基于稳定同位素的干旱半干旱区SPAC水分运移过程研究进展 被引量：6

1

作者 张宇 张明军 +2 位作者 王家鑫 鲁睿 刘灵灵 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1360-1373,共14页

土壤-植物-大气连续体(SPAC)是生态水文学的重点研究对象,其水分运移过程对于干旱半干旱区生态植被建设和水资源综合管理具有重要意义。氢氧稳定同位素较高的灵敏性和准确度有助于揭示这一过程。介绍了氢氧稳定同位素在土壤-大气界面、... 土壤-植物-大气连续体(SPAC)是生态水文学的重点研究对象,其水分运移过程对于干旱半干旱区生态植被建设和水资源综合管理具有重要意义。氢氧稳定同位素较高的灵敏性和准确度有助于揭示这一过程。介绍了氢氧稳定同位素在土壤-大气界面、土壤-地下水界面、土壤-植物界面和植物-大气界面水分补给传输过程中的应用,包括土壤水分来源和蒸发;水分补给入渗机制和滞留时间;植物水分来源和水力再分配;蒸散发分割和叶片吸水的相关研究,同时明确了氢氧稳定同位素技术在应用过程中存在的一些不确定性以及未来亟需加强的方面,以期为利用稳定同位素技术对生态水文过程的研究提供参考依据。 展开更多

关键词 稳定同位素 土壤-植物-大气连续体(spac) 土壤水 水分来源

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SPAC界面水分通量调控理论及其在农业节水中的应用 被引量：13

2

作者 刘昌明 张喜英 胡春胜 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期446-451,共6页

提出了农田五水(降水、土壤水、地表水、地下水与作(植)物水)的系统概念,讨论了SPAC(土壤-植物-大气)系统中水分运动过程.内容包括SPAC界面水分通量.基于SPAC界面水分耗散与调控研究,提出了农艺节水模式与应用效果.旨在推进农业节水中... 提出了农田五水(降水、土壤水、地表水、地下水与作(植)物水)的系统概念,讨论了SPAC(土壤-植物-大气)系统中水分运动过程.内容包括SPAC界面水分通量.基于SPAC界面水分耗散与调控研究,提出了农艺节水模式与应用效果.旨在推进农业节水中应用低成本高效益的农艺节水理论与技术. 展开更多

关键词 五水转化 spac 界面水分通量 节水农业 界面水分调控

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土壤水动力学模型在SPAC系统中应用研究进展 被引量：3

3

作者 吴姗 莫非 +6 位作者 周宏 Asfa Batool 赵鸿 邓浩亮 陈应龙 熊友才 张恒嘉 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2014年第1期100-109,共10页

从土壤水动力学典型的裸地蒸发模型、蒸发蒸腾量模型、土壤水分入渗模型出发,综述了SPAC系统下国内外现行的植物根系吸水模型、溶质运移模型、农业生态系统模型等研究进展,归纳和讨论了目前土壤水动力学模型在SPAC系统建模中存在的问题... 从土壤水动力学典型的裸地蒸发模型、蒸发蒸腾量模型、土壤水分入渗模型出发,综述了SPAC系统下国内外现行的植物根系吸水模型、溶质运移模型、农业生态系统模型等研究进展,归纳和讨论了目前土壤水动力学模型在SPAC系统建模中存在的问题与不足。并对该领域的研究方向和应用前景进行了展望:建立准确的数值模型来解决实际问题是蒸发蒸腾量模型未来研究的趋势;入渗模型从点至区域的动态扩展,并结合土壤侵蚀、污染物运移等因素的农业倾向性研究为潜在的重要分支方向;根系吸水模型应更多被用于监测土壤水分动态、设计合理的灌溉制度及干旱预警等体系;利用计算机、遥感等技术手段建立农业生态系统物能循环的机理性模型将为模型的实用性和精度提供有力支撑。 展开更多

关键词 土壤水动力学 spac系统 模型

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SPAC中的水分运动 被引量：10

4

作者 邵明安 陈志雄 《中国科学院水利部西北水土保持研究所集刊》 CSCD 1991年第1期3-12,共10页

本文对土壤—植物—大气连统体(SPAC)中水分运动的诸多方面,如非饱和土壤水分的导水参数,植物根系吸收土壤水分,植物根系中的水分运动。SPAC中的水流阻力及水容,土壤水分有效性动力学,滞后效应以及SPAC中水流的电模拟等。进行了介绍,评... 本文对土壤—植物—大气连统体(SPAC)中水分运动的诸多方面,如非饱和土壤水分的导水参数,植物根系吸收土壤水分,植物根系中的水分运动。SPAC中的水流阻力及水容,土壤水分有效性动力学,滞后效应以及SPAC中水流的电模拟等。进行了介绍,评述和论述。 展开更多

关键词 土壤—植物—大气连统体 土壤水分 水分运动

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植物根系吸水模型研究进展 被引量：1

5

作者 杨乐 龙兰 +3 位作者 艾施荣 施俊林 王龙飞 李紫怡 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第4期1326-1337,共12页

根系是植物获取水分的主要器官,它直接影响整个植株的输水量以及生命活动。在水资源短缺的状况下,了解根系生长过程中的需水特性并提高农业中水资源的利用率,一直是节水灌溉技术中研究创新的热点。因此,在研究过程中需要对植物根系的吸... 根系是植物获取水分的主要器官,它直接影响整个植株的输水量以及生命活动。在水资源短缺的状况下,了解根系生长过程中的需水特性并提高农业中水资源的利用率,一直是节水灌溉技术中研究创新的热点。因此,在研究过程中需要对植物根系的吸水量进行精确估算,建立根系吸水模型是定量化研究植物根系吸水特性的重要方法。概述根系吸水的原理及其主要影响因素,对不同研究方法下的根系吸水模型进行分类研究,并阐述其适用范围及优缺点,同时介绍了水盐共同胁迫下的根系吸水模型。最后对目前的根系吸水模型进行分析,提出了今后的研究方向。研究成果为构建水稻根系三维动态吸水模型提供了基础。 展开更多

关键词 植物根系 吸水模型 宏观模型 微观模型 土壤植物大气连续体(spac)体系

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植物水分传输过程中的调控机制研究进展 被引量：31

6

作者 杨启良 张富仓 +3 位作者 刘小刚 王玺 张楠 戈振扬 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第15期4427-4436,共10页

农田土壤水分的转化利用与调控是以土壤-植物-大气连续体(SPAC)为基础,以植物为核心,其中水分在植物体内的传输与调控研究一直是国际学术研究的前沿性热点课题。概述了植物水分传输的驱动力和传输途径,重点从植物的气孔调节、水容调节... 农田土壤水分的转化利用与调控是以土壤-植物-大气连续体(SPAC)为基础,以植物为核心,其中水分在植物体内的传输与调控研究一直是国际学术研究的前沿性热点课题。概述了植物水分传输的驱动力和传输途径,重点从植物的气孔调节、水容调节、渗透调节、水孔蛋白调节、贮水调节、气穴和栓塞调节等方面综述了植物水分传输过程中的调控机制研究进展。通过对植物存在优化调控水分平衡的潜在能力的研究,不仅可充实SPAC系统水分传输理论,而且有助于明确植物对环境的适应机制和高效用水的潜力及其节水调控的效应,对指导干旱半干旱地区农业生产提供理论依据。 展开更多

关键词 植物水分传输 调控机制 spac

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土壤水研究进展与评述 被引量：223

7

作者 雷志栋 胡和平 杨诗秀 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期311-318,共8页

土壤水是联系地表水与地下水的纽带， 在水资源的形成、转化及消耗过程中有重要作用， 与农业、水文、环境等领域都有密切联系。所以土壤水研究越来越引起人们的重视， 有了长足的进步。目前， 土壤水研究走向多学科的交叉， 如水热盐... 土壤水是联系地表水与地下水的纽带， 在水资源的形成、转化及消耗过程中有重要作用， 与农业、水文、环境等领域都有密切联系。所以土壤水研究越来越引起人们的重视， 有了长足的进步。目前， 土壤水研究走向多学科的交叉， 如水热盐的耦合运移， 冻结土壤中水分的运移， 土壤植物大气连续体中的水热运移等。土壤水运动机理研究也更加深入， 如优先流、土壤水参数的测定及确定、土壤水参数的空间变异性等。土壤水研究的数值模拟方法也有一些突破， 如有限解析法、特征有限元法、交替方向有限元法等。土壤水研究的应用也更加广泛， 如用于水资源评价、土壤水分与作物的关系、水环境评价等。 展开更多

关键词 土壤水分 土壤热 土壤盐分 偶合运动

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土壤-植物-大气界面中水分迁移过程及模拟研究进展 被引量：10

8

作者 徐力刚 许加星 +2 位作者 董磊 冯文娟 姜加虎 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2013年第1期242-248,共7页

介绍了水循环过程中界面水分迁移转化理论,及SPAC连续体的概念及其发展过程,阐明了一些国内外SPAC理论研究的主要成果;对国内外各种典型土壤-植物-大气界面模型的基本结构、适用范围、主要研究对象、优势以及局限性做了系统介绍和对比;... 介绍了水循环过程中界面水分迁移转化理论,及SPAC连续体的概念及其发展过程,阐明了一些国内外SPAC理论研究的主要成果;对国内外各种典型土壤-植物-大气界面模型的基本结构、适用范围、主要研究对象、优势以及局限性做了系统介绍和对比;在此基础上对土壤-植物-大气系统的相互作用过程以及系统模拟中存在的问题提出了展望。分析得出如何解决下垫面与土壤-植物-大气系统复杂的关系,以及尺度转化问题将是面临的主要挑战。认为借助于水分和能量交换过程中的模型参数优化,来实现界面中水分迁移过程的精确化和简化模拟是未来的重要研究方向。 展开更多

关键词 土壤-植物-大气连续体 水分迁移 模拟 过程

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根土系统中的根系水力提升研究综述 被引量：7

9

作者 邵立威 孙宏勇 +1 位作者 陈素英 张喜英 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1080-1085,共6页

根土系统可看作是土壤-植物-大气连续体(SPAC)系统的子系统,根土间存在着内在优化协调的动态机制以更大限度地为SPAC过程提供水分和养分。植物根系的水力提升现象是根土系统对水分分异的根土环境中土壤水资源优化利用的过程,是植物根系... 根土系统可看作是土壤-植物-大气连续体(SPAC)系统的子系统,根土间存在着内在优化协调的动态机制以更大限度地为SPAC过程提供水分和养分。植物根系的水力提升现象是根土系统对水分分异的根土环境中土壤水资源优化利用的过程,是植物根系所具有的一种普遍现象。植物根系的水力提升作用利于植物对土壤水分利用最大化,同时也促进了对土壤养分的吸收利用及对土壤环境的改善。可以从系统优化的观点对这一现象的存在进行理论解释,其发生受一定的条件制约,是必然中的偶然。根系水力提升量不容忽视,在一些环境的植物中,水力提升提供了很大比例的蒸腾水分,不仅对植物蒸腾耗水有利,更存在广泛的生理生态意义。研究根系提水的应用对干旱区农业发展和生态修复有着潜在的价值,具有广泛的研究前景。 展开更多

关键词 spac 根土系统 水力提升 植物根系 土壤水

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土壤-作物-大气连续体水分循环与作物生产关系的模拟模式研究 被引量：6

10

作者 赵艳霞 王馥棠 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 1997年第4期428-436,共9页

从土壤－作物－大气连续体（ＳＰＡＣ）的水分循环出发，以冬小麦为例，通过对土壤水分动态和有关作物生长过程的模拟，建立作物水分消耗与干物质积累和产量形成关系的动力－统计模式．经３年试验资料的验证，总干重、籽粒产量和根层土... 从土壤－作物－大气连续体（ＳＰＡＣ）的水分循环出发，以冬小麦为例，通过对土壤水分动态和有关作物生长过程的模拟，建立作物水分消耗与干物质积累和产量形成关系的动力－统计模式．经３年试验资料的验证，总干重、籽粒产量和根层土壤水分含量的平均模拟误差分别为６．３９％，５．６０％和５．４５％．发育期、叶面积动态和干物质积累动态的模拟与实测情况吻合得也较好． 展开更多

关键词 土壤 作物 大气 连续体 水分循环 作物生产

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土壤-植被-大气系统水和热传输机理及区域蒸散模型(英文) 被引量：14

11

作者 张永强 刘昌明 于强 《中国科学院研究生院学报》 CAS CSCD 2004年第4期562-567,共6页

在不同空间和时间尺度上建立了估算土壤 植被 大气系统水、热传输的模型 ,并且在华北平原中国科学院两个农业生态试验站设计了 3个试验 ,验证模型的精度和有效性 .第一个模型是基于瞬时通量观测基础上建立的植被冠层光合 导度 蒸散... 在不同空间和时间尺度上建立了估算土壤 植被 大气系统水、热传输的模型 ,并且在华北平原中国科学院两个农业生态试验站设计了 3个试验 ,验证模型的精度和有效性 .第一个模型是基于瞬时通量观测基础上建立的植被冠层光合 导度 蒸散耦合模型 ,它模拟的结果与涡度相关系统测定结果比较一致 ;第二个模型为一维 3层的土壤水量平衡模型 ,此模型成功用于模拟 1 998— 2 0 0 3年度太行山山前平原不同灌溉条件下的土壤水分深层入渗和蒸散过程 ;第三个模型为区域能量通量和日蒸散模型 ,它基于卫星遥感数据和地面同步观测而建立 ,本模型可以监测区域地表的干旱状况 ,用于估算区域能量通量和日蒸散 . 展开更多

关键词 土壤-植被-大气系统 水热传输机理 蒸散模型

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土壤水分模拟与墒情预报模型研究进展 被引量：39

12

作者 尚松浩 《沈阳农业大学学报》 CAS CSCD 2004年第5期455-458,共4页

土壤墒情预报是在土壤水分模拟模型的基础上对农田耕作层土壤水分的增长和消退程度所进行的预报。墒情预报是灌溉预报的基础 ,对于水资源短缺条件下农田水分的合理调控具有重要意义。墒情预报模型可以分为确定性模型与随机性模型两大类 ... 土壤墒情预报是在土壤水分模拟模型的基础上对农田耕作层土壤水分的增长和消退程度所进行的预报。墒情预报是灌溉预报的基础 ,对于水资源短缺条件下农田水分的合理调控具有重要意义。墒情预报模型可以分为确定性模型与随机性模型两大类 ,其中确定性模型包括水量平衡模型、土壤 -植物 -大气连续体 (SPAC)水分传输模型、SPAC水热耦合传输模型等 ,随机性模型包括数理统计模型 (包括回归模型、时间序列模型、人工神经网络模型等 )、随机水量平衡模型与随机土壤水动力学模型等。本文对各类墒情预报模型进行比较 。 展开更多

关键词 土壤水分模拟模型 土壤墒情预报模型 水量平衡模型 土壤-植物-大气连续体水分传输模型 随机预报模型

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