农田蒸散发量变化规律分析

根据冉庄水资源实验站大型地中蒸渗仪在种植小麦、玉米情况下的农田蒸散发量实测资料,分析了农田蒸散发量的时程及深度变化规律,提出了在实验条件下农田蒸散发量的数值范围。

基于涡动相关通量观测的农田蒸散发产品精度验证

高精度的农田蒸散发(ET)对于田间尺度精准的水分平衡量化和水分亏缺研究具有重要意义,对农业精准灌溉和农田水分利用效率提高具有实用价值。本研究利用全球共计28个农田站点的涡动相关系统(EC)通量观测数据,对500 m空间分辨率8 d时间分辨率的MOD16和PML-V2两种遥感蒸散发产品,进行了对比分析与精度评估。评估结果表明,PML-V2 ET产品与EC观测ET相比,均方根误差(RMSE)变化范围为3.3—22.4 mm/8 d,平均偏差(bias)变化范围为-15.98—13.27 mm/8 d;MOD16 ET产品与EC观测ET相比,RMSE变化范围为3.81—21.47 mm/8 d,bias变化范围为-16.42—15.05 mm/8 d。整体而言,两种产品精度相当,MOD16产品低估8 d ET(bias:-2.31 mm/8 d,R2:0.452,RMSE:8.82 mm/8 d),PML-V2产品略高估8 d ET (bias:0.51 mm/8 d,R2:0.455,RMSE:8.81 mm/8 d);PML-V2产品在18个站点(64%)上表现更优,但是部分站点上MOD16产品对时序变化细节(如到达波峰的季节、年中的下降/上升趋势)的刻画优于PML-V2产品;PML-V2产品未能捕捉到冬小麦和夏玉米轮种而引起的ET年中先下降后上升的变化趋势,而MOD16产品虽然成功捕捉到ET时序曲线上冬小麦和夏玉米两种作物各自生长期内的波峰,但仍较大程度上低估了冬小麦ET (如栾城站点和禹城站点);另外,MOD16产品和PML-V2产品均严重低估了水稻ET (如US-Twt站点)。本研究可为农田蒸散发算法发展及其精度验证提供参考。

解放闸灌域农田耗水时空变化特征及灌溉效率评价

根据内蒙古自治区河套灌区解放闸灌域多年遥感蒸散发数据(2000-2014年),分析了农田实际蒸散发年际变化、空间分布特征以及其与地下水埋深的相关性。结合水量平衡模型对灌域灌溉用水效率进行了评价,同时对大型灌区续建配套及节水改造以来灌域水循环要素年际变化进行了统计分析。结果表明:解放闸灌域农田蒸散发量年际变化呈增加趋势,多年平均蒸散发量为8.56亿m^3(597.30mm);2000、2003、2006、2009、2012和2014年农田蒸散在空间上表现为西部和东北部区域高于其他区域,其空间差异性并未随时间发生明显变化,与地下水埋深空间分布特征相似,蒸散发高值区域发生在地下水埋深较浅区域,潜水蒸发对农田蒸散发量影响不可忽视。节水改造实施以来,灌域净灌溉引水量有所减少,灌溉水利用系数得到提高,地下水位由1.76m降到2.16m,由此表明了节水改造对该地区生态环境改变的积极影响。