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SoilScope控制型蒸滲實驗|葉面積氣象因子修正雙作物系數(shù)估算夏玉米蒸散量

更新時間:2024-01-10      點擊次數(shù):658

本研究基于FAO-56推薦的雙作物系數(shù)模型,應(yīng)用五道溝水文實驗站葉面積指數(shù)(LAI)、氣象因子以及土壤水分實測數(shù)據(jù),對模型中的基礎(chǔ)作物系數(shù)(Kcb)和土壤蒸發(fā)系數(shù)(Ke)進行動態(tài)修正,并基于Penman-MonteithP-M)模型,確定參考作物蒸散量(ET0),進而估算夏玉米實際蒸散量(ETc),并以20182019年大型蒸滲儀實測ETc對估算值進行精度評價。應(yīng)用修正雙作物系數(shù)法估算夏玉米日ETc的決定系數(shù)(R2)、均方根誤差(RMSE)、模型效率系數(shù)(Ens)、平均絕對誤差(AAE。

??? 實驗概述

試驗于20182019年在蚌埠市五道溝水文實驗站進行,海拔19.7m,作物以夏玉米、夏大豆和冬小麥為主,地下水埋深年變幅為1~3m,站內(nèi)設(shè)有降水徑流、潛水蒸發(fā)與蒸散發(fā)、人工降水、灌溉排水、水文氣象全要素、作物與水關(guān)系6大研究內(nèi)容。該地區(qū)屬暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候,夏季炎熱多雨,冬季干旱少雨。降水量年際變化大,多年平均降水量為913mm,汛期為6—9月,全年約65%的降水發(fā)生在該時期。多年平均蒸發(fā)量為1183.3 mm,多年平均氣溫為15.3℃,研究區(qū)土壤平均體積質(zhì)量為1.4 g/cm3,適宜作物生長的土壤質(zhì)量含水率為18%~25%,田間持水率為28%~30%,凋萎含水率為10%~12%,土壤飽和含水率為38%~40%

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     五道溝大型稱重式蒸滲儀是由北京澳作設(shè)計、安裝的SoilScope控制型蒸滲實驗系統(tǒng)

實驗設(shè)施

試驗以砂姜黑土區(qū)種植的夏玉米為研究對象,玉米實際蒸散量由五道溝大型稱式蒸滲儀測得,型號FR101ASoilScope生態(tài)觀測控制實驗系統(tǒng)(自動稱重式地中蒸滲儀),實測數(shù)據(jù)土柱橫截面積4,高度4m,土壤體積含水率1h測量1次,其他數(shù)據(jù)每10min記錄1次。站內(nèi)設(shè)有高精度氣象站,每10min記錄1次風(fēng)速、凈輻射、空氣濕度等氣象數(shù)據(jù)。

??? 結(jié)果與分析

修正后的雙作物系數(shù)模型能較為準(zhǔn)確估算各階段夏玉米ETc,20181m地下水埋深下全生育期估算ETcR2、RMSE、EnsAAE分別為0.89、0.98 mm/d、0.86 0.73mm/d;3m地下水埋深下分別為0.93、0.62mm/d、0.940.57mm/d20191m地下水埋深下全生育期估算ETcR2、RMSE、EnsAAE分別為0.89、0.76 mm/d、0.890.58 mm/d;3m地下水埋深下分別為0.93、0.55 mm/d、0.920.44 mm/d

修正后的雙作物系數(shù)實現(xiàn)了對夏玉米作物蒸騰與土壤蒸發(fā)的分別估算,20181m地下水埋深下作物蒸騰量和土壤蒸發(fā)量分別占ETc72.75%27.25%3m地下水埋深下分別占ETc71.03%28.97%。20191m地下水埋深下作物蒸騰地下水量和土壤蒸發(fā)量分別占ETc72.15%27.85%3m埋深下分別占ETc70.27%29.73%。


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