根系吸水模型的分析及相对根长密度的估算

摘要

采用室内土柱实验与数值模拟相结合的手段,实验该文着重对不同水分条件下根系吸水规律与根系之间的关系进行了研究.室内土柱实验供试冬小麦品种为农大189,实验在小麦的苗期进行.通过对实验资料的分析得出以下主要结论:1.以往建立的众多根系吸水模型均假定最大根系吸水速率与根长密度之间成线性正比关系,但该假设并未得到实验的检验.该文设置水分充分供应土柱实验,实测土壤剖面含水量和根长密度的分布,采用有限差分析计算获得最大根系吸水速率.2.水分胁迫条件下的根系吸水速率常表示为水分修正系数与最大根系吸水速率的乘积,水分修正系数通常采用Musters和Bouten(2000)提出的形式,共包括2个临界值h<,1>、h<,2>和1个指数γ,其中h<,1>和h<,2>具有较明确的物理意义和取值.为确定参数γ的值,设置水分胁迫土柱实验,实测土壤剖面含水量分布和根长密度分布,对指数γ进行了优化,从而建立了适合该实验条件的根系吸水模型.3.该文在已建立根系吸水模型的基础上,根据实测土壤剖面含水量分布,采用数值迭代方法对不同水分条件下的根系吸水速率进行了反求.进而对相应的相对根长密度分布进行了估算,经与实测值对比,结果表明,该方法能较好地模拟相对根长密度的分布规律.

目录

文摘

英文文摘

第一章引言

1.1研究意义

1.2国内外研究现状及存在问题

1.2.1根系吸水模型的研究现状

1.2.2存在问题

1.3本文研究思路

1.3.1检验最大根系吸水速率与根长密度的关系

1.3.2确定水分修正系数，建立根系吸水模型

1.3.3探索相对根长密度的估算方法

第二章材料与方法

2.1数学原理

2.1.1有限差分法计算根系吸水速率

2.1.2数值迭代反求根系吸水速率

2.1.3最大根系吸水速率与根长密度关系的检验

2.1.4水分修正系数指数的确定

2.1.5相对根长密度的估算

2.2土柱实验

2.2.1实验概况

2.2.2测定项目及方法

第三章结果与讨论

3.1不同水分条件下冬小麦根系的生长规律

3.2最大根系吸水速率与根长密度的关系

3.3不同水分胁迫条件下的根系吸水规率

3.4水分修正系数指数的确定

3.5相对根长密度的估算

第四章结论与展望

4.1全文的主要结论

4.2研究展望

参考文献

致谢