《強異質層狀土壤條件下農田GSPAC水鹽運移機理與模型》是依託中國農業大學，由毛曉敏擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：強異質層狀土壤條件下農田GSPAC水鹽運移機理與模型
- 依託單位：中國農業大學
- 項目負責人：毛曉敏
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
農田土壤普遍存在強異質層狀結構，特別是其中的強透水性底土層易誘發指流，使地下水-土壤-植物-大氣連續體（GSPAC）水鹽運移規律更為複雜。擬選取地下水淺埋區易鹽漬化農田為研究對象，通過室內外試驗和長期定位監測資料的蒐集，結合理論分析和模型模擬，開展以下研究工作：⑴ 分析強異質層狀土壤中指流形成、發育特徵和溶質分布、穿透規律及其對變化邊界的回響，建立強異質層狀土考慮指流形成發育和動態邊界回響的水鹽耦合運移模型（FWSM）；⑵ 分析具有強異質層狀土的農田GSPAC水鹽運移規律，包括根區水鹽動態回響、強透水性底土層中的指流發育及其與地下水的水鹽交換特徵，結合FWSM建立強異質層狀土條件下的GSPAC水鹽耦合運移模型；⑶ 通過資料分析和情景模擬，初步提出農田鹽鹼化防控和灌溉水高效利用的合理灌排方案。研究成果可豐富層狀土指流和溶質運移理論以及GSPAC水鹽運移理論，並促進農業節水和水土環境保護。
結題摘要
農田土壤普遍存在層狀結構，特別是其中的強透水性底土層易誘發指流，使地下水-土壤-植物-大氣連續體（GSPAC）水鹽運移規律更為複雜。本項目通過室內土柱試驗和室外田間試驗的試驗監測，結合理論分析和模型模擬，研究了層狀土中的水鹽運移動態及作物生長狀況，獲得了一系列研究成果：上細下粗型層狀土能夠減小入滲中的穩定入滲率，同時對土壤蒸發具有抑制作用；當下層土壤較粗時，會誘發指流，指流的發生和發展具有隨機性，兩區模型比傳統模型能更好的模擬上細下粗層狀土中水鹽運移的情況，模擬結果更為可靠；利用非飽和帶水分運動方程、對流彌散方程和作物生長原理，構建了水分運動、溶質運移和作物生長的耦合模型（LAWSTAC），模型中考慮了土壤層狀結構對水分和溶質的動態影響；運用耦合模型對田間夾砂土進行了模擬分析，發現夾砂土埋深60 cm、厚度20-30 cm更適合土壤鹽漬化和地下水埋深較淺地區的農業生產。此研究成果可豐富層狀土指流和溶質運移理論以及GSPAC 水鹽運移理論，並促進農業節水和水土環境保護。
