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第1章 绪论1

1.1 研究背景及意义1

1.2 国内外研究现状2

1.3 研究目标与研究内容13

1.4 技术路线14

第2章 研究区域与定位试验16

2.1 研究区域概况16

2.2 长期定位试验方案19

2.3 作物生物量构成估算21

2.4 曲周田间试验基本情况22

2.5 黄淮海平原区域资料的收集23

第3章 碳固持CQESTR模型修正与应用25

3.1 CQESTR模型修正与参数确定25

3.2 修正的CQESTR模型验证31

3.3 黄淮海平原耕层土壤CO2日排放动态37

3.4 黄淮海平原耕层土壤CO2年排放动态39

3.5 黄淮海平原耕层土壤年SOM矿化速率41

3.6 耕层土壤无机氮矿化量42

3.7 土壤表观呼吸44

3.8 讨论44

3.9 小结45

第4章 土壤有机质培肥目标的确立与实现初探47

4.1 土壤有机质培肥目标的确立47

4.2 土壤有机质动态分析与培肥目标的实现初探50

4.3 讨论51

4.4 小结52

第5章 土壤水氮碳联合过程综合建模53

5.1 水氮碳联合过程综合模型结构与组成53

5.2 土壤温度动态模拟56

5.3 作物生长发育模拟57

5.4 土壤水分动态模拟64

5.5 土壤NOˉ3-N动态模拟69

5.6 土壤有机碳动态模拟71

5.7 小结73

第6章 水氮碳联合过程综合模型验证与初步应用75

6.1 联合模型田间验证结果75

6.2 模拟效果评价75

6.3 定位试验点模型参数的确定79

6.4 不同定位试验点水分利用效率分析82

6.5 土壤有机碳周转模块校验84

6.6 土壤有机氮矿化分析90

6.7 小结91

第7章 区域水氮行为的模拟分析92

7.1 区域土壤水、热、氮和作物联合模拟模型的建立与验证92

7.2 土壤水、热、氮和作物联合模拟模型与地理信息系统的集成97

7.3 区域模型参数的确定99

7.4 产量模拟效果102

7.5 土壤氮素淋失量模拟效果104

7.6 作物水氮利用效率的空间分布规律106

7.7 WUE、NUE和氮素淋失的影响因素分析108

7.8 模拟结果分析112

7.9 小结118

第8章 区域农业水、氮管理措施的优化119

8.1 一般多目标最优化问题和求解方法119

8.2 决策变量和目标函数的确定121

8.3 较优水氮管理措施122

8.4 较优水氮处理与传统管理措施模拟结果的比较124

8.5 小结128

第9章 结论与展望129

9.1 结论129

9.2 展望131

附表132

参考文献138