越冬期麦田根区水热耦合模型参数原位估算与检验

越冬期根区充足的蓄水量有利于春季冬小麦的生长并有助于增产,而冬季作物根区水分运移规律通常借助土壤冻融过程水热耦合模型来描述,但该模型的预测精度受参数确定方法与边界条件等多种因素的影响。为了提高模型预测精度,提出了一种改进型的土壤冻融过程水热耦合模型参数估算方法,即运用土壤冻融特征曲线(冻土未冻水含量和土壤温度的关系)来原位估算土壤水热耦合模型参数,并检验该方法的适用性。在此基础上,评价地表蒸发量对模型预测精度的影响。大田试验在北京市昌平区小汤山精准农业示范基地开展,历经两个越冬期(2011—2012年和2012—2013年),利用管式介电传感器、温度传感器和蒸渗仪分别采集了土壤剖面未冻水含量、土壤温度和地表蒸发量数据。利用第1个越冬期(2011—2012年)的数据拟合土壤冻融特征曲线,对土壤水热参数进行最优估算,利用第2个越冬期(2012—2013年)的数据评价估算参数和地表蒸发量对模型预测精度的影响。结果表明:利用估算参数的模型预测值整体上与实测值相符。考虑到地表蒸发量对模型水热上边界的影响,第2个越冬期10 cm处未冻水含量与温度预测值和实测值的RMSE分别为0.046 m3/m3和1.883℃,20 cm深度RMSE分别为0.071 m3/m3和2.347℃。相比之下,在未考虑地表蒸发量影响下,第2个越冬期10 cm处未冻水含量与温度的模拟值和实测值的RMSE为0.059 m3/m3和2.149℃,20 cm深度RMSE为0.081 m3/m3和2.666℃。提出的改进型模型参数估算方法能够保证模型的预测精度,且考虑地表蒸发量的影响能够进一步提高模型的预测精度,随着深度的增加,蒸发量对水分与温度的影响逐渐减小。     

灌溉前后沙质裸地表层土壤蒸发量的时空变异性

利用野外实测数据建立的表层土壤日蒸发量和含水率间的函数关系,估算了灌溉前后3个时段的土壤日蒸发量,并以多种数学方法对其空间特征进行了探讨。结果表明:(1)灌溉后前期(1周)与后期(3周)的土壤蒸发量呈显著的负相关关系,其余各时段蒸发量的相关性不显著;(2)灌溉前土壤蒸发量的总体差异较大,空间关联性很弱,呈随机的斑块状分布,灌溉后总体差异明显减小,空间关联性增强,分布类型转为区域化分布;(3)由随机因素引起的空间异质性在灌溉后则更多地受空间自相关控制;(4)由于林带、芦苇丛和微地形的影响,灌后1周时采样区西边的土壤蒸发量大于东面,其余两个时段东西向无明显差异;灌溉前南部区域土壤蒸发量较北部区域大,灌后1周时该种情形被逆转,灌后3周时又转为向灌溉前回归。     

43年来青海蒸发皿蒸发量变化及其影响因子

选用青海省44个台站观测的基本气象因子数据,分析全省及地区蒸发皿蒸发量在过去43年中的变化趋势,并以线性相关方法进行蒸发皿蒸发量下降成因分析.结果表明:无论是青海全省还是地区蒸发皿蒸发量都表现为明显的下降倾向,并且在空间上具有从柴达木地区向青南地区逐渐减小的趋势,而导致青海省蒸发皿蒸发量下降的主要原因是日较差和风速的减小.     

广东省阳山县秋季蒸发量演变及对当地秋旱的影响

利用阳山县气象观测站1957～2008年阳山县秋季水分蒸发量的气象观测资料,分析了阳山县秋季水分蒸发量的演变规律以及影响蒸发量的气象要素,以此研究蒸发量对阳山县秋旱的影响。结果表明：热力作用对阳山秋季蒸发量影响最大,动力作用次之;气象要素中,对秋季蒸发量影响较大的是平均气温、平均最高气温、平均日较差和日照,风速的影响次之。用气象观测的蒸发量作为实际蒸发量的表征,评估了气候干湿的变化及对当地秋旱的可能影响。运用干燥度,定量地讨论了蒸发量对秋旱的影响。     

不同补充灌溉量对番茄幼苗生长的影响

采用营养钵称质量的方法,研究补充80%、100%、120%蒸发量的不同灌溉量对番茄幼苗形态、干物质积累、水分生理等的影响。结果表明,按植株蒸腾蒸发量的100%补充灌溉,番茄幼苗的株高、茎粗、叶片数达最大值,且植株干物质积累增大,壮苗指数显著提高。因此认为番茄苗期最佳补充灌溉量为植株蒸腾蒸发量的100%。     

基于GA-BP网络的西藏高海拔地区ET0预报

选择那曲县(海拔4 450 m)、改则县(海拔4 700 m)作为西藏高原气候典型地区,通过遗传-神经(GA-BP)网络训练,应用1983—2012年30年的数据建立GA-BP网络模型,采用前一年的气象资料预报当年的参考作物腾发量,当2010—2012年连续3年的预报值均满足设定的阈值下限时,输出预测结果,这样使得模型在保证了预报精确度的同时兼具预报稳定性。结果发现:经GA-BP网络确定的2010—2012年3年模型预报值与真实值间的线性关系明显,决定系数R~2分别达到0.8805、0.9363、0.9167,斜率接近于1;多年的模拟预报值与实际值之间的相对误差均处于0.1以下,小于设定的阈值下限。对于易获得气象资料的地区,研究成果可对高海拔地区未来月际间作物需水量的变化进行预判,进而为将来灌溉制度的制定提供依据;对于缺测气象资料的地区,通过本文建立的网络模型,结合气象条件类似的站点,可在大时间尺度下对该地区ET_0变化趋势进行模拟,同时对下年度灌溉制度的拟定提供指导。     

马铃薯田土壤水分的变化特征

马铃薯是内蒙古兴安盟优势农产品,种植面积45～60万亩,总产量在5亿公斤左右,居全区4～5位。土壤水分是马铃薯生长发育和产量形成的重要物质条件。年降水量较少,土壤水分交替变化明显,十年九旱,影响本县农业生产和经济发展。因此,分析和研究马铃薯     

利用SEBAL模型估算不同水土保持措施下的流域蒸腾蒸发量——以韭园沟、裴家峁流域为例

区域蒸腾蒸发量是重要的地表水分运动过程,水土保持措施改变了下垫面特征,从而影响了这一过程。为了揭示不同水土保持措施下的区域蒸腾蒸发特点,本文选取黄土高原丘陵沟壑区韭园沟治理流域以及其对比流域裴家峁,运用基于能量平衡原理的SEBAL遥感模型,计算了不同下垫面的蒸散发量,结果表明:研究区地表反照率多集中于0.1～0.2之间;不同水土保持治理度下的流域归一化植被指数NDVI呈现出不同的季节变化特点;净辐射集中在400～800 W m-2,感热通量集中在50～200 W m-2之间,土壤热通量集中在100～200 W m-2之间;治理度高的韭园沟流域日蒸腾蒸发量略小于裴家峁流域,不同土地利用类型下的日蒸腾蒸发量顺序为坝地>果园及林地>草地>梯田>坡耕地。文章最后,作者从多个角度对计算结果的合理性进行了分析,表明SEBAL模型估算的流域蒸散发是可信的。     

应用负压计测定土壤蒸发量

在半水成的滨海盐化潮土区测定土壤蒸发量的试验结果表明:根据土壤水负压力和土壤非饱和水流上行的达西公式,应用负压计测定土壤蒸发量的方法,优于国内常用的波波夫法.前者能够准确、快速、简便地测定自然状态下的土壤蒸发量,并可直接用于生产.     

茶树抗旱性研究进展

我国茶叶主产区在长江中下游一带，每年夏秋期间，晴日多，气温高，空气湿度低，蒸发量大，常有伏旱和秋旱发生，给茶树生长以及茶叶产量和品质带来较大影响，严重时甚至使茶树受害致死，旱害已经成为茶叶生产一个较为突出的问题。