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农田水肥盐耦合过程模拟与生态效应评估

已有 151 次阅读 2025-11-19 17:01 |个人分类:土壤|系统分类:科研笔记

聚焦地表–耕作层–根区–潜水面之间的水盐动态过程,面向农业生产、盐渍化治理、灌溉制度优化等应用场景。内容以真实农田剖面和观测数据为基础,系统进行降雨、灌溉、蒸发、根系吸水及盐分迁移的定量模拟思路,帮助您从“管理措施”推演到“剖面响应”与“环境风险变化”。同时,将通过深层渗漏与地表径流两条路径,明确农田 农业面源污染(特别是氮素、盐分) 的产生机制与定量评估方法。

1、理解地表–耕层–根区–潜水面之间的水盐传输路径与主要控制因子;

2、能够构建典型农业剖面,并为不同作物/管理情景设置合理边界条件;

3、掌握灌溉制度、施肥方案、蒸散条件对水盐动态的影响分析方法;

4、初步具备农田盐分淋洗、累积与迁移规律的定量分析能力;

5、具备开展农田农业面源污染(淋失 + 径流负荷)过程模拟与风险识别 的基础能力。

专题一  农田水盐过程机理

1、耕作层结构:表层、犁底层、下伏土层;

2、降雨与灌溉入渗、地表水库(积水层)的作用;

3、作物蒸腾与根区吸水(S型条件、Feddes型响应曲线的概念);

4、盐分过程:累积、淋洗、再分配,与土壤质地和地下水埋深的关系;

5、氮素过程的概念链(NH₄⁺、NO₃⁻、尿素水解、硝化–反硝化)及其对面源污染的意义。

专题二  构建与参数设定

1、典型耕作剖面分段方法:耕作层–犁底层–下伏层;

2、根区分布函数及不同作物根系特征;

3、土壤水力与溶质参数的选取途径:文献、数据库、经验估算;

4、农田边界条件选择:大气边界、表面水库、自由排水层等。

专题三  农田水肥/灌溉制度模拟

1、间歇灌溉 vs 持续灌溉对水盐分布的影响;

2、滴灌、喷灌、沟灌等不同灌溉方式的剖面响应特点;

3、蒸散的获取与输入方法,作物系数的引入思路;

4、降雨–灌溉组合情景模拟策略(旱涝转换、极端事件)。

专题四  水盐/养分迁移过程分析

1、盐分剖面日变化、季节变化特征;

2、农田深层渗漏量的估算与水量平衡分析;

3、氮素淋失与地表径流携带的对比分析;

4、面源污染风险识别:下渗 vs 地表径流的相对贡献,向地下水/地表水的负荷输出。

专题五  典型案例与实践

案例1:稻田积水层-耕层-犁底层水盐动态

比较不同积水深度、排水制度下盐分淋洗效率和根区含盐量变化。

案例2:盐渍化区域滴灌与淋洗优化

分析滴灌定额与频率对土壤盐分分布和根区盐胁迫的影响。

案例3:农田氮素流失示例

结合施肥制度、降雨–排水条件,展示淋失vs地表径流对氮输出的贡献,并形成农田面源污染减排讨论的基础。

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公众号:Ai地学研途



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