基于FAO-56双作物系数法估算农田作物蒸腾和土壤蒸发研究——以西北干旱区黑河流域中游绿洲农田为例

【目的】确定中国西北干旱区黑河流域中游绿洲农田蒸散量并区分作物蒸腾和土壤蒸发,为制定合理的作物灌溉制度和提高区域水资源利用效率提供依据。【方法】本文利用中科院临泽内陆河流域研究站绿洲内部大田玉米地2009年的小气候和土壤蒸发等综合观测试验数据,运用FAO-56和ASCE推荐的两种时间步长的四种不同形式的Penman-Monteith模型估算了甘肃临泽绿洲玉米农田2009年参考蒸散量,并结合FAO-56双作物系数法估算了其实际蒸散量。【结果】4种P-M模型FAO-56-PM 24h、ASCE-PM 24h、FAO-56-PM 0.5h及ASCE-PM 0.5h和双作物系数法估算的实际蒸散量依次为672.1、766.2、991.2和805.6 mm。【结论】利用涡动相关数据及小型蒸渗仪实测数据对其进行了检验,结果表明,使用FAO-56-PM 24h模型估算参考作物蒸散量的参考作物蒸散-双作物系数法能够较好估算研究区的蒸散量并有效地区分农田作物蒸腾和土壤蒸发。2009年研究区域农田制种玉米的耗水量大约为671.2 mm,日均蒸散量为4.1 mm,其中作物蒸腾累积量为498.5 mm,土壤蒸发累积量为172.7 mm,分别占蒸散量的74.2%和25.8%。     

典型沙生灌木生态系统凝结水量估算

当前对干旱半干旱过渡带生态系统凝结水量的估算及其年际变化的认识仍十分有限。本研究以宁夏盐池沙生灌木生态系统为对象,运用微型蒸渗仪、涡度相关(eddy covariance,EC)法和Penman-Monteith公式对凝结水进行测定和估算,以求探索涡度相关法和Penman-Monteith公式估算凝结水的准确性,并且分析凝结水季节和年际变化、其对生态系统水量平衡的贡献及降雨对凝结水的影响。结果表明:1)以微型蒸渗仪观测结果为对照标准,涡度相关法因在夜间存在严重的能量不闭合会造成凝结水严重低估,而Penman-Monteith公式可以较准确地估算凝结水量(R2 =0.94,P0.05);2)采用Penman-Monteith公式估算2012—2014年凝结水,日平均凝结水量为0.14±0.08 mm,年平均凝结水发生天数为259 d/a,估算2012—2014年凝结水年总量分别为46、33和29 mm。凝结水多发生在夏秋季。2012—2014年降雨年平均量为301 mm。凝结水年均总量是平均降雨总量的12%。3)降雨时与降雨后一天凝结水成显著正相关关系(R2=0.81, P0.05)。2012—2014年≥20 mm的降雨次数占全年总降雨次数百分比分别为10%、5%和3%,≥20 mm的降雨能够为空气提供较多水分,增加凝结水量。因此≥20 mm降雨次数占全年总降雨次数的百分比将显著影响当年凝结水总量。结果证实,虽然凝结水总量年际差异较大且占降雨的百分比较小,凝结水是维持荒漠生态系统功能的重要稳定水源。      

三江平原寒地稻田蒸散量估算研究

基于非称重式蒸渗仪测定的寒地稻田实际蒸散量,探讨波文比能量平衡法和Penman-Monteith参考作物蒸散-作物系数法(PM-Kc模型)在寒地稻田蒸散量计算中的适用性。结果表明,波文比能量平衡法估算的蒸散量较实测蒸散量偏低9.1%,但总体有较好的相关性(R2=0.87);校正后的PM-Kc模型低估了水稻生长中期和后期的累积ET,但其相对误差均小于10%,而生长初期,PM-Kc模型得到的累积ET比实测的累积ET_a高19.34%,以生长初期为例进一步分析PM-Kc模型与实际蒸散ET_a的关系,展现了随着间隔日数的增加,RMSE、MAE有降低的趋势,一致性系数d有提高的趋势,PM-Kc模型得到的7日平均模拟实际蒸散与实测蒸散数据最为接近。     

北部湾一次大风过程分析

2007年12月28日我国各地及海区出现了大幅度降温、降水和大风天气。利用常规气象资料分析冷空气过程影响北部湾出现大风的气象学机制,由海上油气平台自动观测站的测风资料得出中路冷空气影响北部湾的经验公式:最大阵风=成都气压-涠洲气压+四川正变压,为以后相类似冷空气路径提供了预报依据。     

pCAMBIA2300-betA-BADH双价基因植物表达载体的构建

摘要：本实验以载体pCAMBIA2300-35s-OCS为基础通过分子克隆手段,将甜菜碱合成途径的两个关键酶基因,即编码胆碱脱氢酶（CDH）的betA基因和编码甜菜碱醛脱氧酶（BADH）的BADH基因及启动子和终止序列构建在同一植物表达载体上,得到pCAMBIA2300-betA-BADH双价植物表达载体。并将其导入根癌农杆菌GV3101和LBA4404,进一步用于双子叶植物的遗传转化。     

肇州县植烟土壤肥力状况分析

以大庆肇州植烟土地为研究对象,选用有机质、碱解氮、速效磷、速效钾4项属性作为评价指标,运用修正的内梅罗（Nemoro）公式,对土壤肥力进行定量综合评价。结果表明,植烟土壤肥力系数Pi平均为2.398~2.608,Pi最小为1.420~1.840,综合肥力系数P为1.48~1.72,各年度肇州植烟表土综合肥力系数P大小顺序为：P2003〉P2008〉P2006〉P2005〉P2004〉P2002〉P1994。2002~2008肇州植烟土壤的肥力属肥沃水平,1994年肇州植烟土壤肥力一般。     

基于神经网络的柴油机韦博参数预测研究

韦博公式作为柴油机零维燃烧模型中较通用的放热率计算半经验公式,被广泛应用于柴油机工作过程的仿真中,其模拟的准确性主要依赖于公式中参数的选取,但常规选取方式存在一定的盲目性且普适性较差。针对这一问题,以上柴D4114B型发电用柴油机为例,提出了一种基于神经网络的柴油机韦博公式参数的预测方法,通过实验所测缸压曲线反推燃烧放热率、放热率曲线的数值拟合和神经网络的训练建立可用于韦博公式参数预测的神经网络模型,通过预测精度评价、预测结果与实验数据的对比,验证了这种预测方式的准确性。最后,基于该方法建立了柴油机的动态仿真模型,通过部分参数实验值与仿真值的比较,证明该方法在柴油机动态仿真中的可行性。     

盆栽柑橘树蒸腾过程的观测与模拟研究

为了观测柑橘树的日蒸腾规律并进行数值模拟,通过室外试验,研究了盆栽柑橘树的蒸腾规律与气象因子之间的相关关系,并根据气象因子和叶面积指数,对Penman-Monteith模型中的冠层表面阻抗进行修正,采用修正后的Penman-Monteith模型模拟了盆栽柑橘树的蒸腾过程。结果表明,1柑橘树的蒸腾速率在1天内呈单峰变化,在每日14:00左右达到峰值;2气象因子对于蒸腾速率的相关性,按由大到小依次为环境温度、太阳净辐射、风速、相对湿度,其中相对湿度与蒸腾速率负相关;3使用修正后Penman-Monteith模型模拟盆栽柑橘树的蒸腾强度时,2014年6月10—16日、2014年10月5—11日、2015年5月27—30日、2015年6月7—10日的模拟值与茎流计实测值的相关系数r分别为0.901 5、0.867 1、0.943 1、0.946 3。修正后的Penman-Monteith模型在模拟盆栽柑橘树蒸腾速率时,具有较高的准确性,且6月份的模拟精度高于11月份。     

北方农牧交错带参考作物蒸散量时空变化与成因分析*6

利用北方农牧交错带46个气象站1961-2013年气象资料,采用Penman-Monteith公式法计算该地区参考作物蒸散量(ET0)、ET0对气象因子的敏感性系数、气象因子对ET0的贡献率,并通过趋势分析、GIS空间插值方法对这些指标的时空变化进行分析。结果表明：（1）北方农牧交错带年ET0平均值在839～1097mm,近53a来以0.21mm · a-1的速率减小。（2）空间分布上,ET0总体呈现“一高二低”的分布格局：陕北高原为高值区,大兴安岭北部高纬地区、青东农区及陇中片区为两大低值中心区。且陕北高原、陇中及青东农区61%的站点ET0平均以0.85mm·a-1（P＜0.05）的趋势递增,而吉林西部、科尔沁沙地、辽西地区则呈明显减小趋势。（3）气象因子对ET0的贡献受ET0对气象因子的敏感性和气象因子的相对变化共同影响,其中北方农牧交错带 ET0对相对湿度最敏感,其次为平均风速;但近53a 来风速呈极显著下降趋势,下降速率达0.0154m·s-1·a-1（P＜0.001）,因此,综合分析结果表现为风速对ET0的贡献量最大,说明北方农牧交错带ET0下降主要归因于风速的降低。     

内蒙古阿鲁科尔沁旗饲草燕麦需水规律与灌溉定额研究

为了给内蒙古阿鲁科尔沁旗饲草燕麦（Avena spp.）灌溉提供科学依据,本研究利用1984-2013年30年气象数据,采用联合国粮农组织推荐的彭曼-蒙特斯公式法,研究了内蒙古阿鲁科尔沁旗饲草燕麦需水规律和灌溉定额。结果表明,内蒙古阿鲁科尔沁旗饲草燕麦第1、2茬和全生产期需水量分别为370、297和667mm,需水强度分别为4.1、2.9和3.5mm/d,灌溉需水量分别为295、149和443mm,灌溉定额分别为347、175和522mm。