基于改进SW模型的黄土高原畦灌冬小麦蒸散特性研究

冬小麦是黄土高原地区重要的粮食作物,以畦灌为主的地面灌溉是该地区普遍采用的灌溉方法。明确畦灌条件下不同灌水量对冬小麦蒸散耗水规律的影响可以为冬小麦合理的灌溉管理提供参考。利用改进的Shuttleworth-Wallace模型(SW模型)计算2016-2019年间黄土高原地区畦灌冬小麦的蒸散量,对蒸散发及其组分的影响因素进行分析。结果表明:改进的SW模型模拟畦灌冬小麦蒸散具有较高的精度,R2为0.88~0.90,RMSE为0.39~0.42 mm/d,MAE为0.29~0.30 mm/d,RRMSE为0.08~0.09,NSE为0.88~0.90,d为0.97。冬小麦生育期内E/ET呈先下降后升高的趋势。随着灌水量的减少,日蒸腾量有明显的下降,高水处理M1、低水处理M2、雨养处理M3分别为1.19~1.24 mm/d、0.93~1.05 mm/d和0.67~0.69 mm/d;E/ET表现出升高趋势,M1、M2、M3处理分别为28%~35%、34%~39%和41%~47%。随干旱程度增加,控制E/ET变化的主要因素从叶面积指数(LAI)转变为LAI和土壤含水量,高水处理冬小麦的蒸散发ET主要受净辐射控制,雨养处理冬小麦ET则受净辐射、土壤含水量和叶面积指数的综合影响。

小型地中式称重蒸渗仪系统的研制

为进一步提高称重蒸渗仪的分辨率和准确度,通过配备高精度称重传感器和用于消除环境因素对称重影响的参考桶,研制了小型地中式称重蒸渗仪系统,并应用于水稻蒸发蒸腾量(ET)和棵间蒸发量(E)的观测中。结果表明:该称重蒸渗仪系统对ET和E的分辨率可达0.005和0.003 mm,对应的高峰ET和E观测时段可以实现1 min以内(ET和E可分别达到10和20 s)的水分消耗的识别,低通量阶段也可达到3~5 min/次;参考桶的配备将蒸渗仪系统的15 min、小时和日尺度的ET观测准确度分别提高了3.51%、2.17%和0.77%,E观测准确度分别提高了18.52%、11.81%和2.95%。研究结果表明该套蒸渗仪系统具有分辨率高、准确度好、数据可靠等优势,可用于农业、水文等领域的研究,特别适用于短时蒸发蒸腾和旱地生态系统空气凝结水等微小水量变化的测定。