基于改进S-W模型的南小河沟流域蒸散发分配及控制机制

精准量化蒸散发(ET)及组分并探明其控制因子,有利于合理评价及规划管理区域水资源。根据黄土高原水土保持治理典型小流域南小河沟流域2016—2020年连续性长期观测数据及野外试验,基于改进的S-W(Shuttleworth-Wallace)模型,模拟典型人工林地ET及组分动态变化,并利用结构方程模型(Structural Equation Modeling,SEM)分析植物蒸腾(T)、土壤蒸发(E)与控制因子间的耦合关系。结果表明:(1)改进的S-W模型在南小河沟流域适用性较好,其中土壤表面抗阻力(r_(s)^(s))的阈值为50~2500 s·m^(-1),与土壤表层含水量(θ)经验函数类型为指数型,土壤颗粒中沙粒含量越大,线型斜率越大。(2)典型人工林地ET范围为276.76~402.86 mm,多年平均T、E占ET的51.6%和48.4%,ET、T和E规律为各月间变化不明显,但日间波动剧烈,T和E波动趋势基本一致,与年降雨量变化一致,和次降雨表现滞后性。(3)SEM分析净辐射(R_(n))、气温(T_(a))、θ对ET影响最为显著,其中R_n对T影响最大(总影响为0.614),T_(a)对E影响最大(总影响为0.426);T对E体现为正相关,贡献系数达0.503。基于改进的S-W模型对ET进行评价及组分分离,为深刻揭示干旱半干旱区生态水文过程提供依据。