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本论文结合国家973计划“气候变化对旱涝灾害的影响及风险评估”(2010CB951102),并基于土壤水动力学中非饱和土壤水分运动的基本理论,建立了一维层状土壤水分运动的数学模型,同时在试验田中布设了负压计、中子仪等试验设备。通过实测试验数据,对该模型进行了验证,同时对气候变化,蒸散量增加的条件下,相应时期土壤水分运动情况进行了初步的预测分析。主要研究成果及结论如下:1、在试验区内,布设测定土壤含水率和负压的试验装置。采用水银负压计和中子仪(其中中子管采用自行设计、安装的方案),测定每日的土壤负压及含水率。2、通过室内试验,测定了不同质地(粉质壤土和粘土)土壤的水分运动参数,包括土壤水分特征曲线、比水容量和导水率,并建立了相关的函数表达式。同时利用涡度相关技术,测定不同时期的农田蒸散量。3、建立了田间一维层状土壤水分运动数学模型,模拟了夏玉米蒸散条件下,田间一维层状土壤水分的运动过程,并用实测试验数据进行验证。结果表明模拟结果与实测试验数据基本吻合,从而说明该模型基本可以反映夏玉米生长条件下,层状土壤水分的运动规律。4、利用田间一维层状土壤水分运动数学模型,对气候变化,蒸散量增加的条件下,相应时期的土壤水分运动进行了初步的预测分析。结果表明,随着蒸散量的增加,土壤的含水率逐渐减小,从而可能增加农业干旱发生的机率。