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目前,國內外土壤水分預測研究方法大致可以分為土壤墑情測量?jì)x器法、經(jīng)驗公式法、水量平衡法、消退指數法、土壤水動(dòng)力學(xué)法、時(shí)間序列法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )模型法等幾類(lèi)。
      土壤含水量與降雨、氣溫、飽和差等有著(zhù)密切的關(guān)系。氣溫從一定程度上反映了地表接受太陽(yáng)輻射的狀況。氣溫越高,接受的太陽(yáng)輻射越多,地表蒸發(fā)和作物蒸騰都將增加,所以,土壤含水量與氣溫為負相關(guān)。根據水汽擴散理論,地表蒸發(fā)與飽和差成正比,飽和差越大,地表蒸發(fā)越大,所以土壤含水量與飽和差亦為負相關(guān)�，F有的經(jīng)驗模型主要是時(shí)段末土壤含水量與時(shí)段初土壤含水量、時(shí)段累積降雨量、日平均氣溫或時(shí)段末土壤含水量與時(shí)段初土壤含水量、累積降雨量、日平均飽和差的多元線(xiàn)性模型。消退指數法是通過(guò)分析消退指數與其影響因素之間的相關(guān)關(guān)系,建立消退指數與其影響因素間的統計模型,進(jìn)而對土壤墑情進(jìn)行預報的方法。
      水量平衡法是建立在水量平衡原理之上的:在任意土壤區域,一定時(shí)段內進(jìn)入的水量與輸出的水量之差等于該區域內的貯水變化量。水量平衡法是通過(guò)研究水量平衡方程中有效降雨量、農田蒸發(fā)蒸騰量、地下水補給量等參數之間的
相互影響關(guān)系,確定土壤水分收支變化,并對土壤墑情進(jìn)行預報的方法。土壤水分的減少是由蒸發(fā)蒸騰和深層滲漏造成的,除較大降雨或灌溉后短期內有一定量的深層滲漏外,一般情況下下邊界水分通量比蒸發(fā)蒸騰量要小很多。在土壤水分脅迫條件下,蒸發(fā)蒸騰量與土壤貯水量之間近似為線(xiàn)性關(guān)系。
      土壤水分隨時(shí)間的變化具備以下幾個(gè)方面的特點(diǎn):其一是由于作物需水規律和氣候要素的年周期變化使土壤水分動(dòng)態(tài)呈周期性;其二是由于氣候和作物種植等因素的趨勢性變化,使其土壤水分的變化在不同年份呈趨勢性的上升或下降;其三是由于某些隨機性的氣候波動(dòng),使土壤水分在不同年份的相同階段并不相同。