北方季節(jié)性凍土區(qū)農(nóng)田土壤水分運動規(guī)律研究.pdf

1、水是人類賴以生存和社會發(fā)展不可缺少的物質(zhì)基礎(chǔ)，而我國是一個嚴重缺水的國家，水資源短缺嚴重制約了我國工農(nóng)業(yè)的發(fā)展。與工業(yè)相比，農(nóng)業(yè)用水面臨的形勢更為嚴峻。由于我國的國情特點，農(nóng)業(yè)資源利用中水資源短缺與水資源浪費并存的情況比較嚴重。因此，提高農(nóng)業(yè)水資源利用效率顯得越來越重要，農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉和高效用水已經(jīng)成為全社會所關(guān)注和重視的重大問題之一。
　　 本論文立足于北方寒區(qū)，以冬季凍融土壤大田觀測試驗為依據(jù)，結(jié)合現(xiàn)代數(shù)據(jù)處理方法，對凍融條件

2、下的土壤水分相變、入滲和蒸發(fā)規(guī)律進行了系統(tǒng)的研究，主要研究內(nèi)容和成果如下：
　　 （1）將土壤凍融過程劃分為單項凍結(jié)和雙向融化階段，采用粒子群優(yōu)化的偏最小二乘回歸模型對土壤凍融過程進行了模擬；分析了得出了試驗周期內(nèi)，地表溫度的變化不會立刻對深層土壤溫度場產(chǎn)生影響，而是要滯后一段時間，且滯后時間隨深度增大而增大：深層土壤溫度在整個凍融期基本保持不變。而且凍結(jié)初期，表層土壤相變特性在水平方向變異較小，垂直方向隨著深度的增大相變逐漸變

3、弱，直至凍層以下不存在相變，而凍結(jié)中后期，凍層范圍內(nèi)的土壤水分相變無論在水平方向還是在垂直方向，其變異特性均大于凍結(jié)初期。
　　 （2）對凍結(jié)土壤與非凍結(jié)土壤的區(qū)別進行了闡述，得出：寒區(qū)凍結(jié)土壤入滲過程在不同凍深條件下達到相對穩(wěn)定入滲時間與非凍結(jié)土壤存在較大差異；在相同凍深條件下，凍結(jié)土壤入滲能力隨著凍深的發(fā)展有減小的趨勢，且凍深對凍結(jié)土壤的早期入滲能力影響較大，后期相對減弱；采用多元回歸的方法，建立了凍結(jié)土壤入滲能力模擬方程，

4、通過精度檢驗，模型滿足要求，可以將其應(yīng)用在凍結(jié)土壤入滲能力的模擬和預(yù)報中。
　　 （3）對凍結(jié)土壤蒸發(fā)特性進行了總結(jié)和概括，得出凍結(jié)條件下的土壤蒸發(fā)在各個階段持續(xù)的時間要遠遠小于非凍結(jié)土壤，同時各階段的的蒸發(fā)速率也要小于非凍結(jié)土壤；采用定性和定量相結(jié)合的手段，對土壤蒸發(fā)的影響因子進行了詳細的分析與評價，得出：哈爾濱地區(qū)冬季土壤蒸發(fā)量的變化是眾多影響因子綜合作用下相協(xié)調(diào)的結(jié)果。其中地溫、氣溫、相對濕度、風(fēng)向、氣壓和水汽壓是主要影響