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第一章 土壤溶质与溶液 1

1.1 土壤溶质的来源与组成 1

1.1.1 土壤溶质的来源 1

1.1.2 土壤溶液的组成 3

1.2 土壤溶液的性质 14

1.2.1 浓度与活度 15

1.2.2 导电性 31

1.2.3 酸碱性和氧化还原性 38

1.3 土壤溶液的田间采集与测定 45

1.3.1 土壤溶液的采集 45

1.3.2 土壤溶液的田间直接测定 47

第二章 土壤溶质的化学过程 50

2.1 土壤化学过程动力学概述 51

2.1.1 描述土壤化学反应速率的几种类型方程 52

2.1.2 化学反应动力学方程 53

2.1.3 土壤溶质化学过程的步骤和时间尺度 57

2.2 吸附与交换过程 60

2.2.1 吸附过程 60

2.2.2 离子交换过程 70

2.2.3 阴离子的负吸附 79

2.3 水解与络合过程 81

2.3.1 水解过程 81

2.3.2 络合过程 84

2.4 溶解与沉淀过程 88

2.4.1 溶解沉淀平衡 88

2.4.2 土壤中矿物的溶解速率 91

2.5.1 氧化还原平衡 95

2.5 氧化还原过程 95

2.5.2 氧化还原动力学 98

2.6 生物化学过程 101

2.6.1 土壤有机质分解动力学 101

2.6.2 N 素转化动力学 102

附录：溶液化学平衡计算实例 104

第三章 土壤溶质运移的机理和模型 113

3.1 土壤溶质运移现象描述 113

3.1.1 混合置换的定义与描述 113

3.1.2 几种简单情形下的混合置换 114

3.1.3 土壤中的混合置换与溶质运移 119

3.2 土壤溶质运移的机理 124

3.2.1 对流 125

3.2.2 扩散 126

3.2.3 机械弥散 127

3.2.4 水动力弥散 129

3.3 土壤溶质运移模型 131

3.3.1 基本方程推导 131

3.3.2 不同坐标系中方程的表达形式 135

3.3.3 定解条件 137

3.3.4 土壤水分运动与土壤溶质运移 138

3.4 几种情形下的土壤溶质运移方程 141

3.4.1 土壤溶质运移的两区模型 142

3.4.2 土壤中反应溶质的运移模型 145

3.4.3 土壤中反应溶质运移的两区模型 147

3.4.4 土壤中多组分溶质运移模型 152

第四章 土壤溶质运移的随机模型和其他模型 158

4.1 土壤溶质的非费克运移现象 158

4.2.1 溶质运移的空间尺度效应 159

4.2 土壤空间变异与随机模型的建立 159

4.2.2 随机-对流方程 163

4.2.3 大尺度的溶质运移 167

4.3 溶质运移的传递函数方法 173

4.3.1 土壤作为一个输入-输出系统 173

4.3.2 溶质运移的理想混合器模型 175

4.4 溶质运移的均衡模型 179

4.4.1 土壤溶质运移的均衡模型 179

4.4.2 土壤溶质运移均衡模型的简化与应用 181

第五章 土壤-根系统中的溶质运移 184

5.1 根的生长与吸收机理 184

5.1.1 根的生长 184

5.1.2 根的吸收机理 189

5.2.1 根在溶液中的吸收模型 195

5.2 根对溶质的吸收动力学模型 195

5.2.2 土壤中近根微区的溶质运移与吸收模型 201

5.2.3 田间条件下的溶质运移和根系吸收模型 208

第六章 土壤容质运移方程的求解 213

6.1 求解析解的基本方法 213

6.1.1 拉普拉斯变换 213

6.1.2 用拉普拉斯变换解溶质运移方程 217

6.2 差分法 221

6.2.1 差分的基本方法 221

6.2.2 抛物型方程的差分解法 224

6.2.3 差分格式 232

6.2.4 数值弥散和振荡 236

6.3 有限元法 238

6.3.1 方法简介 239

6.3.2 一维溶质运移模型的有限元法 240

6.4 特征线法 248

6.4.1 对流问题的求解 250

6.4.2 浓度锋面的追踪 250

6.4.3 弥散问题的求解 252

6.5 初边值条件的处理 252

第七章 土壤溶质运移参数的测定与计算 264

7.1 非饱和导水率的测定与计算 264

7.1.1 间接计算法 264

7.1.2 直接测定与计算法 268

7.2 水动力弥散系数的测定与计算 273

7.2.1 饱和条件下的测定与计算 274

7.2.2 非饱和条件下的测定与计算 285

7.3 反求参数法 293

第八章 土壤溶质运移在农业与环境方面的计算实例 295

8.1.1 一维土壤水盐运动 296

8.1 土壤水盐运动的计算与分析 296

8.1.2 二维土壤水盐运动 299

8.2 土壤氮素转化与运移的计算与分析 302

8.2.1 土壤中的氮素行为 302

8.2.2 用对流-弥散模型计算土壤无机氮运移和转化 304

8.3 农药在土壤中运移的计算 309

8.3.1 模型的建立 309

8.3.2 计算结果评价 312

8.4 土壤溶质运移简化模型的应用 314

8.4.1 平均浓度模型 314

8.4.2 近似解析模型 315

8.4.3 水和溶质运移短期预测的简化模型 318

8.4.4 溶质穿透时间的简化计算模型 321

参考文献 324