本研究基于FAO-56推薦的雙作物系數模型,,應用五道溝水文實驗站葉面積指數(LAI)、氣象因子以及土壤水分實測數據,,對模型中的基礎作物系數(Kcb)和土壤蒸發(fā)系數(Ke)進行動態(tài)修正,,并基于Penman-Monteith(P-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2018、2019年大型蒸滲儀實測ETc對估算值進行精度評價,。應用修正雙作物系數法估算夏玉米日ETc的決定系數(R2),、均方根誤差(RMSE)、模型效率系數(Ens),、平均絕對誤差(AAE),。
??? 實驗概述
試驗于2018、2019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,,站內設有降水徑流、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,、作物與水關系6大研究內容,。該地區(qū)屬暖溫帶半濕潤季風氣候,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)土壤平均體積質量為1.4 g/cm3,適宜作物生長的土壤質量含水率為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%,。
五道溝大型稱重式蒸滲儀是由北京澳作設計,、安裝的SoilScope控制型蒸滲實驗系統(tǒng)
實驗設施
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重式蒸滲儀測得,,型號為FR101A的SoilScope生態(tài)觀測控制實驗系統(tǒng)(自動稱重式地中蒸滲儀),,實測數據土柱橫截面積4㎡,高度4m,,土壤體積含水率1h測量1次,,其他數據每10min記錄1次。站內設有高精度氣象站,,每10min記錄1次風速,、凈輻射、空氣濕度等氣象數據,。
??? 結果與分析
修正后的雙作物系數模型能較為準確估算各階段夏玉米ETc,,2018年1m地下水埋深下全生育期估算ETc的R2、RMSE,、Ens和AAE分別為0.89,、0.98 mm/d、0.86 和0.73mm/d,;3m地下水埋深下分別為0.93,、0.62mm/d、0.94和0.57mm/d,;2019年1m地下水埋深下全生育期估算ETc的R2,、RMSE、Ens和AAE分別為0.89,、0.76 mm/d,、0.89和0.58 mm/d;3m地下水埋深下分別為0.93,、0.55 mm/d,、0.92和 0.44 mm/d。
修正后的雙作物系數實現了對夏玉米作物蒸騰與土壤蒸發(fā)的分別估算,,2018年1m地下水埋深下作物蒸騰量和土壤蒸發(fā)量分別占ETc的72.75%和27.25%,。3m地下水埋深下分別占ETc的71.03%和28.97%,。2019年1m地下水埋深下作物蒸騰地下水量和土壤蒸發(fā)量分別占ETc的72.15%和27.85%。3m埋深下分別占ETc的70.27%和 29.73%,。
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