新疆塔里木盆地绿洲区生育期ET_0时空变化分析

参考作物蒸散量是表征大气蒸散能力,评价气候干旱程度、植被耗水量的重要指标。本文根据新疆塔里木盆地周边绿洲区的5个典型气象站近50余年的逐日气象资料,采用PM公式计算各站生育期ET0,使用经典统计学理论、气候倾向率及Mann-Kendall非参数法,对研究区生育期ET0时空变化特征进行分析。结果表明:不同区域的年生育期ET0数据均服从正态分布规律,且其变异系数相差不大,均属于中等偏弱程度变异;对不同站点ET0多年均值进行显著性检验,喀什站与和田站、阿克苏站ET0多年均值无显著差异,其他站点之间ET0多年均值存在显著性差异;塔里木盆地北缘与西南缘绿洲生育期ET0通过了时间序列MK趋势检验,递减值分别为-3.23、-2.07与-2.76mm/a。     

不同时间尺度下Hargreaves公式计算ET_0的精度差异

以南京气象站1961-2010年的气象资料为基础,以Penman-Monteith(PM)公式计算结果为标准,利用Hargreaves(H-S)公式计算了不同时间尺度(日、旬和月)下的参考作物蒸发蒸腾量(ET0)。结果表明,原始H-S公式的计算值(ET0)在不同时间尺度下不同时段内均大于PM公式的计算值,两种方法在夏秋季差异较大,春冬季差异较小。且在各时间尺度下均具有较高的相关性,其平均相对误差随着时段的增长而逐渐减小,但远超出了理想的误差范围。修正后的H-S公式有效降低了各个时段的平均相对误差和绝对误差,且提高了两方法计算值之间的相关性,为南京及其周边气象资料缺乏地区计算ET0提供了一种较为可靠的参考。     

贵州省ET_0时空演变规律的成因分析

为了明确贵州省参考作物腾发量(ET_0)的时空变化规律及其驱动原因,利用贵州省19个气象站点1959-2015年的日气象数据,运用FAO-56PM公式进行ET_0的计算,分别采用MK趋势检验法、IDW插值法和偏导数计算法分析了贵州省多年ET_0的年际变化趋势、空间分布特征和ET_0变化的气象因子灵敏度分析,并结合多年相对变化率进行贡献率分析。结果表明:贵州省不同地区的多年ET_0表现出不同程度的变化趋势和分布特征,多年年平均ET_0为785~989mm,总体上呈现为由西南到东北递减的分布特征;贵州省ET_0对相对湿度最为敏感,但日照时数(即太阳辐射)是引起贵州省多年ET_0变化的主要驱动因子。对于贵州省ET_0呈现上升趋势的地区应根据其主导驱动因子采取相应的科学措施,以缓解该区域水资源的供需水矛盾,研究结果可为贵州省农作物种植结构调整和水资源的合理配置提供指导依据。     

高产条件下夏玉米需水量与需水规律研究

依据2009-2010年田间试验资料,利用农田水量平衡方程计算高产条件下夏玉米各生育阶段需水量和全生育期需水量.结果表明,高产条件下,夏玉米全生育期土壤水分维持在田间持水量的80%左右;全生育期需水量为417.30～507.45 mm.各生育阶段需水量分别为:苗期16.80～33.75 mm,占全生育期需水量3.31%...     

不同灌水定额条件下夏玉米生长发育及耗水特性分析

试验以土壤含水率作为灌水下限控制指标研究了不同灌水定额处理下夏玉米的几个农艺性状、耗水特性及水分利用效率的变化。结果表明,生育前期灌水定额太低（≤45mm）会抑制夏玉米地上部植株的生长;随着灌水定额的增大,夏玉米的籽粒产量和果穗性状得到了提高和优化,其耗水量也不断增加,高灌水定额处理（105mm和120mm）的百粒重显著大于其他处理;不同灌水定额处理条件下夏玉米的WUE在2．34～3．03kg／m^3之间,其中灌水定额105mm处理的WUE显著大于其他处理,是兼顾产量与节水效益的最佳处理。     

不同作物需水特性的比较研究

分析了供应作物水分的来源与农田水分的输出,从作物的田间需水量、地表蒸发量、对雨水的利用、田间灌水量等方面综述了果树与其他作物的差异.提出果树是调整种植结构、发展节水型农业的良好选择.     

高原山区主要气候因子对ET_0影响分析研究

根据云南省4个站30~40年的逐日气象资料,应用FAO-56 Penman-Monteith计算了参考作物的逐日需水量(ET0),分析了ET0的年内年际变化特征;采用了Mann-Kendall方法,对ET0时间序列趋势进行了检验分析;采用了偏相关分析方法研究了各主要影响因子(水汽压、风速、日照、蒸发、降雨、海拔、纬度)对ET0的影响,结果表明:各站点的时空分布特征明显,各站的ET0呈下降趋势,最大值发生在20世纪70~80年代,最小值发生在21世纪,风速的变化对各站ET0的影响最大,水汽压和降雨最小,ET0随海拔的增加而降低,随纬度的增加而增加,反映了高原山区ET0的变化特点。     

豫北地区基于天气预报的ET_0预测模型

运用茆智提出的ET0预测方法,并结合其他学者对方法的改进,利用日常的天气预报信息,分别对豫北地区的冬小麦和夏玉米生育期内的ET0进行了预测。结果表明,在冬小麦生育期的ET0预测值,返青前绝对误差不超过0.8mm/d,返青以后93%的预测结果相对误差小于20%,53%的预测结果小于10%;在夏玉米生育时期内的预测值,95...     

近52a石河子地区ET_0变化特征

基于石河子地区逐日气象资料,对1954—2012年ET0的时间变化特征及其未来可能变化趋势进行了预测。结果表明,近52a,石河子地区年际和年内各季节ET0都呈增加趋势,其中,春季ET0增势最为明显,冬季增势不明显。年代变化上,年ET0和春季、夏季、秋季ET0在20世纪80年代都达到年代最低值,在21世纪00年代都达到年代最高值,而冬季ET0则相反。空间上,乌拉乌苏地区ET0呈减少趋势,石河子市、莫索湾和炮台ET0都呈增加趋势。年、夏季、秋季、石河子市、乌拉乌苏、莫索湾和炮台ET0都发生了明显突变,春季和冬季ET0无突变发生。年际和年内各季节ET0都存在明显25a左右的变换周期。研究区域年际和年内各季节有可能从不断增加的趋势转变为减少趋势。     

基于日尺度的干旱区ET_0计算模型对比分析

该文利用PM模型和Hargreaves模型,对新疆塔里木盆地北缘ET0日值进行了计算,以PM模型计算值为标准值,对Hargreaves模型计算值进行对比分析。结果表明:Hargreaves模型计算值偏大,两种模型ET0日值计算结果存在显著差异;此外,建立了不同时段两种模型计算值的回归方程,修正后的Hargreaves模型能很好地在研究区应用,这为Hargreaves模型在其他类似干旱区的应用提供了重要参考。     

Elman、LS-SVM方法在ET_0预测中的对比分析

参考作物腾发量（ET0）是估算作物腾发量的关键参数,其准确预测对提高作物需水预报精度具有十分重要的意义。Elman神经网络是BP网络的改进结构,具有适应时变性的特点;最小二乘支持向量机（LS-SVM）是支持向量机（SVM）的一种优化算法,它基于结构风险最小化准则,可兼顾模型的经验风险和推广能力。将两种方法应用于参考作物腾发量预测中,并以铁岭市为例,对比分析LS-SVM模型与Elman模型的预测值。结果表明：LS-SVM模型学习速度快,具有比Elman模型更高的模拟性能和预测精度,更适合参考作物腾发量的预测。     

不同产量水平下夏玉米光合及耗水特性研究

【目的】通过控制施肥量来模拟夏玉米不同产量水平,了解不同产量下夏玉米光合及耗水特性变化,为田间用水管理、区域农业高效用水发展战略的制定提供理论依据。【方法】设置4个产量水平分别为9 000 kg/hm~2(C0),9 750 kg/hm~2(C5),10 500 kg/hm~2(C10),11 250 kg/hm~2(C15),以不施肥为对照(CK),研究不同产量下夏玉米穗位叶光合性能、叶绿素荧光及耗水量和水分利用效率变化。【结果】夏玉米拔节期、花前和花后的株高、叶面积指数、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均随目标产量的提高而增加,花前胞间CO2摩尔分数随产量的提高而增加,C15处理株高、叶面积指数、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和胞间CO2摩尔分数分别较CK平均增加25.5%、39.1%、42.1%、97.9%、79.8%、32.0%;夏玉米拔节期、花前和花后SPAD随目标产量提高,C15处理SPAD较CK平均增加17.9%,qP、ETR、Y(Ⅱ)在不同光照强度下为CKC0处理>C5处理>C10处理>C15处理;耗水量和水分利用效率随产量的提高而增加,土壤体积含水率降低,C15处理耗水量和水分利用效率较CK分别提高15.2%、14.1%,土壤体积含水率较C0处理降低11.0%。【结论】夏玉米较高的叶面积指数、生物量和耗水量是形成高产的重要原因,其中后期干物质的合成是产量形成的主要原因,因此应加强夏玉米生育后期田间用水管理。     

作物水分供需分析中使用平均ET_0的误差分析

以 3个气象站的 4 8年气象资料为基础 ,详细分析了作物水分供需分析中使用平均 ET0 的可行性 ,以及由此可能带来的误差程度。分析结果指出 ,在作物水分供需关系中 ,降雨变异所起的作用要远大于 ET0 变异的作用 ,但二者尚处于同一数量级上。因此 ,平均 ET0 法可以在适当的条件下和适宜的范围内使用。但这种方法也存在着引起较大误差的可能性 ,使用时需要慎重的分析和判断。     

基于温湿度的ET_0估算模型应用研究

针对大面积灌区作物蒸发蒸腾量(ET0)分布式监测所需参数较多的问题,开展利用易获取的少量气象参数估算ET0的研究对我国灌区的作物需水量监测和灌区水资源的管理有重要意义。利用人工神经网络技术建立基于温、湿度的ET0月份估算模型,对作物蒸发蒸腾量进行了估算;在此基础上,针对ET0的季节性特征,将估算模型由月份尺度拓展到季节尺度;最后运用陕西省6个基本站点的气象数据对该优化模型进行普适性分析。结果表明,优化后的季节估算模型,在春夏二季的平均相对误差在10%以内,在秋冬二季的平均绝对误差在0.20mm以下,且每对基准站点和邻近站点得到的估算结果具有很好的一致性和稳定性,表明该模型在作物需水估算方向上较强的实用推广价值。     

低纬高原地区ET_0多时间尺度变化特征及变化趋势分析

根据云南省滇中4个代表站30多a的逐日气象资料,应用Penman-Monteith方法系统分析了参考作物的逐日需水量ET0,采用小波理论分析各站点逐年ET0的变化特征,并利用R/S分析法对参考作物的逐年ET0变化趋势进行了分析,结果表明：各代表站点的年ET0变化并非线性的持续增加或减小,存在明显的5~30 a的动态变化...     

日光温室不同栽培季节番茄的需水特性研究

【目的】研究日光温室不同栽培季节番茄(Lycopersiconesculentum Mill.)的需水特性,探明水分需求与环境条件、植株生长发育的关系,为精准灌溉提供依据。【方法】基于番茄对土壤含水率的生理需求,用称质量法和水量平衡法计算需水量,同时观测植株生长及环境因子变化,分析水分需求及其影响因素,构建了水分需求模型。【结果】冬春茬和秋冬茬番茄植株日需水量均呈先升高后降低趋势,秋冬茬需水高峰期出现时间早于冬春茬,但全生育期需水量低于冬春茬;冬春茬番茄日需水量变化主要与植株生长因素有关,包括叶面积和鲜生物量,而秋冬茬番茄日需水量与环境条件相关更密切,主要是日平均光强和空气相对湿度;分别建立冬春茬和秋冬茬番茄的日需水量模型,二者拟合效果均较好。【结论】冬春茬和秋冬茬番茄需水特性存在差异,主要影响因子分别源于植株生长状况和环境条件,冬春茬番茄需水特性主要与叶面积指数和鲜质量有关,而秋冬茬番茄主要与日均光照强度和空气湿度有关。     

基于Sobol法的宁夏固海扬水灌区ET_0敏感性分析

为了解宁夏固海扬水灌区ET_0对各气象因子的敏感性,以该灌区内同心站为研究区域,根据同心站1961-2016年逐日气象资料,采用Penman-Monteith公式计算ET_0,利用Mann-Kendall趋势分析法探究宁夏固海扬水灌区ET_0和各气象因子变化趋势,采用Sobol全局敏感性分析方法分析ET_0对各气象因子的敏感性。结果表明,ET_0在近56年的突变年份为1980年,1981-2016年ET_0和各气象因子较1961-1980年均呈上升趋势。各气象因子总敏感性系数的年内变化特点在1961-1980年和1981-2016年基本相同,而一阶敏感性系数在这两个时间段的变化特点呈多样性和不确定性。ET_0对各气象因子的一阶敏感性系数年际变化趋势中,平均气温、最高气温、最低气温、相对湿度和日照时数的一阶敏感性系数呈下降趋势,仅风速的一阶敏感性系数呈上升趋势。     

人工草地ET_0算法的适用性分析及ET_c影响因子研究

收集24 a鄂尔多斯乌审旗气象资料,以PM为标准,对比分析了Hargreaves和Priestley-Taylor两种方法在鄂尔多斯地区的潜在腾发量计算精度,并对二者的适用性进行评价。结果表明,Hargreaves的计算精度比PriestleyTaylor高,与PM相比,Hargreaves和Priestley-Taylor方法的24 a平均年绝对差分别是5.247 7和-26.853 4,相对差分别是0.646 6%和-3.308 6%,因此Hargreaves比Priestley-Taylor更适用于乌审旗地区。应用草地腾散力自动测试系统对乌审旗紫花苜蓿草地实际腾发量和近地层环境因子进行了观测,并进行了经线性回归分析。     

新疆塔里木盆地绿洲区ET_0计算参数空间变化研究

为提高Hargreaves公式在不同地区的适用性和准确性,改善区域作物需水量的估算精度和灌区灌溉管理水平。基于新疆塔里木盆地绿洲区5个典型气象站1961-2014年逐日气象资料,以最高温度、最低温度、大气顶太阳辐射为自变量,以Penman-Monteith公式计算的ET_0为因变量,对Hargreaves模型参数进行拟合与分析。结果表明:研究区全年和夏季转换系数K变化趋势相同,均从研究区北向南逐渐增大,春、秋、冬季变化趋势则相反;全年和夏季指数系数n变化趋势相同,也均从研究区的南向北递增,春、秋、冬季则从北向南逐渐增加;温度偏移量Toff总体表现为从南向北逐渐增加。率定后的Hargreaves公式与P-M公式的相关指数,全年最大,为0.787,春秋次之,分别为0.704和0.722,冬季最小,为0.454,拟合后的参数标准误表明拟合值全年最准确,冬季最差。