基于冠层顶端水面蒸发估算水稻蒸腾蒸发量及冠层下土面蒸发

改进FAO-56推荐作物系数模型,用易于观测的冠层顶端水面蒸发(Epan)代替参考作物蒸腾蒸发(ET0),采用作物生长指标(叶面积指数)确定作物系数及冠层下土面蒸发系数;根据波文比能量平衡法及Lysimeter实测作物蒸腾蒸发量(ETc)及冠层下土面蒸发(Eg,稻田为冠层下水面蒸发),检验模型准确性。结果表明,基于Epan确定的作物系数(Kc pan)与FAO推荐值虽有较大差异,但可以用于估算ETc,作为田间灌水指导依据。另外,新增Eg计算模块,应用叶面积指数模拟土面蒸发系数(Ke)的动态变化,实现了作物蒸腾及土面蒸发的分离预测。

表层有效土壤水分参数化及冠层下土面蒸发模拟

通过观测田间微气象数据、土壤表层水分变化状况及荞麦作物冠层下土面蒸发等资料,引进一个表面体积含水率的函数,构建了基于表层有效土壤水分的土壤蒸发模型。该模型包含了土面蒸发的2个过程:水蒸气从土壤孔隙中扩散到地表面及水蒸气由地表面传输到大气中。模型中表层有效土壤水分参数不仅取决于表层土壤含水状况,而且受风速影响。采用波文比能量平衡法及微型蒸发器观测荞麦地实际蒸腾蒸发量及冠层下土面蒸发的变化规律,并验证模型精度。结果表明,所构建模型可以成功预测冠层下土面蒸发,其平均相对误差为13.5%。该研究对于实现土壤蒸发及作物蒸腾的分离估算,减少无效水分消耗具有重要意义。