半干旱地区不同水文年Hargreaves和P-M公式的对比分析

该文运用P-M和Hargreaves公式,对河南新乡市4个典型水文年参考作物蒸散量进行了计算,并以P-M公式的计算结果为标准,对Hargreaves公式计算结果进行分析.研究结果表明:Hargreaves公式计算的年值偏差随降水量的增加而增大,但在各典型年的第1～12旬和31～36旬,两公式旬值计算结果没有显著差别;偏差出现在第13～30旬,各典型年Hargreaves公式的计算值均大于P-M公式的计算值.另外,该文建立了各典型年两公式在第13～30旬的回归关系,修正后的Hargreaves公式能很好的在新乡市应用,并且为其他类似的半干旱地区准确运用Hargrcaves公式计算ET0提供参考.     

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%。     

锡林郭勒草原饲草料作物需水量计算方法比较及相关性分析

根据2004~2005年锡林郭勒典型草原区节水灌溉基地的试验资料和气象资料,通过水量平衡法直接计算作物需水量及根据作物系数Kc和Penman-Monteith公式、Penman修正式、Blaney-Criddle公式、Hargreaves公式、Priestley-Taylor公式、Markkink公式计算参考作物蒸发蒸腾量等间接求解作物需水量。以逐旬需水量的结果进行了相关分析,对以上各种方法计算苜蓿、披碱草和青贮玉米需水量的结果进行了适用性评价;以PM方法的计算结果对常用的6种计算饲草料作物需水量方法进行了评价,根据建立的回归方程实现了PM方法与其它6种方法的相互转换,并用2006年的实测资料对回归方程进行了检验,精度较高。     

中国主要作物水生产力时空格局演变分析

中国作为世界农业大国之一，农业可持续发展受到水资源短缺的限制。提高农作物水生产力是保障粮食安全和缓解水资源供需矛盾的最有效措施之一。为揭示中国(统计数据未包含港、澳、台地区。下同)各省份主要粮食作物水分生产力的时空演变特征，基于气象数据和统计产量，首先计算得到中国各省份玉米、小麦的水分生产力，并利用相关分析、共线性诊断以及偏最小二乘回归分析法对选取的各气象因素和管理因素进行分析，以确定影响中国玉米和小麦水生产力的主要因素。结果表明：1)2010—2019年我国玉米和小麦的水生产力均呈现增长趋势，变化范围分别为1.19～1.33 kg/m³和0.90～1.04 kg/m³。在九大农业分区中，玉米水生产力的高值出现在东北平原区，其中吉林省玉米水生产力达到最大值2.00 kg/m³;小麦水生产力的高值出现在长江中下游地区和华南区，其中位于华南区的广东省小麦水生产力达到最大值1.91 kg/m³。2)根据相关性分析和偏最小二乘回归分析结果发现影响玉米水生产力的主要因素为年蒸散量和单位面积产量，影响小麦水生产...     

Impact of land use/land cover types on surface humidity in northern China in the early 21st century

In the context of global change, it is essential to promote the rational development and utilization of land resources, improve the quality of regional ecological environment, and promote the harmonious development of human and nature for the regional sustainability. We identified land use/land cover types in northern China from 2001 to 2018 with ENVI images and ArcGIS software. Meteorological data were selected from 292 stations in northern China, the potential evapotranspiration was calculated with the Penman-Monteith formula, and reanalysis humidity and observed humidity data were obtained. The reanalysis minus observation (RMO, i.e., the difference between reanalysis humidity and observed humidity) can effectively characterize the impact of different land use/land cover types (forestland, grassland, cultivated land, construction land, water body and unused land) on surface humidity in northern China in the early 21^st century. The results showed that from 2001 to 2018, the area of forestland expanded (increasing by approximately 1.80×10⁴ km²), while that of unused land reduced (decreasing by approximately 5.15×10⁴ km²), and the regional ecological environment was improved. Consequently, land surface in most areas of northern China tended to be wetter. The contributions of land use/land cover types to surface humidity changes were related to the quality of the regional ecological environment. The contributions of the six land use/land cover types to surface humidity were the highest in northeastern region of northern China, with a better ecological environment, and the lowest in northwestern region, with a fragile ecological environment. Surface humidity was closely related to the variation in regional vegetation coverage; when the regional vegetation coverage with positive (negative) contributions expanded (reduced), the land surface became wetter. The positive contributions of forestland and water body to surface humidity were the greatest. Unused land and construction land were associated with the most serious negative contributions to surface humidity. Affected by the regional distribution pattern of vegetation, surface humidity in different seasons decreased from east to west in northern China. The seasonal variation in surface humidity was closely related to the growth of vegetation: surface humidity was the highest in summer, followed by autumn and spring, and the lowest in winter. According to the results, surface humidity is expected to increase in northeastern region of northern China, decrease in northern region, and likely increase in northwestern region.     

参考作物蒸发蒸腾量计算方法在海河流域的适用性

参考作物蒸发蒸腾量（ET0）的计算公式很多，各公式所需参数各异，为寻找一种所需资料少而又精度较高的替代方法，选用1998年FAO-56分册推荐的Penman－Monteith（PM）、Hargreaves、Irmark-Allen等6种方法分别计算海河流域10个典型气象站30 a的参考作物蒸发蒸腾量，并以PM公式为标准，对其他方法进行评价。结果表明，10个站点中除了五台山地区，Hargreaves与FAO-24 Radiation 这2种方法更接近于PM方法的计算结果，其误差较小，在海河流域缺少辐射和风速     

蒸散视角下护坡植被滴灌技术评价

为探明以复合型人造土壤为边坡种植土的植物蒸散对于高陡边坡生态恢复评价体系制定及水资源利用的重要意义，以黑麦草、高羊茅、早熟禾和"黑麦草+高羊茅+早熟禾"混合草种为研究对象，采用壤中滴灌技术，通过改进后的Penman-Monteith公式研究草本植物实际蒸散量与作物系数，以此评价壤中滴灌技术的生态效益。结果表明：高羊茅的作物实际蒸散量和作物系数最大，黑麦草其次，早熟禾最小，拟合的决定系数不小于0.847；养护初期各植物蒸散量相差较小，均保持在4.2 mm/d左右；养护结束后混合草种的蒸散量最大，早熟禾最小，分别约6.2、5.7 mm/d；养护前20 d，除早熟禾外，黑麦草、高羊茅、混合草种实际蒸散量均差异不显著，养护20 d后黑麦草、早熟禾、混合草种开始发生显著变化；30 d后各草种蒸散量均差异不显著；4类草本植物蒸散量差值随时间递增，前期混合草种蒸散量低于黑麦草、高羊茅，后期有明显的提升，50 d起混合草种作物系数大于单草种作物系数。以30 d为界，30 d作物系数相近；生长初期的作物系数变幅最明显，且月增幅随时间呈下降趋势，但黑麦草和高羊茅的作物系数在任意时段均相近。边坡模型试验前期，以坡面喷灌方式灌溉的植物生态值较高，植物生长情况优于壤中滴灌方式，但自养护中期开始，壤中滴灌技术在生态效益上凸显优势，比坡面喷灌技术高出40.7%～1 444.0%的生态值。