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第 11 卷第 3 期水科学进展 V o l 11, N o 3
2000 年 9 月 ADVAN CES IN W A T ER SC IEN CE Sep , 2000
文章编号( )
Ξ: 1001 6791 2000 03 0325 08
秸秆覆盖条件下土壤水热盐耦合
运动规律模拟研究进展
李春友, 任理, 李保国
(中国农业大学土壤和水科学系, 北京 100094)
摘要: 分别从等温和非等温水盐动态模拟以及覆盖边界层三个方面, 以秸秆覆盖条件下土壤水、
热、盐耦合运动规律模拟研究为重点, 介绍了 50 年代以来土壤水热盐数学模拟的研究成果, 并简
要论述了有关模型的特点及今后的发展方向。
关键词: 土壤水; 盐分运移; 水热动态; 耦合模拟; 秸秆覆盖
中图分类号: P 641 131; G 353 11 文献标识码: A
土壤水、热、盐的传输过程受一系列因素的影响, 单凭实验难以揭示这一复杂过程的本质,
利用建立的数学模型对土壤水、热、盐传输过程进行模拟研究, 是了解各自运动规律的重要手
段。另一方面, 对于秸杆还田方式之一的秸秆覆盖, 如何控制覆盖层对土壤水、热、盐运动的
正负效应, 需要深入了解秸杆覆盖与土壤水、热、盐运动的相互关系。近几十年来, 土壤水、热、
盐模型的研究得到了极大发展, 其成果涉及水、汽、热、盐之间的部分相互耦合作用, 有关的
上下边界条件处理和控制方程的数值解法及一定假设条件下的解析解等等。
1 等温条件下的水盐模拟研究
盐分作为土壤环境中主要的化合物之一, 与溶质运移的研究密不可分。自W arrick 等
(1971) 把混合置换方程用于瞬态水流条件下的溶质运移问题以来, 其数值模拟有了很大的发展,
相继出现了各种等温条件下的从一维到三维的模型和模拟方法, 其中盐分研究方面主要涉及一
维垂直剖面土壤水盐动态的模拟(如: W arrick, 1971; van Genuch ten, 1982; N ielsen 等, 1986;
收稿日期: 1999 02 09; 修订日期: 1999 05 10
基金项目: “九五”国家重点科技攻关项目(96 004 01 14 2) 和中国科学院封丘农业生态实验室开放基金
资助。
作者简介: 李春友(1967- ) , 男, 浙江江山人, 中国农业大学土壤和水科学系博士生。主要从事水土资
源环境的优化管理研究。
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B resler, 1986; 刘亚平, 1985①; 李韵珠等②, 1985; 杨金忠, 1986; 张效先, 1988; 叶自桐,
1990; 王福利, 1991) , 二维饱和- 非饱和土壤水盐运动的研究(如: N eum an, 1975; Celia, 1990;
黄康乐, 1988; 左强, 1993; 任理, 1997)。以上研究都以等温条件为假设前提, 且多数只考虑
水分的重力势和基质势、盐分的对流和弥散作用, 而较