本发明专利技术提供了一种地表秸秆对土壤水分影响的动态模拟方法，通过对地表秸秆分解动态过程进行模拟，得到逐日地表秸秆含量的模拟结果；其中，参与模拟分解动态过程的参数包括：耕作后的秸秆量、温度影响因子、秸秆含水量影响因子、秸秆碳氮比影响因子；根据地表秸秆含量的模拟结果，模拟地表秸秆对土壤水分约束，得到土壤含水量模拟结果；其中，参与模拟土壤水分约束的参数包括：地表秸秆截留量、秸秆影响下的实际蒸散量、秸秆影响下的径流量；根据所述逐日地表秸秆含量模拟结果以及土壤含水量模拟结果，得到地表秸秆对土壤含水量的影响结果。本发明专利技术有益效果：对确保国家粮食安全、生态环境保护和可持续农业发展具有重要的现实意义。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环境模拟领域，尤其是涉及地表秸秆对土壤水分影响的动态模拟方法。
技术介绍
1、气候变化导致的极端天气事件频发，影响了我国粮食生产的稳定性和高产性，尤其是中国这样的农业大国；秸秆还田作为一种常见的保护性耕作方法，对于改善土壤结构、提高土壤有机质含量、减少土壤侵蚀和温室气体排放具有显著作用；通过将作物收割后的残对留物（如小麦、玉米、水稻等的秸秆）直接留在田间或翻入土壤中，可以增加土壤碳含量，促进微生物活动，增强土壤保水保肥能力，从而有助于缓解气候变化带来的不利影响。
2、然而，现有的土壤水分动态模拟模型往往忽略了地表作物秸秆的动态分解及其对土壤水分的影响；这导致模型预测的准确性受限，无法充分反映实际农田条件下土壤水分的变化情况；因此，将秸秆还田与耕作过程纳入土壤水分动态模拟，使土壤水分动态模拟能够更准确地反映地表秸秆对土壤水分的影响，为农业生产提供更加科学的决策支持，帮助农民适应气候变化，实现可持续的粮食生产。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术旨在提出地表秸秆对土壤水分影响的动态模拟方法，以期待解决上述部分技术问题中的至少之一。
2、为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、地表秸秆对土壤水分影响的动态模拟方法，包括：
4、对地表秸秆分解动态过程进行模拟，得到逐日地表秸秆含量的模拟结果；其中，参与模拟分解动态过程的参数包括：耕作后的秸秆量、温度影响因子、秸秆含水量影响因子、秸秆碳氮比影响因子；
>5、根据地表秸秆含量的模拟结果，模拟地表秸秆对土壤水分约束，得到土壤含水量模拟结果；其中，参与模拟土壤水分约束的参数包括：地表秸秆截留量、秸秆影响下的实际蒸散量、秸秆影响下的径流量；6、根据所述逐日地表秸秆含量模拟结果以及土壤含水量模拟结果，得到地表秸秆对土壤含水量的影响结果。
7、进一步的，所述逐日地表秸秆含量的模拟结果的计算过程包括：
8、；
9、其中，r(i)为第i天的秸秆量、ft(i)为第i天温度对秸秆分解影响因子、fw(i)为第i天秸秆含水量对秸秆分解影响因子、fc/n为秸秆碳氮比对秸秆分解影响因子。
10、进一步的，所述耕作后的秸秆量的计算过程包括：
11、；
12、其中，r(i)为第i天的秸秆量，residue为耕作前地表秸秆量，ptill为经过耕作过程进入土壤的秸秆百分比。
13、进一步的，所算温度影响因子的计算过程包括：
14、根据适宜微生物生长的温度区间及微生物休眠的温度阈值，建立温度影响因子的分段函数：
15、；
16、其中，ft(i)为第i天温度对秸秆分解影响因子，ta(i)为第i天空气温度。
17、进一步的，所述秸秆含水量影响因子的计算过程包括：
18、；
19、其中，fw(i)为第i天秸秆含水量对秸秆分解影响因子，rsw(i)为第i天秸秆含水量，rsat(i)为第i天秸秆最大持水量，rll为秸秆最小含水量。
20、进一步的，所述秸秆碳氮比影响因子的计算过程包括：
21、；
22、其中，fc/n为秸秆碳氮比对秸秆分解影响因子，cn为秸秆碳氮比，不同类型秸秆的秸秆碳氮比不同。
23、进一步的，所述土壤含水量模拟结果的计算过程包括：
24、；
25、其中，sw(i)为第i天土壤含水量，p(i)为第i天降水量，runoffr(i)为第i天受秸秆影响的径流量，etar(i)为第i天受秸秆影响的实际蒸散量，cr为秸秆截留量。
26、进一步的，所述地表秸秆截留量的计算过程包括：
27、；
28、其中， rsat(i)为第i天秸秆饱和含水量，，r(i)为第i天地表秸秆量；
29、rsw(i)为第i天秸秆含水量，，es(i)为潜在蒸发量，rll为秸秆最小含水量；
30、pinf(i)为第i天达到秸秆表面的水分；，p(i)为第i天降水量，runoffr(i)为第i天秸秆影响下的径流量。
31、进一步的，所述秸秆影响下的径流量的计算过程包括：
32、；
33、其中，p(i)为第i天降水量；
34、s(i)为第i天水分滞留系数，；cn(i)为第i天受秸秆影响的径流系数，；
35、其中，cn为径流系数；
36、fc(i)为第i天土壤覆盖百分比，，r(i)为第i天地表秸秆量，am为单位秸秆覆盖面积。
37、进一步的，所述秸秆影响下的实际蒸散量的计算过程包括：
38、；
39、其中，fc(i)为第i天土壤覆盖百分比，eta(i)为第i天实际蒸散量，etar(i)为第i天受秸秆影响的实际蒸散量。
40、相对于现有技术，本专利技术所述的地表秸秆对土壤水分影响的动态模拟方法具有以下有益效果：
41、通过在土壤水分动态模拟过程中引入地表秸秆的动态变化及其对土壤水分的影响，实现了对农田水分循环更为精准的模拟。本专利技术的土壤水分动态模拟不仅能够提供更准确的农田水分管理指导，还可以为农业适应气候变化、优化资源利用和提高粮食生产效率提供有力的技术支持，对确保国家粮食安全、生态环境保护和可持续农业发展具有重要的现实意义。
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【技术保护点】
1.地表秸秆对土壤水分影响的动态模拟方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的地表秸秆对土壤水分影响的动态模拟方法，其特征在于，所述逐日地表秸秆含量的模拟结果的计算过程包括：
3.根据权利要求2所述的地表秸秆对土壤水分影响的动态模拟方法，其特征在于，所述耕作后的秸秆量的计算过程包括：
4.根据权利要求2所述的地表秸秆对土壤水分影响的动态模拟方法，其特征在于，所算温度影响因子的计算过程包括：
5.根据权利要求2所述的地表秸秆对土壤水分影响的动态模拟方法，其特征在于，所述秸秆含水量影响因子的计算过程包括：
6.根据权利要求2所述的地表秸秆对土壤水分影响的动态模拟方法，其特征在于，所述秸秆碳氮比影响因子的计算过程包括：
7.根据权利要求1所述的地表秸秆对土壤水分影响的动态模拟方法，其特征在于，所述土壤含水量模拟结果的计算过程包括：
8.根据权利要求7所述的地表秸秆对土壤水分影响的动态模拟方法，其特征在于，所述地表秸秆截留量的计算过程包括：
9.根据权利要求7所述的地表秸秆对土壤水分影响的动态模拟方法，其特征在于，所述秸秆影响下的径流量的计算过程包括：
10.根据权利要求7所述的地表秸秆对土壤水分影响的动态模拟方法，其特征在于，所述秸秆影响下的实际蒸散量的计算过程包括：
...
【技术特征摘要】
1.地表秸秆对土壤水分影响的动态模拟方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的地表秸秆对土壤水分影响的动态模拟方法，其特征在于，所述逐日地表秸秆含量的模拟结果的计算过程包括：
3.根据权利要求2所述的地表秸秆对土壤水分影响的动态模拟方法，其特征在于，所述耕作后的秸秆量的计算过程包括：
4.根据权利要求2所述的地表秸秆对土壤水分影响的动态模拟方法，其特征在于，所算温度影响因子的计算过程包括：
5.根据权利要求2所述的地表秸秆对土壤水分影响的动态模拟方法，其特征在于，所述秸秆含水量影响因子的计算过程包括：
6.根据权利要求2所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫锦涛，宫志宏，冯利平，董朝阳，陈先冠，刘涛，刘淑梅，柳芳，王铁，
申请(专利权)人：天津市气候中心天津市生态气象和卫星遥感中心，天津市农业气象中心，
类型：发明
国别省市：
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