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土壤过程的系统学分析初探

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 21:44:26
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土壤过程的系统学分析初探【摘要】:本文的中心是在土壤学研究中引入系统科学的理论和方法,从系统科学角度分析土壤过程,以期深入了解土壤过程的本质,为进一步研究土壤的具体过程提供新思路。

【摘要】: 本文的中心是在土壤学研究中引入系统科学的理论和方法,从系统科学角度分析土壤过程,以期深入了解土壤过程的本质,为进一步研究土壤的具体过程提供新思路。 通过运用系统科学理论,对连续秸秆还田土壤N转化过程进行了初步分析,得到如下结果: 在描述土壤系统方面:根据系统状态参数概念,将描述土壤系统的参数划分为微观变量、中观变量和宏观变量三类。土壤系统微观变量反映的是土壤内微小子系统(肉眼无法直接观察到的体系)的变化情况,中观变量反映了系统整体某一方面的变化,尺度大小与人的观察相当,而宏观变量反映出土壤系统更为综合的状态。同时探讨了不同尺度参数的转化问题。 根据系统熵概念,初步建立了土壤系统熵概念系列。对于土壤个体系统的结构熵,可以参照熵的统计物理学方法建立,用土壤个体的特征土层数定义土壤个体结构熵S_s=-sum from i=1 to n a_i/A ln a_i/A:对于表层土壤的结构熵Sa,定义为:S_a=-sum from i=1 to nρ_i ln F_i;对于土壤景观系统的结构熵S_l,定义为:S_l=(-∑κ_i ln K_i)×(-∑α_i lnα_i)×β;对于土壤系统的演化熵S_d,定义为:S_d=∫dM/P;对于土壤过程的结构熵Sp,计算方法为:S_P=-ln(n)×ln(m)×ρ。 依据系统过程的层次性原理,结合农田土壤N供应过程的实际,将农田土壤N供应过程分为3个级别。这对于解决土壤N过程研究中存在的跨层次现象,不同层次间结果和理论转化等问题,提供了一个思路。 在分析土壤系统演化方面:分析了土壤系统演化过程的空间序、时间序和功能序的具体内容;分析了土壤过程序因子、序参量、序因子竞争:分析了土壤母质转化为土壤的过程中,系统从无序走向有序的过程。 提出土壤系统处于近平衡态、土壤系统并非耗散结构的观点,并提出了土壤系统形成耗散结构的条件;利用具体实验数据,初步分析了土壤N转化过程的系统性。 在土壤N过程的控制方面:初步分析了土壤过程的系统控制原理和方法;提出了利用系统科学理论和方法调控集约化经营农田土壤N过程的主张。 【关键词】:
【学位授予单位】:中国农业科学院
【学位级别】:博士后
【学位授予年份】:2004
【分类号】:S151
【目录】:
  • 摘要5-6
  • 目录6-7
  • 引言7-9
  • 第1章 土壤过程的系统特性9-42
  • 1.1 土壤过程的结构与功能9-21
  • 1.2 土壤过程的稳定与演化21-34
  • 1.3 土壤过程的系统控制34-42
  • 第2章 材料与研究方法42-45
  • 2.1 试验地的农作管理42
  • 2.2 试验地基本性质42-43
  • 2.3 土壤N转化过程实地监测43
  • 2.4 土壤水分、温度监测43-44
  • 2.5 数据处理44-45
  • 第3章 田间土壤氮素转化过程的系统分析45-51
  • 3.1 土壤氮素净矿化45-47
  • 3.2 土壤微生物量及其活性47-49
  • 3.3 土体无机N储量49-51
  • 第4章 集约经营下农田土壤供氮过程的系统调控51-56
  • 4.1 集约经营下农田土壤N状况51
  • 4.2 农田土壤供氮过程的系统调控51-52
  • 4.3 土壤供N过程的系统控制52-54
  • 4.4 土壤N素内循环过程的调控措施54-56
  • 研究结果56-58
  • 今后工作与展望58-60
  • 系统科学对土壤学研究之重要性58-59
  • 今后的任务59-60
  • 参考文献60-61
  • 致谢61-62
  • 跋: 关于系统科学在土壤学及资源环境科学中运用情况的说明62-66
  • 作者简介66-68


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