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土壤中气体运移研究对于提高农业生产、改善生态环境、防治污染物扩散及改进天然气地下存储与开采技术等具有非常重要的指导意义。很多研究表明土壤中的气体扩散率与土壤孔隙结构及土壤中水的分布密切相关。由于技术条件限制，以前人们在研究土壤中气体运移时只能基于试验提出一些经验或半经验公式，这些公式及参数往往都只是宏观平均化的结果，没有反映出土壤结构的空间变异性，更无法从细节或机理上描述气体分布及运动状态。