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第1章 绪论1

1.1 设施种植条件下的水土环境2

1.1.1 设施种植条件下的水土环境现状2

1.1.2 设施种植的平衡施肥研究6

1.1.3 排水及设施地的洗盐技术10

1.1.4 设施种植条件下水土环境的研究需求13

1.2 设施地作物需水量的研究现状13

1.2.1 设施地作物需水规律及其影响因素14

1.2.2 设施地温室小气候研究14

1.2.3 设施地作物需水计算通用方法的研究15

1.2.4 设施地作物需水量的研究需求15

1.3 田间作物生长条件下水土环境数学模拟15

1.3.1 田间模型16

1.3.2 设施种植条件下的水土环境数值模拟17

1.4 本章讨论18

第2章 设施种植区面源污染趋势20

2.1 调查范围与内容20

2.2 调查成果分析22

2.2.1 盐分离子组成23

2.2.2 土壤养分状况26

2.2.3 土壤退化年限28

2.2.4 土壤退化机理30

2.3 主要结论31

第3章 基于智能算法的面源污染物模拟33

3.1 研究数据与方法34

3.1.1 支持向量机34

3.1.2 多目标优化算法35

3.1.3 多目标优化框架35

3.1.4 实例研究数据36

3.2 结果与分析36

3.2.1 实测数据分析36

3.2.2 预测氮素结果分析37

3.2.3 模型参数影响分析38

3.2.4 模型输入影响分析39

3.3 本章讨论41

第4章 设施种植区田间水氮平衡计算42

4.1 氮素平衡42

4.1.1 田间氮素输入分析42

4.1.2 田间氮素输出分析43

4.1.3 设施地氮素平衡表45

4.1.4 提高保护地氮素利用的潜力分析46

4.2 田间土壤参数确定46

4.2.1 农田土壤中水分模拟的田间参数确定46

4.2.2 BEST试验计算参数53

4.2.3 一种推求田间土壤颗粒数据的方法54

4.2.4 数值模拟法确定田间持水量58

4.2.5 讨论66

4.3 设施农业小气候及作物需水量计算67

4.3.1 作物需水量试验研究介绍67

4.3.2 作物需水量影响因素分析67

4.3.3 基于CFD计算的普通温室作物需水量的计算69

4.3.4 讨论76

4.4 基于物理过程的田间水量平衡模型76

4.4.1 水量平衡模型的建立77

4.4.2 模型验证80

4.4.3 模拟结果分析82

4.4.4 讨论84

第5章 基于物理过程的田间面源污染过程分析85

5.1 设施种植区面源污染物迁移过程分析85

5.1.1 盐分动态85

5.1.2 养分迁移与转化98

5.2 RZWQM平衡模型计算106

5.2.1 模型介绍106

5.2.2 参数确定及模型校正方法106

5.2.3 模型校正结果108

5.2.4 模型验证110

5.2.5 模型应用114

5.2.6 讨论116

5.3 改进RZWQM模型对田间水肥盐过程的模拟117

5.3.1 对大棚条件下RZWQM模型的改进处理117

5.3.2 改进RZWQM模型的校正120

5.3.3 改进RZWQM模型的验证122

5.3.4 改进RZWQM模型应用124

5.3.5 讨论127

5.4 本章小结127

第6章 设施种植区面源污染输出机理及多维模拟方法129

6.1 Hydrus计算结果分析129

6.1.1 数学模型129

6.1.2 利用BEST试验参数的数值模拟及比较131

6.1.3 利用田间反演参数的数值模拟及比较132

6.1.4 模型模拟与验证136

6.1.5 设施地水盐运动的模型应用138

6.1.6 讨论141

6.2 设施种植区水盐调控模拟141

6.2.1 DRAINMOD模型原理141

6.2.2 模型参数的确定146

6.2.3 研究方案148

6.2.4 结果及讨论149

6.3 设施种植区节水灌溉和控制排水集成设计研究154

6.3.1 节水灌溉与控制排水相结合的工程布置形式154

6.3.2 温室大棚排水设计初探155

6.3.3 防治大棚土壤盐碱化的灌溉制度的确定157

6.3.4 微喷灌系统的设计160

6.4 本章小结163

第7章 设施种植区面源污染调控思路165

7.1 生物反应器应用的思考165

7.1.1 生物反应器在农业排水中的研究进展165

7.1.2 农业排水特性对生物反应器运行的影响167

7.1.3 生物反应器在田间运行的不利影响170

7.1.4 小结171

7.2 设施农业氮素过程的思考171

7.2.1 国内外研究现状及发展动态171

7.2.2 有待探讨的科学问题和应用前景173

第8章 结论与展望175

8.1 总结175

8.2 存在的问题和研究展望176

参考文献177