区域蒸散发的实测及模拟研究

来源 :重庆交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiangyongan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
蒸散发作为一种自然界中水的物理过程,不仅是生态圈水循环重要的组成部分,同时也是陆地以及大气之间能量循环的重要组成部分。准确的测定与模拟蒸散量,对优化区域水资源配置,评估气候和人类活动对生态系统的影响具有重要意义。本研究通过利用闭路式激光分析仪对湖南省岳阳市郊区的一片蔬菜农田实际蒸散发进行的高精度连续两年的野外观测,分析了研究区域不同时间尺度的蒸散量特点和变化规律;结合对作物生长和农田管理等的观测和调研,利用数字模拟和相关性分析,研究了农业活动和环境因子对蒸散发的影响。本研究根据获得的高精度原始水汽浓度和风速数据,利用EddyPro软件得到了实验地2014年10月至2016年9月的实际蒸散量,水汽通量,以及潜热通量(LE)。通过分析比较研究区域实际蒸散量在不同时间尺度的变化趋势,得到该区域蔬菜地蒸散量在时间尺度上的特征:春夏季较高,秋冬季较低;种植季较高,非种植季较低;晴天较高,阴雨天较低;正午达到峰值,夜晚接近于零。结果表明,实验地在2015年蒸散量为730mm,每日平均蒸散量2.0mm/day;2016年蒸散量为803mm,每日平均蒸散量2.2mm/day。此外,本文利用高分辨率的实测数据观察到了不同的农业活动对实际蒸散的影响,其中种植引起蒸散发上升而作物收割引起蒸散发下降,同时收割使蒸散发下降的幅度要明显高于种植使蒸散发上升的幅度;而灌溉也对于蒸散发起到促进的作用但是幅度较低,施肥对于蒸散的影响从实测数据看尚不明确。RZWQM(Root Zone Water Quality Model)也称根系水质模型,具有物理模块、化学模块、养分模块、杀虫剂模块、作物模块和管理模块等六个模块,可以对水量,水质,作物生产和田间管理等进行模型模拟。本文根据野外观测的气象因子数据,土壤数据,站点初始数据和田间管理数据作为RZWQM2模型的驱动变量,利用环境因子数据对模型进行了率定,运用率定后的RZWQM2根系水质模型模拟了研究区域蒸散量并与实测数据进行了对比验证。验证结果表明,模拟蒸散量R2和RMSE分别为0.79和0.013,模拟地下水位高度、土壤剩余水分、叶面积指数和作物高度R2依次为0.71、0.77、0.98、0.97。总体来说RZWQM2模型对于蒸散和各项环境因子的模拟效果良好。此外,本文利用模型研究了不同的农业活动对植物蒸腾的影响,其中,影响最大的是作物种植密度,其次依次为灌溉量和施肥量。最后,为了进一步了解实际蒸散的影响因子,针对研究区域种植季和非种植季做了关于气象因子的影响性分析,对蒸散发影响因子的研究表明空气温度的相关性最高,其后依次为土壤温度,太阳辐射,土壤湿度,降雨,风速,相对湿度;除水平风速和相对湿度呈负相关外,其余均为正相关。种植作物的株高与蒸散发虽然在95%的置信度上显著相关,但上半年种植季的相关性远高于下半年种植季的相关性;这在一定程度上,与上半年种植季,随着作物生长,空气与土壤温度,太阳辐射等气候因子处于升高趋势,而下半年种植季,随着作物生长,这些气象因子处于降低的趋势有关。本研究有如下创新点和发现:1、在国内首次采用闭路式激光分析仪对农田的蒸散发进行测定,解决了传统涡动相关法在雨天无法观测的问题。2、本文利用高分辨率的实测数据观察到了不同的农业活动对实际蒸散的影响。3、利用长历时,高精度的实际蒸散发观测数据,利用RZWQM2数值模拟方法研究了作物种植密度,灌溉量和施肥量等农业活动对蒸散发的影响。
其他文献
介绍了国产纺粘法非织造布设备的机型、技术水平及发展能力,说明了国产纺粘法非织造布设备应不断适应市场发展的需要,追求技术的不断进步,只有这样才能不断推动并适应纺粘法非织
随着我国新媒体的兴起,大学生创新创业项目的开发也呈现出新的发展特点与趋势。微信公众号的开发与运营逐渐被大学生创业群体所青睐。大学生利用"微信公众平台"进行创业具有
<正>滇西南的哀牢群山深处有个美丽的地方——博尚,古时名为泰恒。这里位于南汀河源头,214线穿境而过,临沧民用机场建在镇中部。中原文化、土著文化在此交汇,孕育了小镇独具
大沽河是胶东半岛最大的河流,无论是径流量还是输沙量均占胶州湾入海河流的首位,每年携带大量泥沙,溶解污染物入海,是胶州湾的主要无机氮、磷输入源。随着大沽河流域综合整治
目的总结超声在微创经皮肾镜取石术(minimally invasive percutaneous nephrolithotomy,MPCNL)中的应用体会。方法回顾分析本院297例行超声引导下MPCNL患者的资料,统计其穿刺目
徐傅编的《光福志》是光福镇史上第一部方志,其荟萃编纂之功不可没。《光福志》编纂后一直未能刊刻,以稿抄本形式流传,稿本自同治九年后鲜有人知。今南京图书馆藏稿本《光福
目的分析上海市公立医院生物样本库的伦理管理现状。方法对上海市9所具有代表性、设有生物样本库的公立医院伦理委员会进行问卷调查。结果上海市公立医院伦理委员会对生物样
耐药结核病的产生和流行给结核病防控工作带来了巨大的挑战,单耐异烟肼结核病(HR-TB)发病率高,容易导致结核病治疗的失败、复发以及获得性利福平耐药。传统的药物敏感试验诊
目的探讨视屏阅读以及不同模式(看电视、使用手机等)、不同视屏阅读强度等因素对暗适应能力的影响,为学校卫生、青少年视力保护及电子产品使用提出意见。方法抽取某高校186名
阐述企业竞争力与供应链管理的内涵,在分析铁路物流企业竞争力的优势及存在问题的基础上,提出利用供应链管理思想提高铁路物流企业竞争力的策略:向第三方物流转型发展、横向联合