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随着水资源短缺形势的加剧，中国北方干旱、半干旱地区季节性冻融期土壤蒸发问题越来越引起人们的重视。冬春灌溉、地表覆盖是农田常见的储水保墒措施，研究冬春灌溉和不同地表调控措施条件下冻融土壤蒸发规律及其主要的影响因素，探索水热耦合作用对冻融土壤蒸发的影响机制，寻求科学、合理、可行的保墒措施，已经成为干旱、半干旱气候区水资源高效利用、农业生产可持续发展的关键问题之一。
以国家自然科学基金面上项目“季节性冻融期土壤蒸发规律的试验及模拟研究”（项目批准号:41572239）、国家自然科学基金青年基金项目“季节性冻融期浅层潜水与土壤水转化规律的试验研究”（项目批准号:41502243）和山西省自然科学基金项目“季节性冻融期潜水浅埋条件下土壤蒸发规律研究”（项目批准号:2015021169）为依托，以山西省水文水资源勘测局太谷均衡实验站为试验基地，作者于2015—2018年进行了连续3个冻融期自然冻融条件下田间土壤蒸发试验，分析研究了深耕地和免耕地冻前不同灌水量条件以及4种地表覆砂粒径（粒径分别为0.1~0.5mm、0.5~1.5mm、1.5~2.0mm和2.0~2.5mm,覆砂厚度为1cm）、4种覆砂厚度（覆砂厚度分别为1cm、2cm、3cm和4cm,粒径为0.5mm≤d≤1.5mm）和3种玉米秸秆覆盖方式等不同地表处理条件下的冻融土壤蒸发规律。选取影响土壤蒸发的气象因子和土壤水热特征因子共9个影响因素，采用主成分分析法分析了不同地表处理条件下影响冻融土壤蒸发的主要因素。基于数据驱动的人工智能算法，研究了人工神经网络、极限学习机和支持向量机等模型在冻融土壤蒸发预报的应用。
作者多年来一直对冻融土壤水热迁移转化方面进行探索研究，主持和参与（主要完成人）本研究方向的基金项目共6项。作者师从郑秀清教授已16年，恩师多年来对教学和科研给予了悉心指导，对家庭给予莫大的帮助，作者在此向郑秀清教授表示衷心的感谢！山西省水文水资源勘测局太谷均衡实验站为合作完成的6项基金项目提供试验场地和相关资料，感谢孙明、杜琦和杨晓俊等同志多年来给予的大力支持和帮助！感谢科研团队成员为野外田间试验顺利完成付出的辛苦劳动！特别感谢苗春燕博士、研究生冯慧君和解雪对实验数据的整理分析！
由于作者学术水平和实践经验有限，书中难免有错误之处，恳请批评指正。
作者
2019年9月