成器(ModelBuilder) 为设计和实现空间处理模型提供了一个图形化的建模环境。模型是以流程图的形式表示，它通过工具将数据串起来以创建高级的功能和流程。你可以将工具和数据集拖动到一个模型中，然后按照有序的步骤把它们连接起来以实现复杂的GIS 任务。通过对本次练习达到以下目的： ?掌握如何在ModelBuilder环境下通过绘制数据处理流程图的方式实现空间分析过程的自动化； ?掌握土壤侵蚀理论的基本知识；

土壤水分和孔隙度计算

某灌溉试验站开展冬小麦节水灌溉实验研究，已知麦田土壤田间持水量为26.5%（重量含水量），土壤平均干容重1.30g/cm3.三个生育期的已知条件如下表，请逐个生育期完成。 （1）确定各生育期是否需要灌水及其依据。 （2）如果需要灌水，计算各生育期应灌水量（m3/亩）（应灌水量以适宜含水量上限为指标。 答题要点：这个试题主要考察的是土壤水分计算，要想计算好，首先要明确几个概念：田间持水量，相对含水量，以及土壤水储量的计算。 田间持水量：土壤毛管悬着水达到最大时的土壤含水量。 相对含水量：田间实际含水量占田间持水量的百分比。 以分蘖期为例：适宜的土壤含水量上限为90%，也就是说： 分蘖期适宜的相对含水量90%=分蘖期适宜的土壤重量含水量*100/田间持水量 分蘖期适宜的土壤重量含水量=90%*26.5%=23.85% 分蘖期土壤适宜土壤含水深度（mm）=23.85%*1.3*200（耕作层厚度毫米数）=62mm 分蘖期灌前实测土壤含水量12%(mm)=12%*1.3*200=31.2mm 分蘖期应灌水深度为（mm）=62-31.2=30.8mm, 同期降水深度60mm,需灌溉水深为30.8mm,因此分蘖期不需要灌溉。 同理，拔节孕穗期。 适宜土壤含水量为26.5% 实际含水量为16.8%， 应灌水深为=26.5*1.3*400-16.8%*1.3*400=50.44mm 同期降雨量80mm,因此拔节孕穗期不需要灌水。 乳熟期适宜土壤重量含水量（%）=85%*23.5%*100=22.52 实际含水量13% 应灌水深(mm)=（22.52%-13%）*1.3*700=86.63 同期降水为0，应灌水深为86.63mm。 请问86.63mm的水平铺在666.6平方米的农田是上是多少立方米呢？（底面积乘以高等于体积，） 应灌水量（m3/亩）=666.6m2*86.63*0.001(将毫米换算成米)=57.75 （这个计算题是简单的考察学生对水分换算的算法，实际上田间灌溉量的计算不但要算

土壤水分与作物的产量的关系

ao 论文 题目：土壤水分与作物的产量的关系 姓名：年级专业：学号： 一：土壤水分与作物产量关系

第一：人类的生活水提依赖高，紧紧的依赖于再生的自然资源。这种关系在几千年以前就已经十分密切了。人类是生态系统中的一个组成的部分，通过采集植物和打猎，可以获得食品、衣物、房屋和燃料，以求生存。随着人口的增加和新工具的应用，便产生了剥削者、农民和牧民。 迄今，人类生活仍然同气候、土壤、植物和动物资源，有着密切的关系。由于人口的迅速增长，世界各地需要的粮食也不断增加。为了保证粮食和棉花的供给，妥善管理和保护资源，已成为当务之急。目前粮食增产的潜力有两种主要途径：一是扩大农作物种植面积；二是增加面积产量。 （1）、影响农作物产量的主要因素 空气、阳光、温度、水、土壤是决定农作物产量的主要因素。在很大程度上，人类难以控制这些因素。其中土壤、水是影响农作物生长最重要的因素。某种耕作制度的成功与否，关键在于水的科学管理。土壤中的水必须在整个生长季节里，能够有效地补充土壤蒸发和作物蒸腾所消耗的水分土壤中的水含有农作物生长所需要的各种养分，而且对土壤的透气性和温度也有很大的影响。作物要获得高产，土壤必须提供给作物所需要的水分。 水是作物的重要组成部分，一般作物体内含有大约60%--80%的水作物体内的大量水分，主要是从叶子表面以气体蒸腾到大气中，其消耗的水量，比自身新陈代谢所需要的水量要大许多倍。这种水的的消耗称之为蒸腾作用。 （2）作物对土壤水分的利用率 土壤的性质，影响着作物根系对土壤水分的利用率和土壤水分流动的速度。而土壤质地则是最主要的影响因素。其中壤质土壤比沙质土壤含水量大，所以壤质土壤耐旱，而且在雨后或渗水后，能较长时间的持续向植株供水。 土壤水分对作物的生长发育有明显的影响。一般来说，土壤湿度大，则干物质积累的多，叶面积也就大。冬小麦生长率和净同化率在开花期达到最大值，而后明显下降。生长率与土壤湿度的关系呈抛物线形，土壤湿度在在占田间持水量的67%时，冬小麦生长率达到最大值。

土壤水分特征曲线

土壤水动力学 学院：环境科学与工程学院专业：水土保持与沙漠化防治学号： 姓名：

土壤水分特征曲线的研究与运用 摘要：土壤水的基质势随土壤含水量而变化，其关系曲线称为土壤水分特征曲线。该曲线反映了土壤水分能量和数量之间的关系，是研究土壤水动力学性质必不可少的重要参数，在生产实践中具有重要意义。本文总结并比较分析了前人在土壤水分特征曲线测定方法中的各种模型，其中对Van Genuchten模型的研究较为广泛。但为之在DPS中求解Van Genuchten模型参数和在试验基础上建立的土壤水分特征曲线的单一参数模型结构较为简单，省时省力，可进一步的推广运用。 关键词：土壤水分特征曲线Van Genuchten模型运用 1.土壤水分特征曲线的研究 1.1土壤水分特征曲线的概念 土壤水分特征曲线是描述土壤含水量与吸力(基质势)之间的关系曲线。它反映了土壤水能量与土壤水含量的函数关系,因此它是表示土壤基本水力特性的重要指标,对研究土壤水滞留与运移有十分重要的作用[1]。 1.2土壤水分特征曲线的意义 土壤水分特征曲线反映的是土壤基质势(或基质吸力)和土壤含水量之间的关系。土壤水分对植物的有效程度最终决定于土水势的高低而不是自身的含水量。如果测得土壤的含水量,可根据土壤水分特征曲线查得基质势值,从而可判断该土壤含水量对植物的有效程度[2]。

1.3土壤水分特征曲线的测定方法 1.3.1直接法 通过实验方法直接测定土壤水分特征曲线的方法称为直接法。直接法中有众多的实验室和田间方法，如力计法、压力膜法、离心机法、砂芯漏斗法、平汽压法等，而前3种应用最为普遍。①力计法：是土壤通过土杯从力计中吸收水分造成一定的真空度或吸力，当土壤与外界达到平衡时，测出土壤基质势，再测出土杯周围的土壤含水量，不断变更土壤含水量并测相应的吸力，就可完成土壤水分特征曲线的测定。力计法可用于脱水和吸水2个过程，可测定扰动土和原状土的特征曲线，是用于田间监测土壤水分动态变化重要的手段，在实际工作中得到广泛应用。但力计仅能测定低吸力围0～0．08Mpa的特征曲线。②压力膜法：是加压使土壤水分流出，导致土壤基质势降低直到基质势与所加压力平衡为止，测定此时的土壤含水量．通过改变压力逐步获取不同压力下的含水量即可得到水分特征曲线。压力膜法可应用于扰动土和原状土，测定特征曲线的形状与土壤固有的特征曲线相符，可应用于土壤水分动态模拟，但测定周期长，存在着土壤容重变化的问题。③离心机法：测定某吸力下所对应的含水量，原理和实验过程同压力膜法相似，但其压力来源于离心机高速旋转产生的离心力。离心机法可应用于扰动土和原状土，测定周期短。特征曲线的相对形状与土壤固有的特征曲线相符，可用于土壤水分动态模拟。但是离心机仅可测定脱水过程，且在测定过程中土壤容重变化很大，若能对容重的影响进行校正，可望有较高的测定准确度。邵明安(1985)从土壤蒸发试验的预测与实测的含水量的偏离程度初步研究了以上3种方法测定土壤基质势的差别及准确性，结果表明考虑容重变化的离心机法有较高的准确度。④砂芯漏斗法：就是用一个砂芯漏斗和连接悬挂水柱的土板形成

中国土壤侵蚀预报模型研究进展

中国土壤侵蚀预报模型研究进展 摘要：土壤侵蚀模型作为了解土壤侵蚀过程与强度,掌握土地资源发展动态,指导人们合理利用土地资源的重要工具，受到世界各国的普遍重视。本文总结了中国土壤侵蚀预报模型的主要研究成果，在总结和评价这些模型的基础上，提出今后我国的主要研究方向：（1）注重土壤侵蚀模型的理论研究；（2）加强对重力侵蚀、洞穴侵蚀机制的研究；（3）充分利用先进的RS、GIS技术,为侵蚀模型的研究提供大量的数据源,以利于对土壤侵蚀模型的检验。 关键词：土壤侵蚀模型、研究方向、问题 Review of Research Progress in Soil Erosion Prediction Model in China Soil erosion model which is regarded as the tool to understand the soil erosion processes and intensity, to master the dynamic of land resources development, to guide the rational use of land resources, having attracted the widespread attention of the world.This paper summarizes the main findings of Chinese Soil Erosion Prediction Model and on the basis of summarying and evaluating these models it indicates the directions of the future research : (1) focus on soil erosion model theoretical research; (2) focus on the research of gravity erosion, cave erosion mechanism,; (3) take full advantage of the advanced RS and GIS technology for the study of erosion models which provide a large number of data sources to facilitate the inspection of soil erosion model. 近年来，土壤侵蚀成为人们关注的生态环境热点之一。土壤侵蚀预报是有效监测水土流失和评估水保措施效益的手段,侵蚀模型则是进行土壤流失监测和预报的重要工具。土壤侵蚀预报模型的研究是世界土壤侵蚀学科的前沿领域和土壤侵蚀过程定量研究的有效手段。根据土壤侵蚀模型的建模手段和方法,一般可以将其分为经验统计模型和物理成因模型。经验统计模型是利用大量的试验观测资料,借助于统计方法,定量表述影响土壤侵蚀因子的指标,进而得出计算土壤流失量的方程式。物理成因模型以土壤侵蚀的物理过程为基础,利用水文学、水力学、土壤学、河流泥沙动力学以及其他相关学科的基本原理,根据已知降雨、径流条件来描述土壤侵蚀产沙过程,从而预报在给定时段内的土壤侵蚀量。根据土壤侵蚀模型预报对象的不同,又可将土壤侵蚀模型分为坡面土壤侵蚀模型和流域或网格(区域)土壤侵蚀模型。我国学者在土壤侵蚀模型研究的各个层面上进行了大量工作,取得了很多成果。其中,区域尺度研究的应用更为广泛。在小流域土壤侵蚀模型的研究方面,以对统计模型及引进的统计模型中各因子的本地化研究较多,对基于过程的物理模型系统研究较少,特别是适合我国国情的系统的过程模型更少。本文希望对我国土壤侵蚀模型的主要研究成果进行总结,并对其中的一些问题进行了评述,以期为今后的土壤侵蚀模型研究进展提供一定的参考意见。提出了预报模型亟待解决的关键问题,以促进我国土壤侵蚀预报模型的建立,为生态环境改善提供科学依据。 1.经验统计模型 经验模型主要从侵蚀产沙因子角度入手,建立径流、产沙与降雨、植被、土壤、土地利用、耕作方式、水保措施等之间的多元回归因子关系式。经验公式结构简单,计算方便,在制定公式使用资料范围内具有可靠的精度,但是模型被移植到其它区域使用时以及向建模条件外延时,模型精度难以控制,模型的实用性受到影响。这类侵蚀产沙模型以坡面模型和小流域侵蚀产沙模型为代表,同时也包括部分区域性的侵蚀产沙预报模型,这些通常不考虑侵蚀产沙过程,称之为“黑箱”或“灰箱”模型,在模型形式上主要是采用侵蚀产沙因子的多元回归方程式。自1953年刘善建首次提出坡面土壤侵蚀量的公式来[2],不同的学者根据当地的实际情

土壤含水量及 求 农田作物需水量

土壤含水量及农田作物需水量 一、土壤含水量的计算 1．土壤重量含水量（重量百分数） 指一定重量的土壤中水分重量占干土重的百分数。干土指在105℃ 下烘干的土壤（干土≠风干土），通常要求烘干时间达8小时以上，准 确则要求烘至衡重。它是普遍应用的一种表示方法，也是经典方法。 一般情况下，如果文献中未做任何说明，则均表示“重量含水量”。如 烘干法测定的结果，其含水量的重量百分数（水重%）可由下式求得： 例1：测得湿土重为95克，烘干后重79克，求重量含水量。 %3.20%10079 7995%=?-=水重 2．土壤容积含水量（水容积百分数） 指一定土壤水的容积占土壤容积的百分数。它可以表明土壤水充满 土壤孔隙的程度及土壤中水、气的比率。常温下如土壤的密度为1 克/ 厘米3，因此土壤容积含水量或水容积百分数（水容积%）可由下式求 得： 土壤容重 自然状态下，单位体积内干土重，单：g/cm 3。容重是土壤的一个 十分重要的基本参数，在土壤工作中用途较广，以下举例说明。 （1）判断土壤的松紧程度 容重可用来表示土壤的松紧程度，疏 蓊或有团粒结构的土壤容重小，紧实板结的土壤则容重大，如下表。 容重（g/cm 3） 松紧程度 孔隙度 （%） < 1.00 最松 > 60 1.00~1.14 松 60~56 1.14~1.26 适合 56~52 1.26~1.30 稍紧 52~50 > 1.30 紧 < 50

（2）计算土壤重量 每公顷或每亩耕层土壤有多重，可用土壤的 平均容重来计算，同样一定面积土壤（地）上的挖土或盆裁填土量， 也要利用容重来计算。 例1：一个直径为40cm ，高为50cm 的盆，如果按1.15g/cm 3容重 计算，问需装多少（干）土？ 解：(40/2)2 ? 3.14 ? 50 ? 1.15 = 72220克 = 72公斤 如一亩地面积（6.67?106cm 2）的耕层厚度为20cm ，容重为 1.15g/cm 3，其总重量为： 6.67 ? 106 ? 20 ? 1.15 = 1.5 ? 108(g) = 150(t) = 150000kg = 30 万 斤土 （3）计算土壤各组分的数量 根据土壤容重，可以计算单位面积 土壤的水分、有机质含量、养分和盐分含量等，作为灌溉排水、养分 和盐分平衡计算和施肥的依据。 如上例中的土壤耕层，现有土壤含水量为5%，要求灌水后达到 25%，则每亩的灌水定额为： 6.67 ? 106 ? 20 ? 1.15 ? (25% - 15%) = 30(m 3) 又如上例，土壤耕层的全N 含量为0.1%，则土壤耕层（0~20cm ） 含N 素总量为: 6.67 ? 106 ? 20 ? 1.15 ? 0.1% = 150t ? 0.1% = 150kg 例2：如某土壤水含量（水重%）为20.3%，土壤容重为1.20(克/ 厘米3)，求土壤容积百分数（水容％） 水容% = 20.3% ? 1.2 = 24.4% 又如某土壤容重为1.20，该土的总孔隙度为%10065.220.11???? ??- = 55%，则其土壤容积饱和含水量为55%，饱和重量含水量为37.7%，空气所 占的容积为55% - 24.4% = 30.6% 3．土壤水贮量（农田贮水深） 以水层厚度（水毫米）表示。指一定厚度土层内土壤水的总贮量相当 多少水层厚度（毫米）。它便于与气象资料－降水量、蒸发量及作物耗 水量等进行比较。土壤水贮深（水毫米）可同下式求得：