作物根孔對土壤優先流的產生與影響機理研究

《作物根孔對土壤優先流的產生與影響機理研究》是依託河海大學，由朱磊擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：作物根孔對土壤優先流的產生與影響機理研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：朱磊
• 依託單位：河海大學

項目摘要

已有結果表明農田作物根孔在土壤優先流、溶質運移和環境污染物的遷移方面具有重要地位。本項目通過直接與間接的實驗方法,研究作物根系形態結構發生變化以及生理生態發生變化的過程，進而揭示由於作物根系產生的作物根孔分布，對根孔的發生和演化過程、根孔中根孔個體的空間分布進行模擬，並從土壤質地、根孔的連續性和彎曲性以及不同種植方式等三個方面研究作物根孔網路結構及其對土壤優先流的產生和影響。研究結果將提高對非飽和土壤水分運動以及溶質運移規律的認識，不僅對於估計肥料淋失量和污染物的危害程度, 具有重要的套用價值, 而且對於保證生態環境向良性方向發展均有著極大的現實意義。

結題摘要

大孔隙及非均勻流的存在加快了地下水的回響速度，造成了肥料利用率降低以及地下水的污染。植物通過根系系統在土壤中形成根孔，導致大孔中出現明顯優先流現象。另外，植物的生長具有明顯的季節變化規律，根系的變化必然導致根孔的動態變化。因此研究由作物根系生長產生及影響的土壤優先流特性，對於了解土壤水非均勻運動的物理基礎以及非均勻流動模擬都具有實際的意義。本文通過調查玉米根系特徵參數空間分布，研究了作物根系的生長分布規律，構建了土壤水分約束下的根系生長模型，並在示蹤試驗的基礎之上，提取與分析了顯色信息，分析了作物根系與根孔的相關關係，研究在根系動態生長影響下的土壤優先流特徵，分析優先流多重分形特性，構建了基於根孔網路的土壤水分運動模型，從而最終揭示作物根系對土壤優先流的產生與影響機理。