1、本論文通過研究各種因素對土壤水氣熱傳輸動力學特征的影響程度,借助土壤物質傳輸的毛管理論、分形理論、空間變異理論,分析水氣熱傳輸綜合動力學特性,建立描述土壤水氣熱傳輸動力學特征及其動力學參數的數學模型,分析土壤水氣熱動力學參數的時空變異特征,提出確定土壤水氣熱傳輸動力學參數簡單方法,為利用動力學模型研究土壤水氣熱傳輸動力學特征提供理論和方法。主要結論如下:
　　(1)研究了土壤含水率、容重、土壤結構、土壤溫度、植被類型、植被根系、土

2、壤結皮、土石混合介質、土壤改良劑對土壤導氣率的影響,分析了土壤導氣率變化規(guī)律,建立了其與各影響因素間的定量關系。
　　(2)驗證了Moldrup提出的土壤導氣率理論模型的適用性,研究了原狀土與擾動土氣液兩相傳遞參數模型中的彎曲連通系數間差異,結果顯示對于氣相和液相存在不同的彎曲連通系數。
　　(3)分析原狀土和擾動土水分特征曲面間差異,比較直接測定法與間接預測法確定水分特征曲線的區(qū)別;對比分析了導氣率與導水率間的關系,結果顯

3、示在含水量接近田間持水量時的土壤導氣率和飽和導水率之間存在對數線性關系。
　　(4)在較長的時間尺度上開展了土壤導氣特性空間變異研究,結果顯示土壤水氣熱動力學參數在田間尺度、流域尺度、全省大區(qū)域尺度上均有較強的變異特征,并且與土壤物理基本參數之間有著較大的關聯性,并且變異系數可以較好表征土壤導氣率的時空變異性。同時,利用person相關系數分析了主要影響因素與土壤導氣率之間的相關關系,容重、飽和度是影響土壤導氣率的主成因素。分析采

4、樣幅度、采樣間距等因素對表征土壤導氣率空間變異的變異系數、相關距離和自相關的Moran’s I指數三個指標的影響,客觀地反映了田間土壤導氣率空間變異狀況,為合理布點采樣提供參考。
　　(5)構建通過土壤物理基本性質估計導氣率的函數關系式,并驗證其具有一定程度的適用性。此方法可以用于野外實驗條件下,簡單、快速的推求土壤導氣率。提出利用土壤顆粒組成、有機質含量和Ke系數的關系式計算土壤導熱率,此方法可以糾正在偏砂質土壤的實際測量中的誤