潜水蒸发经验公式分段拟合研究

针对大气蒸发力较大时 ,采用一般常用的阿维里扬诺夫、指数型、幂函数型公式会过高估计潜水蒸发量的实际问题。基于土壤水动力学原理 ,在分析不同潜水位埋深下潜水蒸发强度与大气蒸发力的关系的基础上 ,提出了临界大气蒸发力的概念和潜水蒸发公式分段拟合方法。应用实例表明 :该方法可以解决实际工作中过高估计潜水蒸发量的问题。

半干旱区雨养春小麦蒸腾效率的计算与应用

与作物叶片水平的蒸腾效率研究相比,由于群体蒸腾量难以直接测量,作物产量水平的蒸腾效率往往不被重视。本研究根据文献中所给出的产量水平的小麦蒸腾效率与自由水面蒸发量之间的关系,依据文献数据、田间试验观测资料以及桶栽试验观测资料,建立黄土高原西端半干旱区雨养春小麦产量与耗水量之间的关系,并计算获得了该区1987-2011年春小麦蒸腾效率,从而模拟了该区春小麦水分利用效率的变化。结果表明,半干旱区雨养春小麦耗水量与产量呈极显著的线性关系(P<0.01),不受不同年份气候条件、供水变化以及作物品种的影响。春小麦蒸腾效率平均为16.301 kg/(hm^(2)·mm),土壤水分蒸发量平均为156 mm。而依据自由水面蒸发量推算每年的春小麦蒸腾效率,所获得的蒸散量与实测产量关系符合该地区文献记录的耗水量与产量关系,论证了蒸腾效率在不同地区相同作物中的保守性特点。同时依据桶栽试验观测所得的胞间二氧化碳浓度与大气二氧化碳浓度比值与生育期平均空气饱和差之间的关系,修订已有的研究公式,能够模拟所研究地区的春小麦水分利用效率。本研究结果可为半干旱区雨养春小麦产量的提高及水资源的高效利用提供可借鉴的依据。

干热河谷阴坡和阳坡土壤水分动态研究

采用对比法,分析了干热河谷阴坡和阳坡土壤水分动态特征。结果表明:旱季干旱指数大、持续时间长是干旱河谷土壤水分严重亏损及植被恢复困难的直接原因;旱季阳坡水面蒸发总量较阴坡高18.04%;地表30 cm土层的水分变化最剧烈,变异系数超过0.6,该层次的土壤水分含量阳坡和阴坡差异不明显;但随土层厚度的增加,两者差异逐渐增大,至60 cm土层达3.84%;在70 cm土层内,阳坡无水分调节层,而阴坡水分调节层厚度达30 cm。

由土壤水势估算二维根系吸水的研究

本文运用土壤水势能理论研究果树根系吸水,提出了计算二维根系吸水速率的数学模型,着重分析了土壤水势,根系密度和大气蒸发力等因素对根系吸水的影响。

蒸发需求干旱指数(EDDI)在辽宁省干旱识别中的应用

蒸发需求干旱指数(EDDI)是从大气蒸发需求(E_0)角度出发建立起来的一种多尺度的干旱指标,具有不依赖降水量、适用于各种下垫面类型的特点,具备在不同时间尺度捕捉水胁迫信号的能力。本研究基于1961—2018年辽宁省52个气象站气象观测资料,逐日估算E_0,按年、生长季(4—10月)、春季、夏季、秋季、冬季分别计算EDDI,分6个时间尺度识别近58年辽宁省干旱发生的年际变化特征。结果表明:研究期间,辽宁省EDDI年际变化阶段性明显,多个时间尺度的EDDI呈两个高值集中期。在20世纪60年代,年、生长季、春季、秋季和冬季5个时间尺度的辽宁省平均EDDI高值区相对集中,这一阶段辽宁省发生干旱的年数多、程度重;除冬季外,2014—2018年是其他5个时间尺度的EDDI高值另一个相对集中的时段;1981—1982年,辽宁省的年、生长季、夏季、秋季的EDDI值偏高。1963—1965年(除夏季外)、1972—1973年(生长季、夏季)、1989—1990年(年、生长季、春季、冬季)、1997—1998年(年、生长季、夏季)、2004—2005年(春季、冬季)和2013—2014年(年、生长季、秋季)都发生了干-湿或湿-干逆转事件。1985—1987、1993—1995和2005—2013年,辽宁省存在明显的干旱空窗期。

晋西黄土区刺槐林耗水特征

应用TDP热扩散探针技术对晋西黄土区刺槐进行了一个生长季(2011年4—10月)的野外实地定位观测,结合同步测定的大气温度、日照时数、风速等气象因子,根据相应经验公式计算了刺槐林的蒸腾耗水量和大气蒸发力,并在此基础上进行了刺槐树干液流速率与刺槐林地大气蒸发力相关性研究。结果表明:5月和8月,刺槐林地大气蒸发力和刺槐树干液流速率均具有相似的连日变化规律,夜间值均明显小于白天,晴天和雨天表现出一定的昼夜变化规律,雨天波动幅度较晴天小,阴天基本无波动。在刺槐的整个生长季(4—10月),刺槐林地大气蒸发力和刺槐树干液流流速相关性在6、7、8三个月份达到显著水平,其余月份相关性不显著,该相关性在刺槐的整个生长季呈对称性分布;刺槐林各月平均蒸腾耗水量基本呈对称分布,最小值出现在4月,最大值出现在7月,刺槐林地大气蒸发力最小值出现在10月份,4月份与其大小相当,最大值出现在6月份;刺槐林在4—10月的最大可能蒸发量是刺槐林实测蒸腾耗水量的4.45倍。