夏玉米田蒸发蒸腾量与棵间蒸发的试验研究

本文利用2年的大型称重式蒸渗仪和小型棵间蒸发器的测定资料，研究了不同灌水(2001年灌140mm、2002年灌65mm)条件下夏玉米生长期间的逐日蒸发蒸腾和棵间蒸发过程。结果表明，2年夏玉米生长期间棵间蒸发占总蒸发蒸腾量的比例分别为43.69%和48.12%。分析得出夏玉米出苗前利用小型棵间蒸发器实测蒸发的修正系数为0.96。同时，分析了棵间蒸发占蒸发蒸腾的比例随叶面积指数(LAI)和表层土壤含水量的变化关系。     

不同覆盖材料对干旱区春小麦棵间蒸发的影响

为深入分析不同覆盖材料对干旱区春小麦棵间蒸发的影响,采用微型蒸发仪研究了石羊河流域地膜覆盖和秸秆覆盖条件下的春小麦棵间蒸发.研究表明:试验区春小麦棵间蒸发表现为生长初期和末期较高,生长中期较小的特点.相对无覆盖措施,地膜覆盖和秸秆覆盖日均棵间蒸发量分别降低15.6%和36.1%.无覆盖措施、地膜覆盖和秸秆覆盖的累计棵间蒸发量分别占春小麦生育期降水量及相应总灌水量之和的30.4%,26.2%和19.9%.拔节之前,地膜覆盖和秸秆覆盖条件下春小麦的棵间蒸发受表层土壤水分的影响程度基本一致,拔节之后,秸秆覆盖表现出相对地膜覆盖更好的保墒效果.     

冬小麦生长季蒸散与水分利用效率变化特征

利用中国科学院栾城农业生态系统试验站的涡度相关仪器观测数据,分析了2008年华北平原冬小麦的蒸散以及群体水分利用效率(WUE)的变化特征.分析结果表明,土壤含水量变化对蒸散量影响显著,冬小麦各生育期平均日蒸散量最大值为6.6 mm,出现在灌浆期,最小值出现在返青-起身期为0.3 mm.群体水分利用效率整个生育期内在0.1～12.3 g/kg之间变化,在灌浆初期达到最高值.蒸散量和群体水分利用效率的总体变化趋势一致,CO2通量的变化趋势与WUE相同.     

冬小麦土壤棵间蒸发和植物蒸腾求解方法

土壤棵间蒸发和植物蒸腾量是农田土壤中水流运动和溶质运移与转化模拟计算的两个非常重要的变量,由于条件所限,其值在有作物覆盖的地表很难测得,通常只能用蒸发器量测当地的水面蒸发.本文根据青浦农田试验站1997～1998年度小麦生长期间的日降雨量、排水出流量、水面蒸发量和土壤含水率等资料,在土壤水分平衡基础上利用经验公式对土壤棵间蒸发量和小麦蒸腾量进行计算,最后用土壤水流运动SWMS-2D模型[1]进行验证.     

基于Penman-Monteith公式的双源模型的改进

本文在Penman-Monteith公式的基础上，推导出能解析计算冠层蒸腾和土壤蒸发的双源模型，使之能广泛用于农田蒸腾和蒸发的计算.采用玉米田波文比椖芰科胶?BREB)观测资料对模型进行检验，模拟的蒸散量与BREB的结果相当一致.模型主要参数对蒸散的敏感性分析表明，这些参数变化±20%时，蒸散的响应小于±7%.     

果园棵间土壤水分蒸发抑制措施

棵间水分蒸发是农田水循环的重要环节之一,是果园灌溉中水分损失的主要部分,因此,抑制棵间水分蒸发是提高灌溉水利用效率的主要措施之一。主要介绍了常见抑制果园棵间蒸发措施的特点与研究进展,旨在为提高果园水分利用效率和合理制定果园灌溉制度提供参考。     

基于Penman-Monteith公式的双源模型的改进

本文在Penman-Monteith公式的基础上，推导出能解析计算冠层蒸腾和土壤蒸发的双源模型，使之能广泛用于农田蒸腾和蒸发的计算.采用玉米田波文比-能量平衡(BREB)观测资料对模型进行检验，模拟的蒸散量与BREB的结果相当一致.模型 主要参数对蒸散的敏感性分析表明，这些参数变化±20%时，蒸散的响应小于±7%.     

鲁北地区秸杆覆盖对冬小麦需水量、作物系数及水分利用效率的影响

作物系数和需水量是制定作物灌溉制度和计算区域水资源平衡的重要参数,不同气候和不同栽培条件下作物系数和需水量会发生变化。通过大田试验,以Penman-Monteith公式计算小麦播种~成熟期间参照作物蒸散量,并利用农田水量平衡方程及土壤水分胁迫系数计算作物实际蒸发蒸散量,进而对小麦秸杆覆盖和露地栽培条件下各生育阶段的作物系数进行计算。结果表明,鲁北地区小麦秸杆覆盖栽培比露地栽培生育期内作物需水量减少40.3 mm,作物系数降低9.1%,水分利用效率增加18.0%。冬小麦产量提高10%左右。     

作物蒸腾与棵间蒸发计算原理与应用研究

通过对作物蒸腾与棵问蒸发的计算原理及计算方法进行分析与研究,并采用不同受旱水平下的冬小麦实测腾发量对其进行了验证。     

浅谈调亏灌溉的节水机理

文章阐述了调亏灌溉的概念及意义,分析叶片气孔调控、根源信号变化、棵间蒸发对调亏灌溉的响应。     

新型蒸渗仪及其在农田水文过程研究中的应用

一台用于测定农田蒸腾蒸发和地下水—土壤水转化的新型称重式蒸渗仪在中国科学院禹城试验站建造完成，并连续数年成功运行。新型蒸渗仪主要有以下特点：(1)蒸渗仪精度0.016mm，可同时准确测量蒸腾蒸发量和地下水对土壤水的补给量与入渗量；(2)蒸渗仪面积3.14m2，深度5m，充分允许农作物根系发育与吸水、土壤水和地下水水分转化、地下水位变化等过程的进行，可以较好的代表大田的情形；(3)蒸渗仪的供排水系统能够在蒸渗仪内模拟实际地下水位变化；(4)土柱重30～34Mg，包含非饱和与饱和土壤，土壤质地以粉沙和轻壤为主。自1998年10月至1999年6月冬小麦生长期蒸渗仪运行结果表明：在冬小麦生长期，当地下水在1.6～2.4m变动时地下水对土壤水的补给量约占总蒸腾蒸发量的16.6%.过多的灌溉量不仅削弱了地下水对土壤水的补给，而且多余的灌溉水下渗补给地下水。中子仪和负压计数据表明潜水对土壤的水分分布和土水势分布有很大影响。     

微型蒸发器田间实测麦田与裸地土面蒸发强度的试验研究

本文介绍了用两种不同规格的微型蒸发器测定麦田和裸地土面蒸发强度的方法，并对实测结果进行了对比分析．从实测的土面蒸发变化过程得到了小麦各生育阶段土面蒸发与总腾发量的比例关系，分析了相对土面蒸发强度与土壤含水量的关系以及土面蒸发强度与作物叶面积指数的关系．通过对试验过程和实测数据的分析，总结出两种微型蒸发器的优点和需要进一步研究解决的问题     

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。     

Assessment of Capillary Rise from Shallow Groundwater by the Simulation Model SIMWASER Using Either Estimated Pedotransfer Functions or Measured Hydraulic Parameters

The performance of the water balance and crop growth model SIMWASER to estimate the water supply of a lawn by capillary rise from shallow ground water was investigated by using lysimeter measurements with a sandy and a clayey soil. Moreover the robustness of the model was evaluated by running it either with measured hydraulic soil parameters or with estimated pedotransfer functions (PTFs) derived from texture and bulk density. Simulations were performed for the years 1996–1998 with input data from the lysimeter station Berlin-Dahlem (Germany) for lysimeters containing undisturbed sandy or clayey soil monoliths, with groundwater at 135 cm depth. Simulated evapotranspiration and percolation/capillary rise were in good agreement with the measured data for all variants, while simulated soil water storage was acceptable only for the variants using hydraulic soil data based on laboratory measurements or using PTFs derived from known soil class and bulk density. PTFs based on mean total pore volume of the respective soil classes yielded soil water storages which were evidently too high; therefore they should be used with care and must be avoided at all in simulating the soil water balance of arid sites with shallow groundwater.     

华北平原不同种植模式作物耗水监测与特点分析

为探究华北平原不同种植模式的作物耗水与生产能力以评价其缓解地下水超采的潜力,于2021—2022年在中国农业科学院北京市顺义试验站进行了冬小麦-夏玉米、冬小麦-夏大豆和冬小麦-夏休闲3种种植模式的对比试验。利用大型称重式蒸渗仪监测各种植模式的蒸散、土壤储水和渗漏,使用FAO-56推荐的双作物系数法估算不同种植模式的蒸散量,同时分析了估算效果和蒸散与环境的响应特征,并比较不同种植模式的水分利用效率和产量、效益的相对关系。结果表明：3种种植模式的实测蒸散量与净辐射呈指数函数关系、与气温呈二次函数关系、与水汽压差呈线性函数关系,可以使用双作物系数法或非线性拟合公式较好地估算不同种植模式的蒸散量;冬小麦-夏玉米种植模式的产量、水分利用效率和经济效益最高,耗水量也最高,地下水净消耗量为197.52 mm,而冬小麦-夏休闲模式净地下水消耗量最小,比冬小麦-夏玉米模式低72.28%。未来需要结合华北平原不同区域可利用和开采的地表水、地下水资源量和土壤储水能力以及作物耗水量优化作物种植模式,以达到地下水的采补平衡。     

气候对森林-径流关系的影响

为了揭示气候对森林-径流关系的影响,利用已有的不同地区森林集水区试验结果分析森林-径流关系空间变化规律,然后在生物物理/动态植被模型SSi B4/TRIFFID与TOPMODEL的耦合模型对长江上游梭磨河流域不同温度下植被演替及蒸发与径流的动态变化过程的模拟结果基础上,通过分析水热条件对净光合速率、冠层湿润分数、蒸腾、冠层截留蒸发以及土壤蒸发的影响,分析水热条件对森林-径流关系的影响。主要结论有:水热条件通过控制森林的净光合速率、蒸腾、冠层截留蒸发和土壤蒸发影响森林-径流关系;随着温度增加,森林蒸散发增加幅度大于其它植被类型和裸地,使森林-径流关系发生变化,水热条件的空间变化决定了森林-径流关系和水分利用效率的空间变化;受气候垂直地带性和水平地带性影响,随着海拔高度下降或从北到南随着温度增加,水分利用效率减小,森林-径流关系存在从增加径流量到对径流量没有明显影响再到减小径流量的变化,水分胁迫或高温将抑制森林蒸腾从而减小森林对径流量减少的作用,森林集水区比较试验结果体现了森林-径流关系这种空间变化规律。     

淮河流域蒸散发能力估算研究

蒸散发能力是水文模型的重要输入项,合理估算流域蒸散发能力直接影响流域产流量的计算精度。选取淮河息县以上流域为研究区,构建考虑土壤蒸发和植物散发的分布式双源蒸散发能力计算模型,并将能逐日动态模拟叶面积指数的植物生长模型与其集成,以日为时间尺度,基于流域土地利用、气象和植物生长资料,计算了2000-2008年研究区每个1 km×1 km栅格的蒸散发能力,并将蒸发皿所在网格的蒸散发能力计算值与蒸发皿观测得到的水面蒸发值进行了相关性分析。结果表明:模型计算的蒸散发能力能较好地反映流域实际蒸散发能力,可以为分布式水文模型提供蒸散发能力输入资料。研究成果为淮河流域蒸散发能力的计算提供了新的途径,对其它流域蒸散发能力的计算也具有参考价值。