林分蒸散耗水量测定方法述评

该文介绍了测定林分蒸散耗水量的方法,对主要测定方法的原理、特点和适用范围进行了分析．比较蒸散的测定方法,水文法适用性较强,它不受时间、气象条件、林分条件的限制,可用于一周以上较长时段的总蒸散量测定,还可测定各种林分、流域的蒸散耗水量;微气象法适用林相整齐均一的林分,可对林分或区域森林蒸散进行测定;植物生理法可测定树种个体耗水量;蒸发器适用测定树木个体蒸散及林地土壤蒸发量,条件易于控制,测量精度高;气候学方法适用估算一个地区潜在蒸散量和相对耗水量;遥感方法可用来估算区域森林蒸散量．     

干旱区黑河流域复杂地表蒸散量遥感研究

在全球水资源日益匮乏的情况下,利用遥感技术估算区域蒸散量为合理利用和分配水资源提供了一种快捷有效的方法。目前基于地表能量平衡的卫星遥感蒸散模型日益成熟,在这一背景下,充分利用以往在黑河地区开展的遥感模拟研究成果,针对西北干旱区黑河流域复杂地形特点,估算了该流域2004年度的蒸散量并给出了在不同土地利用条件下蒸散分布的数量差异。结果表明,流域年蒸散总量估算值在整个流域及其上、中、下游各予区域上,基本满足水文学区域水量平衡关系。同时应该指出,在地表景观分异强烈的地区,采用中分辨率遥感资料会对地表“混合像元”观测存在“平均”作用导致蒸散量的低估。     

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%。     

基于3-PG模型的湖南会同杉木人工林蒸发散估算

根据湖南会同杉木林生态系统国家野外观测研究站1990年1月～2005年12月的气象观测数据,确定3-PG模型的主要参数,估算此期间杉木林的月蒸散量和年蒸散量及其变化规律,并用水量平衡法计算的蒸散量对模拟估算结果进行验证.研究结果表明:3-PG模型估算的会同杉木林月蒸散量、年蒸散量与水量平衡法相似,1月份的蒸散量最小,然后逐渐增大,7月份达到最大值,此后逐渐减少.全年月平均蒸散量为90.1 mm,占全年月平均降水量(122.14mm)的72.12%.除了8月和9月份的蒸散量大于降水量,其余各月份的蒸散量均小于降水量.会同杉木人工林年蒸散量各年之间的差异不大,多年的年蒸散量均值为1049 mm,占年平均降水量(1 488 mm)的72.6%.在降水量大的年份,蒸散系数比降水量小的年份小.     

不同土地覆被对区域蒸散的影响

利用Landsat TM5遥感数据,用简化的遥感-能量平衡模型进行区域实际蒸散量的估算.以美国俄克拉荷马州为研究区域,探讨了不同植被覆盖对区域实际蒸散量的影响,对不同植被类型的月蒸散量和年总蒸散量进行分析.结果表明,无论月蒸散量还是年总蒸散量林地均大于草地,即林地对水分的消耗大于草地;而对于不同林分而言,年总蒸散量常绿林最高,落叶林次之,混交林最低;对不同城市绿地而言,俄克拉荷马的草地和雪松月蒸散量动态变化仍为单峰型曲线,7月份达到最大值,1月份最小;1 ～2月雪松和草地的蒸散量基本一样,3～6月雪松和草地的蒸散量差异非常大,雪松明显高于草地;年总蒸散量雪松明显高于草地.     

双季晚稻农田蒸散量估算研究

基于2014年双季晚稻生长季稻田气象要素的观测资料,应用波文比-能量平衡法对双季晚稻不同生育期稻田蒸散量进行了估算。研究表明:双季晚稻拔节期-成熟收获期,稻田蒸散量随着晚稻生育期呈逐渐减少的趋势;晴天稻田蒸散量日变化呈单峰曲线,与太阳净辐射量存在着极显著的相关性。双季晚稻拔节期-成熟期日平均蒸散量为7.78 mm/d,该段时期内稻田总蒸散量为451.16 mm。基本能反映稻田季节和日变化特征,但因波文比通量观测系统本身因素的影响,双季晚稻田蒸散量估算值与实际值存在着一定的误差,有待进一步改进和研究。     

双季晚稻农田蒸散量估算研究

基于2014年双季晚稻生长季稻田气象要素的观测资料,应用波文比-能量平衡法对双季晚稻不同生育期稻田蒸散量进行了估算。研究表明:双季晚稻拔节期-成熟收获期,稻田蒸散量随着晚稻生育期呈逐渐减少的趋势;晴天稻田蒸散量日变化呈单峰曲线,与太阳净辐射量存在着极显著的相关性。双季晚稻拔节期-成熟期日平均蒸散量为7.78 mm/d,该段时期内稻田总蒸散量为451.16 mm。基本能反映稻田季节和日变化特征,但因波文比通量观测系统本身因素的影响,双季晚稻田蒸散量估算值与实际值存在着一定的误差,有待进一步改进和研究。     

基于能量平衡的蒸散遥感估算模型的应用研究

【目的】用遥感技术估算陕西关中渭北地区的实际蒸散,并将估算的蒸散与参考作物蒸散进行比较。【方法】以陕西关中渭北地区2008-06-23和09-05的NOAA-18卫星遥感资料以及该地区的气象资料为供试数据,利用能量平衡单层模型,计算陕西关中渭北地区的潜热通量及蒸散,并将蒸散估计值与参考作物蒸散分布进行比较。【结果】能量平衡单层模型中参数的反演途径直接影响着蒸散的反演精度,蒸散与植被指数的分布具有高度的一致性,蒸散的变化与研究区域的土地利用密切相关。【结论】根据下垫面特征建立的、物理意义清楚的基于遥感和气象资料的能量平衡单层模型,更适合区域实际蒸散的估算。     

遥感技术在区域农田蒸散研究中的应用

蒸散发在地表水分循环和能量平衡中具有重要作用,其估算方法研究一直是人们关心的热点问题。文章在对能量平衡、水分平衡、互补相关理论及土壤-植被-大气传输模型的多种蒸散发估算方法分析的基础上,就估算蒸散发的各种方法的优缺点进行了分析;详细讨论了遥感技术用于蒸散发计算的统计模型、物理模型和全遥感信息模型,以及国内在能量平衡余项法、SEBAL模型、SEBS模型等方面取得的研究进展。结果表明,遥感技术在区域蒸散的估算方面具有其他方法不可比拟的优点,虽然遥感技术用于区域蒸散在模型研建和检验、尺度外推、反演精度等方面还存在问题,但遥感技术仍然是解决区域蒸散估算的重要方向。     

山西省94县可能蒸散量查算表的建立

农田可能蒸散量是农业生产中多项决策指标中的重要参数,但估算方法多而繁杂,应用极其不便,本研究采用彭曼法,将其编制为计算机程序,输入必要数据,求出覆盖全省的94个县市逐月可能蒸散量,并列表供直接查用.     

流域参考作物腾发量分布式计算模型

地形(坡度、坡向、地形遮蔽等)对太阳辐射的空间分布影响显著,并进而造成了参考作物腾发量(ET0)空间分布的巨大差异。基于淮河史灌河流域数字高程模型(DEM)对参考作物腾发量计算模型中所涉及的几个参数(包括气压、温度、辐射)进行地形校正,改进并建立了考虑地形影响的流域参考作物腾发量计算模型。结果表明,改进的参考作物腾发量计算模型的计算结果的空间分布差异显著,更好地反映了地形对于ET0空间分布的影响。辐射和ET0随着坡向的变化由南坡至北坡依次减少。该研究结果提高了起伏地形影响下ET0空间分布估算的精度,并为流域水资源综合规划和利用提供重要依据。     

Analysis on Temporal and Spatial Variation Characteristics of Potential Evapotranspiration in Guizhou Province

[目的]分析贵州省潜在蒸散发量时空变异特征。[方法]根据贵州省1960-2007年19个气象观测站观察资料,应用优化的Penman-Monteith公式及SEBAL净辐射模型公式计算各站参考作物蒸发蒸腾量ET0,并借助Arcgis9.3空间差值法、气候倾向率统计方法、K-M检验、小波分析等分析了各监测站内气象因子与ET0的相关性区域分异及时空变化特征。[结果]潜在蒸散发与气象因子的相关性在贵州省内呈现区域分异,潜在蒸散发与气象因子的相关性与气象因子的年内变化量没有直接联系;潜在蒸散发量的变化存在3个周期,分别为1、5和10年,存在3个突变点,分别为1965、1984和1999年,主要受到气温、降雨及太阳辐射的影响。[结论]对现有水资源情况下灌溉发展模式,农业结构调整,生态建设方面起到现实指导意义。     

区域蒸散影响因子研究进展

区域蒸散是陆面生态水文过程的关键环节,也是区域水资源管理和水循环研究的重要内容。因此,研究影响区域蒸散的因子具有十分重要的意义。该文从气候条件和不同下垫面条件对区域蒸散的影响进行了探讨。结果表明：区域蒸散量的大小受自然气候条件如风速、最高温度、相对湿度、日照时数的影响,其中在中国西北地区风速是首要影响因子;地形、土壤因素及土地利用/覆被状况均会对区域蒸散量产生影响。     

澳大利亚参考作物蒸散量变化及影响因素分析

[目的]探讨参考作物蒸散量在全球气候变化环境中的区域响应形式及其影响因素。[方法]利用Penman-Monteith方程计算澳大利亚1998～2007年的参考作物蒸散量(ET0),通过GIS方法分析ET0的时空变化特征并探讨ET0与主要气候因子的关系。[结果]①多年平均ET0呈半环状分布,自东、南2面向西北部和内陆逐渐增加,与气候带分布具有较高的空间一致性;②全区平均ET0约1750mm,2000年取得最小值(1647.97mm),2002年取得最大值(1851.45mm);③ET0按夏、春、秋、冬的顺序递减,1、12月ET0最高,分别为200.42和201.24mm,6月最低,为79.55mm;④ET0与平均气温、太阳辐射量呈正相关,确定性系数分别为0.83、0.94,与平均相对湿度呈负相关关系,与降水量没有明显的相关性。[结论]该研究为澳大利亚的作物需水量研究及灌溉措施的制定提供了参考。     

Water consumption in summer maize and winter wheat cropping system based on SEBAL model in Huang-Huai-Hai Plain,China

Crop consumptive water use is recognized as a key element to understand regional water management performance. This study documents an attempt to apply a regional evapotranspiration model(SEBAL) and crop information for assessment of regional crop(summer maize and winter wheat) actual evapotranspiration(ET a) in Huang-Huai-Hai(3H) Plain, China. The average seasonal ET a of summer maize and winter wheat were 354.8 and 521.5 mm respectively in 3H Plain. A high-ET a belt of summer maize occurs in piedmont plain, while a low ET a area was found in the hill-irrigable land and dry land area. For winter wheat, a high-ET a area was located in the middle part of 3H Plain, including low plain-hydropenia irrigable land and dry land, hill-irrigable land and dry land, and basin-irrigable land and dry land. Spatial analysis demonstrated a linear relationship between crop ET a, normalized difference vegetation index(NDVI), and the land surface temperature(LST). A stronger relationship between ET a and NDVI was found in the metaphase and last phase than other crop growing phase, as indicated by higher correlation coefficient values. Additionally, higher correlation coefficients were detected between ET a and LST than that between ET a and NDVI, and this significant relationship ran through the entire crop growing season. ET a in the summer maize growing season showed a significant relationship with longitude, while ET a in the winter wheat growing season showed a significant relationship with latitude. The results of this study will serve as baseline information for water resources management of 3H Plain.     

Amazon deforestation and climate change

A coupled numerical model of the global atmosphere and biosphere has been used to assess the effects of Amazon deforestation on the regional and global climate. When the tropical forests in the model were replaced by degraded grass (pasture), there was a significant increase in surface temperature and a decrease in evapotranspiration and precipitation over Amazonia. In the simulation, the length of the dry season also increased; such an increase could make reestablishment of the tropical forests after massive deforestation particularly difficult.     

参照作物腾发量变化规律的探讨

选用Penman-Monteith公式计算了三河市参照作物腾发量(ET0),分析了不同水文年降水与参照作物腾发量的变化关系,并对参照作物腾发量构成项进行了比较。结果表明:参照作物腾发量中辐射项(ETrad)的变化趋势基本反映了腾发量(ET0)的变化趋势,一年四季都处于主导地位,而空气动力学项(ETaero)全年变化较小,一般在冬季对腾发量有较大影响。     

不同灌溉水平下气象因子对草地早熟禾蒸散量的影响

[目的]研究不同灌溉水平下气象因子对草地早熟禾蒸散量的影响。[方法]以田间持水量为标准,用称重法控制土壤含水量并测量草地早熟禾蒸散量,利用Watchdog气象仪记录实时气象数据,研究在不同灌溉水平下草地早熟禾蒸散量及其动态,并研究草地早熟禾蒸散量与气象因子的关系。[结果]充分灌溉条件下草地早熟禾的蒸散量明显大于限制灌溉;除了8月限制灌溉草地早熟禾日蒸散量呈双峰型外,其他草地早熟禾日蒸散量均呈单峰型,且峰值均出现在当天气温最高值之前;月蒸散量随太阳辐射和气温的减小而逐月减少。草地早熟禾蒸散量受太阳辐射和气温的影响最显著,与相对湿度呈负相关关系,与风速的正相关性较不显著。[结论]该研究为草地早熟禾的栽培提供科学依据。     

深圳市3种灌木单株蒸散量及作物系数的研究

[目的]测定深圳市3种常见灌木在不同灌水梯度下的蒸散量,并确定其作物系数,为深圳市园林灌木的合理灌溉提供理论依据。[方法]盆栽试验,4种灌水梯度分别为田间持水量的45%-30%、60%-45%、75%-60%和90%-75%。利用称重法测定4种灌水梯度下3种灌木的实际蒸散量,同时利用Makkink方法计算参考作物蒸散量,确定3种灌木的作物系数。[结果]3种灌木的蒸散量均随灌水梯度的增加而增加,灌水量多,蒸散量就多。金叶假连翘和龙船花的蒸散量曲线呈现单峰型,变叶木的蒸散量曲线呈现双峰型。3种灌木的蒸散量排列顺序为：金叶假连翘〉变叶木〉龙船花。变叶木、金叶假连翘、龙船花作物系数的变化范围分别为0.97-1.82、0.95-2.17、0.90-1.58。[结论]确定3种灌木在不同月份和不同灌水梯度下的蒸散量和作物系数。