节水灌溉稻田蒸散时空尺度特征及影响因素

为研究节水灌溉稻田蒸散规律和尺度特征及其影响因素的尺度依赖性,用小型蒸渗仪和涡度相关仪分别测量了节水灌溉稻田冠层蒸散量(ETCML)和田间尺度蒸散量(ETEC),分析了ETCML和ETEC的典型日和逐日变化规律,以及在小时和日时间尺度上的影响因素。结果表明:节水灌溉稻田ETCML和ETEC变化规律基本一致,但白天ETCML均大于ETEC,且上午两尺度蒸散量大小和相位差均明显大于下午,夜晚ETCML和ETEC接近0,但ETCML呈正负交替波动。两尺度蒸散量的逐日变化总体上呈先增加后减小,高峰期出现在分蘖后期,抽穗开花期较小。ETCML日均值大于ETEC,比值平均为1.50。净辐射和饱和水汽压差是不同时空尺度蒸散量的显著影响因素,但叶面积指数、空气温度、风速和土壤含水率对不同时空尺度蒸散量的影响不同,具有明显的时空尺度效应。     

大型蒸渗仪与小型棵间蒸发器结合测定冬小麦蒸散的研究

本文利用大型称重式蒸渗仪和棵间蒸发器仔细研究了冬小麦生长期间的逐日蒸散和蒸发过程，确定了冬小麦生长期间棵间蒸发占总蒸散量的29.75%；棵间蒸发占蒸散的比例随生育时期叶面积指数(LAI)和表层土壤含水量的变化而变化.同时确定了冬小麦生长期间的作物系数Kc.     

空间观测尺度差异对蒸散量时间尺度扩展方法估值的影响

为探讨空间观测尺度变化对蒸散量(ET)时间尺度扩展方法估算效果的影响,利用冬小麦生育期内基于涡度相关仪和蒸渗仪观测的ET数据,对比基于蒸发比、作物系数和冠层阻力的ET时间尺度扩展方法估算效果,分析空间尺度差异对由小时到日的ET时间尺度扩展效果的影响。结果表明,随着ET空间观测尺度缩小。利用上述3种方法进行ET时间尺度扩展的总体效果下降,其中基于作物系数法的ET时间尺度扩展空间尺度影响相对较小,而且利用午后数据进行ET时间扩展受空间尺度影响相对较小,因此,应依据空间尺度观测方法、下垫面状况和气候区条件,选择适宜的ET时间尺度扩展方法。     

长武塬区实际蒸散发变化及驱动因素分析

以大型称重式蒸渗仪系统的实测农田蒸散量数据为基础,分别从年、月、日和生长季4个尺度分析长武塬区农田蒸散量的变化特征,采用相关分析和主成分分析法探究其影响因素,建立实测蒸散与影响因素之间的定量关系。结果表明:农田蒸散的变化特征与作物生长进程一致,高蒸散期均出现于作物生育旺期,且受到降水、气温、风速、太阳辐射、日照时数、空气相对湿度和土壤含水量的共同作用,其中,气温和太阳辐射是蒸散的主要驱动因素。     

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。     

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。     

自动称重式蒸渗仪

<正>自动称重式蒸渗仪是一种自动测试、记录、存储、输出试体重量、土壤水势(温度)剖面变化的设备,为研究农田蒸腾蒸发和地下水—土壤水转化关系,水文循环中的下渗、地表径流、地下径流等过程提供更系统、更准确的测量工具。自动称重式蒸渗仪由称重系统、防护式测筒、重量卸荷装置、数据采集系统等集成而成。1.称重系统     

自动称重式蒸渗仪系统引进与开发

蒸渗仪一般包括蒸渗土筒、称重系统、数据采集等部分,是研究作物需水、耗水,开展精准灌溉试验研究的试验装置,分为非称重式和称重式两种,称重式又分液压式、杠杆式和电子称重式(自动称重式)。本自动称重式蒸渗仪系统是通过承担水利部"948"计划"自动称重式土壤蒸渗系统引进与开发"项目,在消化、吸收德国先进技术基础上,创新出的具有自主知识产权、运行稳定、环境适应能力强的国产化基础试验平台。     

中国南方农田蒸散量实测及其影响因素分析

利用基于闭路QCLAS-EC激光分析仪的涡度相关法对湖南省岳阳市郊区的一片蔬菜地的实际蒸散发、水汽通量以及潜热通量进行了连续两年的野外观测,并对原始观测数据进行处理,计算蒸散量,以分析研究区域实际蒸散量的年际尺度周期变化趋势和季节变化规律。结果表明,实验区域全年蒸散量在730~803 mm之间;季节变化大,8月达到全年最高水平3.5 mm/d,而1月只有0.4 mm/d。整个研究区域实测蒸散量变化规律是:春夏季较高,秋冬季较低;种植季较高,非种植季较低;每天的正午以及下午较高,夜晚较低。此外,利用高分辨率的实测工具观察不同的农业活动对实际蒸散的影响,发现种植引起蒸散发上升,收割引起蒸散发下降,并且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;灌溉对蒸散发有促进作用但是作用较小,施肥对蒸散发的影响目前尚不明确。     

半干旱区大豆腾发量的测试

由于气候的变化,干旱已经成为限制农业生产的主要因子。大豆是黑龙江省的主要作物之一,为了推动农业生产,同时能为发展节水灌溉提供基本数据,文章利用称重式蒸渗仪对大豆的叶面蒸腾量、蒸发蒸腾量及土壤表面蒸发量进行了测试。