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土壤传递函数法在确定田间持水量中的应用

河海大学学报（自然科学版） 2005年第2期33卷 170-172页

作者：陈晓燕陆桂华秦福兴储开凤河海大学水资源环境学院江苏南京210098 南京水利科学研究院水文所江苏南京210029

采用土壤传递函数法,对确定土壤田间持水量的点估算模型和系数估算模型进行分析研究,并用山西省太古县水均衡实验场和河南开封朱仙镇试验基地的实测资料对模型进行验证.结果表明,在土壤田间持水量的研究中,土壤传递函数法是一种行之有... 详细信息

采用土壤传递函数法,对确定土壤田间持水量的点估算模型和系数估算模型进行分析研究,并用山西省太古县水均衡实验场和河南开封朱仙镇试验基地的实测资料对模型进行验证.结果表明,在土壤田间持水量的研究中,土壤传递函数法是一种行之有效的方法.

关键词：土壤传递函数田间持水量估算模型

多数据源土壤传递函数模型在水分模拟中的不确定性

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农业机械学报 2012年第11期43卷 45-50页

作者：王改改张玉龙虞娜沈阳农业大学土地与环境学院沈阳110866

基于前馈神经网络的传递函数模型,采用4种不同的数据源预测土壤水分特征曲线,并借助误差统计指标、Hydrus-1D水动力学模型对传递函数模型的预测性能及其应用不确定性进行了分析。结果表明,预测土壤水吸力1 000、10 000、15 000 cm对应... 详细信息

基于前馈神经网络的传递函数模型,采用4种不同的数据源预测土壤水分特征曲线,并借助误差统计指标、Hydrus-1D水动力学模型对传递函数模型的预测性能及其应用不确定性进行了分析。结果表明,预测土壤水吸力1 000、10 000、15 000 cm对应含水率θ1000、θ10000、θ15000时,相对于仅有颗粒组成变量的传递函数模型,增加容重和θ60(水吸力60 cm对应的含水率)传递函数模型的平均绝对误差降低了42.86%、23.87%、26.15%;增加θ60和θ15 000模型预测θ100、θ10000、θ15000的平均绝对误差比仅包含θ60模型降低了8.67%、16.96%、15.95%。将模型预测的van Genuchten参数应用于土壤水分模拟,增加θ60模型的平均绝对误差比以颗粒组成为输入变量模型的相应值降低了11.11%;相对于增加θ60的传递函数,额外再增加θ15000并未降低模型应用过程中的不确定性。

关键词：土壤传递函数数据源不确定性土壤水分特征曲线

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土壤传递函数在计算土壤饱和导水率中的应用

灌溉排水学报 2009年第2期28卷 70-73页

作者：李晓鹏张佳宝吉丽青朱安宁刘金涛中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室封丘农业生态系统国家试验站南京210008 中国科学院研究生院北京100049 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210098

以河南省封丘县为研究区域,应用7种土壤传递函数(Campbell、Cosby、Brakensiek、Wosten1997/1999、Saxton和Li的方法)分别对该地区不同深度土壤的饱和导水率值进行了模拟预测。通过与野外采样数据的统计分析比较,获得了适用于该地区各... 详细信息

以河南省封丘县为研究区域,应用7种土壤传递函数(Campbell、Cosby、Brakensiek、Wosten1997/1999、Saxton和Li的方法)分别对该地区不同深度土壤的饱和导水率值进行了模拟预测。通过与野外采样数据的统计分析比较,获得了适用于该地区各层次土壤饱和导水率的传递函数方程,分别选用Wosten1999和Li的方法建立了分层土壤饱和导水率分布图,为该地区的土壤水分运动模拟提供了基本土壤水文资料。

关键词：饱和导水率土壤传递函数封丘地区

科尔沁沙丘-草甸相间地区表土饱和导水率的土壤传递函数研究

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土壤学报 2015年第1期52卷 68-76页

作者：孙丽刘廷玺段利民贾恪内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院呼和浩特010018 中国能源建设集团黑龙江省电力勘测设计研究院哈尔滨150079

以科尔沁沙地典型坨-甸相间地区为研究区,野外布设240个采样点,对流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘、沙丘区杨树林、沙丘区耕地、低覆盖度草甸、高覆盖度草甸、草甸区耕地、撂荒地9种地貌类型下的表层土壤进行了采样,测定了其含水率、干... 详细信息

以科尔沁沙地典型坨-甸相间地区为研究区,野外布设240个采样点,对流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘、沙丘区杨树林、沙丘区耕地、低覆盖度草甸、高覆盖度草甸、草甸区耕地、撂荒地9种地貌类型下的表层土壤进行了采样,测定了其含水率、干容重、有机质、饱和导水率等理化特性,分析了不同地貌类型下表层土壤理化参数差异。选取Campbell、Cosby、Wosten等、Saxton等4种土壤饱和导水率传递函数,对该地区表土饱和导水率进行了预测。结果显示这几种土壤传递函数预测值与实测值偏差较大,相关系数均小于0.3,精度难以满足本地区应用。在此基础上,选取土壤容重、有机质含量、饱和含水率、平均粒径、粒径标准偏差5种土壤特性参数作为输入变量,采用主成分分析与非线性回归分析相结合的方法,重新建立了预测本地区表土饱和导水率的土壤传递函数,结果显示预测值与实测值相关系数为0.661,该传递函数可用于科尔沁沙地表层土壤饱和导水率的预测。

关键词：科尔沁沙地土壤传递函数表层土壤饱和导水率非线性回归

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封丘地区土壤传递函数的研究

土壤学报 2003年第1期40卷 53-58页

作者：朱安宁张佳宝陈效民陈德立陈德立中国科学院南京土壤研究所南京210008 南京农业大学资源与环境学院南京210095 澳大利亚墨尔本大学

以黄淮海平原封丘地区的潮土和风沙土为研究对象 ,试图寻求解决土壤水动力学特性参数问题的更加实用可行的方法。根据大量的土壤基本物理性质和土壤持水数据 ,利用多元逐步回归分析方法 ,分别建立了vanGenuchten模型的参数θr、θs、a、... 详细信息

以黄淮海平原封丘地区的潮土和风沙土为研究对象 ,试图寻求解决土壤水动力学特性参数问题的更加实用可行的方法。根据大量的土壤基本物理性质和土壤持水数据 ,利用多元逐步回归分析方法 ,分别建立了vanGenuchten模型的参数θr、θs、a、n的土壤传递函数模型 ,并通过统计分析和数学模拟进行模型验证。研究结果表明 ,vanGenuchten模型参数与土壤的质地、有机质含量及容重等基本物理性质有一定的线性相关性。vanGenuchten模型的参数估计模型对粘性土壤的拟合效果较好 ,而拟合砂性土壤时误差较大。

关键词：封丘地区土壤传递函数土壤物理性质水分特征曲线数学模拟

两种土壤传递函数在预测砒砂岩与沙复配土的水力学参数中的应用

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土壤通报 2013年第6期44卷 1351-1355页

作者：王欢元韩霁昌罗林涛马增辉张露陕西省地产开发服务总公司陕西省土地整治工程技术研究中心国土资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室陕西西安710075 西安理工大学水利水电学院陕西西安710048

为选择一种适合于预测砒砂岩与沙复配土水力学参数的土壤传递函数模型,从而为有针对性的对不同比例下砒砂岩与沙复配土采用不同的田间灌溉管理方式提供科学依据。在测定七种比例的砒砂岩与沙复配土的饱和导水率的基础上,分析比较了HYPRE... 详细信息

为选择一种适合于预测砒砂岩与沙复配土水力学参数的土壤传递函数模型,从而为有针对性的对不同比例下砒砂岩与沙复配土采用不同的田间灌溉管理方式提供科学依据。在测定七种比例的砒砂岩与沙复配土的饱和导水率的基础上,分析比较了HYPRES和Rosetta这两种土壤传递函数模型对复配土土壤饱和导水率的预测能力。结果显示Rosetta模型的适应性更佳,在实际应用中可采用该模型对砒砂岩与沙复配土的土壤水力学参数进行预测。在Rosetta模型的预测下,随着复配土中砒砂岩比例的增加,萎蔫系数变幅不大,田间持水量逐渐增大,饱和含水量基本上呈现逐渐减少的趋势,有效持水量和储水量也逐渐增加。

关键词： HYPRES模型 Rosetta模型土壤传递函数砒砂岩复配土饱和导水率

科尔沁沙丘—草甸相间地区表土饱和导水率的土壤传递函数研究

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科尔沁沙丘—草甸相间地区表土饱和导水率的土壤传递函数研究

作者：孙丽内蒙古农业大学

学位级别：硕士

本研究以科尔沁沙地典型坨-甸相间地区为研究区,野外布设239个采样点,测定了其含水率、干容重、有机质、饱和导水率等理化特性。整理分析各理化特性数据,得出以下结论： 1.对流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘、沙丘区杨树林、沙丘区耕地... 详细信息

本研究以科尔沁沙地典型坨-甸相间地区为研究区,野外布设239个采样点,测定了其含水率、干容重、有机质、饱和导水率等理化特性。整理分析各理化特性数据,得出以下结论： 1.对流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘、沙丘区杨树林、沙丘区耕地、低覆盖度草甸、高覆盖度草甸、草甸区耕地、撂荒地九种地貌类型下的表层土壤进行了采样,分析了不同地貌类型下表层土壤理化参数差异。 2.选取Campbell、Cosby、Wosten、Saxton四种土壤传递函数,对该地区表土饱和导水率进行了预测。结果显示这几种土壤传递函数预测值与实测值偏差较大,相关系数均小于0.3,精度难以满足本地区应用。 3.采用主成分分析与非线性回归分析相结合的方法,建立预测本地区表土饱和导水率的土壤传递函数,土壤传递函数中仅使用了有机质和土壤粒度参数,并且土壤饱和导水率的预测值与实测值相关系数为0.661,该传递函数可应用于科尔沁沙地表层土壤饱和导水率的预测。 4.应用BP神经网络技术用于预测表层土壤饱和导水率,选取土壤容重、有机质含量、饱和含水率、平均粒径、粒径标准偏差五种土壤特性参数作为输入变量,并对所建立的PTFS函数进行验证,数据显示用于建立和检验模型的数据的预测值与实测值相关系数均大于0.7,相关性良好,说明BP神经网络模型所选用的参数合理。 5.综合分析评价两函数模型的有效性,适用性和精度后发现,BP神经网络技术所建立的土壤传递函数(PTFs)优于传统回归方法,但两种模型建立土壤传递函数(PTFs)的预测效果都比较理想,均可应用于科尔沁试验区。

关键词：科尔沁沙地土壤传递函数表层土壤饱和导水率非线性回归 BP神经网络技术

基于土壤传递函数的灌排单元水力学参数空间分布特征研究

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基于土壤传递函数的灌排单元水力学参数空间分布特征研究

作者：周黎华中师范大学

学位级别：硕士

土壤水力学参数是研究土壤水分和溶质运动过程的重要参数,分析其空间变异特征,并探究农田耕作措施对土壤水力学参数的影响,对提高土壤水分利用和研究溶质运移过程具有指导意义。由于测定这些参数往往费事费时,加上土壤水力学参数具有强... 详细信息

土壤水力学参数是研究土壤水分和溶质运动过程的重要参数,分析其空间变异特征,并探究农田耕作措施对土壤水力学参数的影响,对提高土壤水分利用和研究溶质运移过程具有指导意义。由于测定这些参数往往费事费时,加上土壤水力学参数具有强烈的空间异质性,因此,基于土壤基本理化性质构建的土壤传递函数,成为了一种估算土壤水力学参数的有效方法。本文在江汉平原选取了 30个典型样点,通过实验室测定获得其土壤物理性质,利用相关分析、逐步多元线性回归等统计学方法,构建了适用于江汉平原的土壤传递函数。以江汉平原典型灌排单元为研究对象,基于灌排单元实测数值和构建的土壤传递函数,对其土壤水力学参数进行数值反演,结合地统计学方法,分析了灌排单元土壤水力学参数的空间变异特征,并进一步探究不同农田耕作措施对土壤水力学参数的影响。本文研究结果如下:(1)土壤水力学性质与基本理化性质间存在显著的相关关系,Pearson相关性分析表明:土壤饱和导水率与有机质含量呈极显著正相关(P土壤颗粒组成呈极显著相关;α与有机质含量、孔隙度均呈极显著正相关,与容重呈极显著负相关;n与有机质含量、土壤颗粒组成、孔隙度均呈显著或极显著相关。(2)土壤颗粒组成、容重和孔隙度是构建土壤传递函数的重要输入变量,有机质含量对构建函数没有显著影响。各评估验证指标结果表明:除了土壤饱和导水率,其他参数土壤传递函数的预测值与实测值间拟合度较好,决定系数R2为0.51至0.70,具有较高的精确度。并对比3种常用的传递函数,除了饱和导水率外,其他参数构建的传递函数精确度更高,明显优于其他常用传递函数,更适用于江汉平原土壤。(3)灌排单元内,土壤水力学参数空间变异特征存在较大差异性。土壤饱和导水率的变化范围为11.14～39.18cm·d-1,且呈现随土层深度增加先突降后增加的垂直分布规律,在水平空间上,饱和导水率具有强烈的空间自相关性;参数θs随着深度的增加先降低后增加,除了在40-60 cm 土层具有中等水平空间自相关,其他土层均为强烈的空间自相关性;θr呈现随土层深度增加先增至稳定再增加的垂直分布规律,参数α的垂直分布规律与θs变化趋势相类似,参数n随深度呈现起伏变化,在水平空间上,参数θr、α和n在整个垂直剖面上均为强烈空间自相关;在垂直方向上,水分总库容Wt随深度增加先增加后降低,其他类型库容均呈现随深度起伏变化,在水平方向上,除了在0-40cm 土层为中等空间自相关性外,Wt在其他土层均具有强烈空间自相关,其他类型库容在各土层均为强烈空间自相关。(4)农田利用类型、耕作历史等耕作措施影响着土壤质地和结构,进而影响农田土壤的水力学参数。在饱和导水率方面旱地土壤剖面大于稻田,但不存在明显显著性(P>0.05),土壤持水能力表现为稻田强于旱地,土壤水分库容方面表现为除了滞洪库容,其他类型库容稻田均大于旱地;随着稻田耕作历史的增加,稻田土壤的饱和导水率下降,但持水能力明显升高,土壤总库容和有效水库容增大,滞洪库容减小,其他类型库容无明显变化趋势。此外,稻田改种前的土地利用类型也会显著影响着土壤水力学参数。

关键词：水分特征曲线土壤传递函数水力学参数灌排单元耕作措施耕作历史

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东北松嫩黑土区土壤密度传递函数及其适用性

北京师范大学学报（自然科学版） 2018年第3期54卷 381-390页

作者：王思楚王志强成聪聪张帅任霄玉程卓北京师范大学地理科学学部地理学院北京100875

利用野外实测土壤性质数据,通过相关分析和回归分析,对土壤密度传递函数的参数选取、方程形式进行了研究,建立了松嫩黑土区土壤密度传递函数,并对函数的适用性进行了讨论,旨在为该区域土壤密度的预测提供支撑,并揭示土壤密度传递函数在... 详细信息

利用野外实测土壤性质数据,通过相关分析和回归分析,对土壤密度传递函数的参数选取、方程形式进行了研究,建立了松嫩黑土区土壤密度传递函数,并对函数的适用性进行了讨论,旨在为该区域土壤密度的预测提供支撑,并揭示土壤密度传递函数在跨地区、跨尺度应用时的适用性规律.研究结果显示:松嫩黑土区土壤有机碳质量分数与土壤密度的相关关系最强,对土壤密度变异的解释率达到67.2%,机械组成和土壤深度对密度的影响次之.利用指数为0.5的幂函数来描述有机碳质量分数与土壤密度之间的关系效果最优.利用有机碳、砂粒质量分数和深度建立的土壤密度传递函数,决定系数能够达到0.72.土壤密度传递函数,在被应用于同一地区、同一土壤类型或其包含的小范围的区域时效果较好;在跨地区、跨土壤类型应用时,需要提前验证、适当调整.

关键词：松嫩黑土区土壤密度土壤传递函数函数适用性