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第1章 緒論 1.1 研究背景與意義 1.1.1 我國水資源現狀和節水農業 1.1.2 我國農業環境污染現狀 1.2 研究歷史與現狀 1.2.1 土壤水動力學模型研究 1.2.2 污染物遷移動力學研究 1.2.3 植物根系模型研究 1.2.4 農田水利模型研究 1.2.5 基于模型的水肥優化管理研究 1.2.6 基于模型的氮污染風險評價技術研究 1.2.7 土壤水動力學及污染物運移模擬數值方法研究第2章 土壤水動力學基本理論 2.1 土壤水動力學概述 2.2 土壤一植物一大氣連續體基本概念 2.3 土壤水動力參數 2.3.1 土壤水勢 2.3.2 土壤水分特征曲線 2.3.3 土壤水分運動參數 2.4 土壤物理常數 2.5 直角坐標系土壤水分運動基本方程 2.6 直角坐標系一維土壤水分運動方程的不同形式 2.7 直角坐標系一維土壤水分運動方程的定解條件 2.8 蒸發和人滲邊界條件的基本理論 2.9 根系吸水模型 2.10 土壤質地 2.10.1 土壤質地分類 2.10.2 土壤質地對土壤生產性能的影響第3章 裸地條件下蒸發模型理論 3.1 引言 3.2 表土蒸發模型理論 3.2.1 形成千土層前的表土蒸發過程 3.2.2 土壤水非穩定蒸發的解析解 3.2.3 形成干土層后的表土蒸發過程 3.2.4 現階段表土蒸發模型 3.3 潛水蒸發模型理論 3.3.1 一維均質土潛水蒸發時的土壤水穩定運動 3.3.2 一維均質土潛水蒸發時，較大潛水蒸發強度的統一計算式 3.3.3 一維均質土潛水穩定蒸發的求解 3.3.4 一維非均質土潛水蒸發時土壤水穩定運動 3.3.5 潛水蒸發的經驗公式 3.4 本章小結第4章 裸地條件下入滲模型理論及應用研究 4.1 引言 4.2 裸地條件下入滲模型理論 4.2.1 經驗性入滲模型 4.2.2 機理性入滲模型 4.2.3 入滲過程的非均勻流研究 4.3 入滲模型數值試驗研究 4.3.1 分層土體入滲響應數值試驗研究 4.3.2 積水條件下入滲響應數值試驗研究 4.4 本章小結第5章 土壤-植物-大氣系統土壤水動力學有限元模型 5.1 引言 5.2 基于SWMS_2D模型的有限元基本理論 5.2.1 二維土壤水分運動方程 5.2.2 初始條件和邊界條件 5.2.3 有限元數值解法 5.2.4 SWMS 2D模型程序組成 5.3 基于動態根系生長的土壤水動力學有限元模型 5.4 實例驗證 5.4.1 實例說明 5.4.2 模型驗證 5.5 本章小結第6章 裸地條件下土壤水動力學IRE模型 6.1 引言 6.2 裸地條件下的IRE方法基本原理 6.3 裸地條件下改進的IRE土壤水動力學模型 6.4 實例驗證 6.4.1 實例一 6.4.2 實例二 6.4.3 結論 6.5 FEM與IRE的土體蒸發響應模擬研究 6.5.1 實例介紹 6.5.2 分項結果 6.5.3 綜合結果 6.5.4 結論 6.6 本章小結第7章 土壤-植物-大氣系統水肥優化使用決策支持系統 7.1 引言 7.2 EU-ROTATE_N決策支持系統 7.2.1 模型和架構 7.2.2 水模塊基本理論 7.3 N_ABLE動力學模型 7.3.1 作物需求量計算模塊 7.3.2 根生長與分布模塊 7.3.3 作物氮吸收模塊 7.3.4 N ABLE模型計算流程圖 7.4 Daisy模型 7.5 NPK綜合動力學模型 7.5.1 磷動力學模型 7.5.2 鉀動力學模型 7.6 本章小結第8章 EU-ROTATE_N決策支持系統的發展和實例驗證 8.1 引言 8.2 EU-ROTATE_N決策支持系統水模塊的改進 8.2.1 實際入滲量或蒸發量計算 8.2.2 實際蒸騰量計算 8.2.3 IR正方法 8.3 實例驗證 8.3.1 實例說明 8.3.2 模型驗證 8.4 SMCR_N模型 8.5 實例驗證 8.5.1 實驗介紹 8.5.2 輸入數據 8.5.3 結果及討論 8.6 本章小結參考文獻 第1章 緒論 1.1 研究背景與意義 1.1.1 我國水資源現狀和節水農業 1.1.2 我國農業環境污染現狀 1.2 研究歷史與現狀 1.2.1 土壤水動力學模型研究 1.2.2 污染物遷移動力學研究 1.2.3 植物根系模型研究 1.2.4 農田水利模型研究 1.2.5 基于模型的水肥優化管理研究 1.2.6 基于模型的氮污染風險評價技術研究 1.2.7 土壤水動力學及污染物運移模擬數值方法研究 第2章 土壤水動力學基本理論 2.1 土壤水動力學概述 2.2 土壤一植物一大氣連續體基本概念 2.3 土壤水動力參數 2.3.1 土壤水勢 2.3.2 土壤水分特征曲線 2.3.3 土壤水分運動參數 2.4 土壤物理常數 2.5 直角坐標系土壤水分運動基本方程 2.6 直角坐標系一維土壤水分運動方程的不同形式 2.7 直角坐標系一維土壤水分運動方程的定解條件 2.8 蒸發和人滲邊界條件的基本理論 2.9 根系吸水模型 2.10 土壤質地 2.10.1 土壤質地分類 2.10.2 土壤質地對土壤生產性能的影響 第3章 裸地條件下蒸發模型理論 3.1 引言 3.2 表土蒸發模型理論 3.2.1 形成千土層前的表土蒸發過程 3.2.2 土壤水非穩定蒸發的解析解 3.2.3 形成干土層后的表土蒸發過程 3.2.4 現階段表土蒸發模型 3.3 潛水蒸發模型理論 3.3.1 一維均質土潛水蒸發時的土壤水穩定運動 3.3.2 一維均質土潛水蒸發時，較大潛水蒸發強度的統一計算式 3.3.3 一維均質土潛水穩定蒸發的求解 3.3.4 一維非均質土潛水蒸發時土壤水穩定運動 3.3.5 潛水蒸發的經驗公式 3.4 本章小結 第4章 裸地條件下入滲模型理論及應用研究 4.1 引言 4.2 裸地條件下入滲模型理論 4.2.1 經驗性入滲模型 4.2.2 機理性入滲模型 4.2.3 入滲過程的非均勻流研究 4.3 入滲模型數值試驗研究 4.3.1 分層土體入滲響應數值試驗研究 4.3.2 積水條件下入滲響應數值試驗研究 4.4 本章小結 第5章 土壤-植物-大氣系統土壤水動力學有限元模型 5.1 引言 5.2 基于SWMS_2D模型的有限元基本理論 5.2.1 二維土壤水分運動方程 5.2.2 初始條件和邊界條件 5.2.3 有限元數值解法 5.2.4 SWMS 2D模型程序組成 5.3 基于動態根系生長的土壤水動力學有限元模型 5.4 實例驗證 5.4.1 實例說明 5.4.2 模型驗證 5.5 本章小結 第6章 裸地條件下土壤水動力學IRE模型 6.1 引言 6.2 裸地條件下的IRE方法基本原理 6.3 裸地條件下改進的IRE土壤水動力學模型 6.4 實例驗證 6.4.1 實例一 6.4.2 實例二 6.4.3 結論 6.5 FEM與IRE的土體蒸發響應模擬研究 6.5.1 實例介紹 6.5.2 分項結果 6.5.3 綜合結果 6.5.4 結論 6.6 本章小結 第7章 土壤-植物-大氣系統水肥優化使用決策支持系統 7.1 引言 7.2 EU-ROTATE_N決策支持系統 7.2.1 模型和架構 7.2.2 水模塊基本理論 7.3 N_ABLE動力學模型 7.3.1 作物需求量計算模塊 7.3.2 根生長與分布模塊 7.3.3 作物氮吸收模塊 7.3.4 N ABLE模型計算流程圖 7.4 Daisy模型 7.5 NPK綜合動力學模型 7.5.1 磷動力學模型 7.5.2 鉀動力學模型 7.6 本章小結 第8章 EU-ROTATE_N決策支持系統的發展和實例驗證 8.1 引言 8.2 EU-ROTATE_N決策支持系統水模塊的改進 8.2.1 實際入滲量或蒸發量計算 8.2.2 實際蒸騰量計算 8.2.3 IR正方法 8.3 實例驗證 8.3.1 實例說明 8.3.2 模型驗證 8.4 SMCR_N模型 8.5 實例驗證 8.5.1 實驗介紹 8.5.2 輸入數據 8.5.3 結果及討論 8.6 本章小結 參考文獻