不同重构模式下土壤水分运移与作物生长联合模拟与管理优化

发布时间：2022-12-23 13:11

　　我国粉煤灰排放量呈逐年上升趋势,粉煤灰的长期堆放,会占用大量土地,扬尘污染周围生态环境,危害人类健康。粉煤灰作为充填基质进行土地复垦能够有效解决粉煤灰堆放带来的环境问题,同时增加土地面积。但粉煤灰充填重构土壤有别于正常土壤,土壤性质、剖面分布特征以及作物产量和品质均与正常土壤存在差异,且不同重构模式间也不相同。因此加强粉煤灰充填复垦土壤基础性研究对于重构土壤科学管理利用,指导农业生产,提升作物产量与品质有重要意义。本文以淮南平圩电厂粉煤灰堆场复垦区为研究区,通过田间试验、采样调查与室内化验相结合的方法,获取不同重构模式下土壤容重、含水量、有机质、颗粒组成等土壤理化性质,基于WHCNS模型,建立不同重构模式下土壤水分运移与作物生长联合模拟模型,进行土壤水分运移与作物生长联合模拟。设置不同管理水平和方式组合,基于模拟结果,优化粉煤灰充填重构土壤管理模式。研究结果表明:各重构模式下均表现为覆土层土壤容重大于粉煤灰充填层,土壤含水量普遍低于粉煤灰充填层,土灰交界处存在土壤水分聚集现象。土壤紧实度随土壤深度的增加呈先增加后稳定的趋势。随着土壤深度的增加,土壤硝态氮呈先降低后增加的趋势,土壤铵态氮... 

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 粉煤灰农业利用研究现状
        1.3.2 土壤—作物系统模型的发展
    1.4 研究内容与技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
2 研究区概况及研究方法
    2.1 研究区概况
        2.1.1 研究区位置
        2.1.2 气候特征
        2.1.3 地形地貌与水文特征
    2.2 研究方法
        2.2.1 样品采样与测试
        2.2.2 实验工具改进
        2.2.3 WHCNS模型原理
3 不同重构模式下联合模拟参数获取与分析
    3.1 不同重构模式土壤理化性质分析
        3.1.1 土壤容重
        3.1.2 土壤含水量
        3.1.3 土壤颗粒组成
        3.1.3 土壤紧实度
        3.1.4 土壤硝态氮、铵态氮
        3.1.5 土壤有机质
    3.2 土壤水力学参数获取与分析
        3.2.1 土壤水力学参数获取
        3.2.2 土壤水分特征曲线
    3.3 作物模拟参数获取
    3.4 本章小结
4 不同重构模式下土壤水分运移与作物生长联合模拟
    4.1 联合模型建立与验证
        4.1.1 模型建立与优化
        4.1.2 模型验证
    4.2 土壤水分模拟结果分析
        4.2.1 不同重构模式土壤水分模拟分析
        4.2.2 不同土壤层次土壤水分变化对比
    4.3 土壤作物模拟结果分析
    4.4 土壤水分运移与作物生长模拟结果对比分析
        4.4.1 不同重构模式土壤水分运移与作物生长模拟结果分析
        4.4.2 不同重构模式水分利用效率分析
    4.5 本章小结
5 不同农田管理模式下玉米生长模拟与管理优化
    5.1 管理模式设置
    5.2 不同管理组合下玉米生长模拟
        5.2.1 CK1 管理组合下模拟情况
        5.2.2 CK2 管理组合下模拟情况
        5.2.3 CK3 管理组合下模拟情况
        5.2.4 CK4 管理组合下模拟情况
        5.2.5 CK5 管理组合下模拟情况
        5.2.6 不同管理组合模拟分析
    5.3 建议
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 不足与展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果



本文编号：3725157