土壤水分特征曲线VG模型参数求解对比分析

采用负压计对砂壤土试样进行了土壤水吸力和对应含水量的测量,并分别运用RETC软件和Matlab软件对不同水分处理土壤水分特征曲线VG模型进行了拟合计算,然后将拟合值与实测数据进行对比分析。结果表明,Matlab和RETC软件均可用于土壤水分特征曲线VG模型的参数求解,Matlab软件比RETC软件拟合的误差小,拟合效果明显优于RETC软件,RETC软件对极端干旱区砂石占绝对比重的砂壤土拟合效果不佳。     

干旱区盐碱土土壤水分特征曲线模拟研究

为快速简单确定新疆库尔勒市包头湖研究区盐碱土土壤水分特征曲线,采用张力计法对研究区土试样进行了水吸力和对应水含量的测量。基于RETC主要的4种模型,分别模拟计算得到了盐碱土的土壤水分特征曲线,并对模型的拟合值与实测值进行线性回归分析,确定了最优土壤水分特征曲线拟合模型为van Genuchten(VG)。     

土壤水分特征曲线的4种经验公式拟合研究

通过烘干法测得土壤含水率,通过张力计法测得土壤水吸力,得到土壤水分特征曲线的一些实测数据。借助Matlab软件,代入实测数据,对Gardner模型、Van-Genuchten模型、Mckee-Bumb模型和Frdlund-Xing模型4种经验公式研究进行参数拟合,并分析拟合相关系数,得到适用于黏土的土壤水分特征曲线公式。结果表明,Van-Genuchten模型、Frdlund-Xing模型、Mckee-Bumb模型、Gardner模型参数拟合相关系数分别为0.994 1,0.993 6,0.964 4,0.936 6;Van-Genuchten模型参数拟合效果最好,Frdlund-Xing模型参数拟合效果次之,二者均可用来描述黏土土壤水分特征曲线的经验公式;而Mckee-Bumb模型和Gardner模型参数拟合效果差,是不适合描述黏土土壤水分特征曲线的经验公式。     

基于VG模型的生物有机肥对土壤水分特性的影响

土壤水分特性受土壤质地、结构、有机质、容重等因素的影响较大。为更好地了解施用生物有机肥培养的土壤水分特性,通过对室内培养的土壤进行测定,分析不同容重下不同肥料处理对土壤含水量、水分常数以及水分有效性的影响,并利用VG模型进行参数求解。结果表明:VG模型能较好拟合土壤水分特征曲线;在相同容重不同处理条件下,施加EM(effective microorganisms,有效微生物群)有机肥的土壤含水量最大,其次是施加土壤改良剂,最小的是不加任何试剂;在施加EM原液处理中,随着EM原液稀释浓度的增加,土壤含水量有不断增大的趋势;在相同处理不同容重条件下,随着容重的增大,土壤持水性和土壤水分有效性不断降低。     

两种方法对土壤水分特征曲线的拟合及比较

土壤水分特征曲线是土壤水吸力与含水率之间的关系曲线。此次试验利用压力膜仪测定银川北部盐渍土的土壤水吸力和含水率。对土壤水分特征曲线的Van-Genuchten模型采用Matlab软件和Microsoft Excel软件进行拟合。经过比较和分析后发现,用Microsoft Excel软件与Matlab软件拟合土壤水分特征曲线精度近似相同,但是Microsoft Excel软件对于不懂任何编程语言的人来说操作更为简便。     

Excel拟合土壤水分特征曲线结果与分析

土壤水分特征曲线是用来表示土壤水的能量和数量之间关系的曲线,在研究土壤水分流动和溶质运移中有着非常重要的作用。拟合曲线的软件有很多,而Excel是最常见也是最普通的数据处理软件,本文着重介绍用Excel来拟合土壤水分特征曲线,并将拟合结果与SPSS和MatLab软件拟合结果进行比较,结果发现:Excel参数拟合结果与SPSS和MatLab拟合结果一致,Excel完全可以用于土壤水分特征曲线的拟合。     

土壤水分特征曲线模型参数识别的多邻域粒子群算法

Van Genuchten模型(简称VG模型)是目前运用最为广泛的土壤水分特征曲线模型,提出适宜的优化算法进行模型参数识别也是一个非常重要的研究方向。针对标准的粒子群算法易陷入局部最优的缺点,给出了一种多邻域粒子群算法,可以有效地克服粒子群算法易陷入局部最优的缺点,并利用该算法对VG模型参数进行识别,最后用所求解的参数对不同类型土壤持水性能进行了试验。数值实验结果表明,多邻域粒子群算法能够有效地应用于VG模型的参数识别,与其它算法相比在性能和精度上都有所提高,而且对参数的取值范围也可以较大地放宽。因此,多邻域粒子群算法可以作为VG模型参数识别的一种新方法。     

两种模型对土壤水分特征曲线拟合的比较分析

土壤水分特征曲线可以表示出土壤水的能量和数量之间的关系。以鹫峰国家森林公园土壤为例,用Van-Genuchten模型和土壤水分特征曲线单一参数模型拟合土壤水分特征曲线,结果表明:Van-Genuchten模型拟合的精度高,参数的物理意义明确,但工作量大;单一参数模型拟合精度比Van-Genuchten模型拟合精度约低一个数量级,但也能较准确地拟合土壤水分特征曲线,并且其参数可反映空间变异性,以及工作量小。两个模型均可用于拟合鹫峰国家森林公园土壤水分特征曲线,可根据不同情况选用。     

土壤水分特征曲线研究综述

土壤水分特征曲线是土壤水分含量与土壤水吸力(基质势)的关系曲线,反映了土壤水能量与土壤含水量的函数关系,是表示土壤基本水动力学特性的重要指标。本文综合概述了土壤水分特征曲线的应用、测定方法、影响因素、模型,简单介绍了它的应用范围。     

土壤水分预测的BP神经网络方法及模型

土壤水分预报是农田适时适量灌水的基础。田间土壤水分的变化受到外界气象因素及土壤特性、作物生长的影响,关系比较复杂。笔者利用多年实测土壤水分资料和气象资料,建立了考虑多个因素对土壤水分影响的BP人工神经网络模型。模型结果表明:所建立的模型具有较好的预测效果;用神经网络建立土壤水分预测模型的方法是可行的。     

影响土壤水分特征曲线的因素

影响水分特征曲线的因素主要是质地、结构和容重。质地对曲线的影响最明显，颗粒越细，曲线斜率越大。容重和结构的影响主要是在含水量接近饱和段，团聚体含量越多，容重越小，曲线在该段越平缓则曲线越陡。团聚体含量多时，曲线呈指数型，而团聚体含量少时则呈“Ｓ”型。质地、结构和容重对水分特征曲线的影响是由于其对土壤表面积和孔隙状况产生影响所致。     

额济纳天然胡杨林土壤水分特征曲线研究

通过压力膜法实测土壤水分特征曲线,分析额济纳天然胡杨林3块典型林型的土壤持水特性.结果表明:土壤吸力与土壤含水量之间存在着显著的幂函数关系:0=aS-b;3种林型同一深度土壤含水量大小依次为:河漫滩胡杨成过熟林>无植被戈壁滩>胡杨青壮林,其中河漫滩胡杨成过熟林土壤含水量的变动幅度最大;3种林型不同土层土壤的持水性依次为:河漫滩胡杨成过熟林(60-80 cm)>河漫滩胡杨成过熟林(80-100 cm)>胡杨青壮林(80-100 cm)>无植被戈壁滩(60～80 cm)>无植被戈壁滩(80-100 cm)>胡杨青壮林(60一80 em).回归分析结果表明,该地区的土壤持水力不高,土壤含水率随水势降低而递减的速度较慢,河漫滩胡杨成、过熟林利用水分的能力最强.     

聚氯乙烯微塑料对土壤水分特征曲线的影响及模拟研究

为探究不同丰度（土壤干质量的0.5％、1％、2％）及不同粒径（150、550、950 μm）微塑料对土壤水分特征曲线的影响,设置10组不同处理,通过压力薄膜仪测定各处理的土壤水分特征曲线,并应用RETC软件结合各曲线模拟值对van Genuchten模型、Brooks-Corey模型等常用土壤水分特征曲线模型进行适用性评价。结果表明：相比于微塑料丰度为0.5％的处理,丰度为1.0％和2.0％的微塑料赋存条件下,随着土壤水吸力的增大,对应的土壤含水率减小的程度也增大;微塑料丰度为2.0％时的3组不同粒径处理的土壤含水率下降趋势最为明显,当土壤水吸力达到1 500 kPa时,微塑料粒径为950 μm的T9处理的含水率减小幅度最大,是未加入微塑料的T0处理的49.71％;微塑料丰度及粒径的增大会提高土壤大孔隙比例,降低土壤中小孔隙比例;适用性评价结果表明,在大粒径微塑料赋存情况下土壤残余含水量（θ_r）和形状参数（n）随着微塑料丰度的增加而增大,饱和含水率（θ_s）和进气值倒数（ɑ）随着微塑料丰度的增加而减小。研究发现,随着微塑料丰度及粒径的增大,土壤的持水能力下降,土壤大孔隙比例增加,小孔隙比例减小;van Genuchten模型比Brooks-Corey模型更适合模拟微塑料赋存下的土壤水分特征曲线,大粒径的微塑料丰度增加可能更容易影响土壤孔隙结构的变化。     

土壤水分特征曲线迟滞效应的研究进展

研究水分在非饱和土壤中的运动时,迟滞效应不能忽略。对迟滞效应近年来的研究现状进行了综述,阐述了产生迟滞效应的原因,有墨水瓶效应、接触角的变化、圈闭气体等,总结分析了目前对土壤水分特征曲线的迟滞效应预测模型的研究,并对今后的研究趋势作了展望。     

基于HYDRUS软件的植物混掺土壤水分特征曲线分析

为探求植物混掺对土壤持水性产生的影响,以甘肃景泰地区土壤为试验材料,设置1%玉米芯、1%玉米叶、3%玉米芯、3%玉米叶等不同比例、不同秸秆混掺物4种处理,采用离心机法测定土壤水分特性曲线,同时利用HYDRUS软件进行模拟计算。结果表明,在相同吸力下,相同混掺物处理,混掺比为3%的土壤体积含水率高于混掺比为1%的土壤;相同混掺比处理,混掺玉米叶的土壤体积含水率高于混掺玉米芯的土壤,且混掺处理后土壤体积含水率均高于纯土;不同土壤水分特征曲线的模型拟合分析表明,不同处理的最优拟合模型均为Van Genuchten模型。研究结果可为探索该地区植物混掺条件下土壤水盐运移规律提供一定参考。     

宁南旱区苜蓿草地土壤水分和根系动态分布拟合曲线特征

试验以宁南旱区3、4、6、7、10、12年生紫花苜蓿草地为研究对象,利用空间替代时间的方法,分别对紫花苜蓿的生长年限与土壤水分、根系深度和土壤干层厚度之间关系作出拟合曲线方程,以揭示土壤水分、根系和土壤干层随苜蓿生长年限变化的动态规律.结果表明:不同生长年限苜蓿土壤剖面含水率分布与土壤深度之间均呈二次曲线函数关系,且随...     

不同种植条件下土壤水分特征曲线研究

通过测定三种种植条件下不同剖面层次的土壤水分特征曲线,探讨了相同种植条件下不同土壤剖面层次和不同种植条件下相同土壤剖面层次土壤水分特征曲线的差异。     

土壤水分特征曲线说课设计及教学解读

对土壤水分特征曲线说课设计及教学解读进行归纳总结,教学过程中既有先前知识的复习,又有新知识的学习及知识的延展,使相关知识前后连接,帮助学生建立知识体系,以更好地实现教学目的。     

渭北旱塬梯田土壤水分特征曲线的测定及分析

采用压力仪法,在地埂花椒- 小麦- 苹果复合模式试验地内,分7 个不同压力,测定8个土层的土壤水分特征曲线,并将实验结果拟合为经验公式。结果表明:该经验公式其相关指数均在0.98 以上,具有较好的拟合效果。     

哈尼梯田典型区域土壤水分特征曲线模拟研究

以哈尼梯田典型流域全福庄小流域为研究对象,采用压力膜仪法对0～10、10～20、20～40、40～60、60～80 、80～100 cm深度土层的土壤水分特征曲线进行测定,并选取Van‒Genuchten模型、Brooks and Corey模型和Gardner模型对梯田土壤实测数据进行曲线拟合和适用性分析。结果表明：在相同土壤水吸力下,哈尼梯田0～10 、40～60 cm土层土壤持水性最差,20～40 cm土层土壤持水能力最强。Van‒Genuchten、Brooks‒Corey和Gardner模型拟合值与实测值变化趋势相似,均对0～10 cm和20～40 cm土层土壤有较好的拟合效果,而对40～60 、80～100 cm土层土壤模拟效果较差。3种模型均可用于拟合哈尼梯田土壤水分特征曲线,其中Van‒Genuchten模型拟合效果最佳,误差相对较小;Brooks‒Corey和Gardner模型拟合效果较差。Van‒Genuchten模型是哈尼梯田土壤水分特征曲线较为理想的拟合模型。