基于Logistic曲线的作物累积蒸发蒸腾量模拟研究

为了探讨作物全生育期内累积蒸发蒸腾量的变化规律,采用Logistic曲线建立了夏玉米、设施栽培番茄和西瓜的累积蒸发蒸腾量随生育时间变化的模拟模型,并通过Logistic曲线的不同阶段分析了作物生育期内的需水规律.结果表明:玉米、番茄和西瓜的全生育期累积蒸发蒸腾量呈现出符合Logistic曲线的“慢—快—慢”的变化规律,采用Logistic曲线模拟大田和设施栽培作物累积蒸发蒸腾量是可行的;与FAO推荐的生育进程划分结果相比,根据Logistic曲线对大田作物玉米的生育进程划分结果相差不大,而设施栽培番茄和西瓜的生育进程划分结果有较大的差异.     

南方气候区草坪草需水规律试验研究

根据蒸渗仪试验实测资料,分别利用Penman-Monteith方法和Priestley-Taylor方法计算了参考作物蒸发蒸腾量,并利用农田水量平衡方程计算了草坪草实际蒸发蒸腾量,由此计算了草坪草作物系数,分析了草坪草作物系数的变化规律,构建了作物系数与观测期旬序数之间的回归关系模型.结果表明:利用Penman-Monteith方法和Priestley-Taylor方法计算的参考作物蒸发蒸腾量结果无显著差异,在气象资料缺少情况下,推荐使用Priestley-Taylor方法;基于Priestley-Taylor方法计算的草坪草作物系数在观测期内呈现先升后降的变化趋势;作物系数与观测期旬序数表现出较好的三次多项式关系,Priestley-Taylor方法可作为粗略推算草坪草作物系数的简便方法.     

控制灌溉条件下水稻蒸发蒸腾量及作物系数试验研究

根据国家“863”节水农业重大专项江西示范区晚稻节水灌溉试验资料,分析了控制灌溉条件下晚稻移栽后各周蒸发蒸腾量变化规律和影响因素,研究了控制灌溉条件下水稻作物系数的变化.研究结果表明:控制灌溉条件下水稻蒸发蒸腾在拔节孕穗期以及抽穗开花期保持较大值,其他时期则较小;蒸发蒸腾量与冠层净辐射量、饱和水汽压差等气象因素以及田间土壤水分状况关系密切,叶面积指数不是关键的影响因子;利用冠层净辐射量等气象因子及土壤水分系数表示的冠层阻抗与蒸发蒸腾量呈明显负相关关系;双季晚稻全生育期作物系数Kc平均值为1.27,生育中期的作物系数值稍大于FAO推荐参考值.     

陕西地区参考作物蒸发蒸腾量空间分布特征

根据FAO提供的Climate Information Tool获取陕西省地理网格各节点的多年月平均气象数据,通过对代表站点采用Penman-Monteith公式计算了陕西省历年各月参考作物蒸发蒸腾量ET0,分析得出:陕西地区参考作物蒸发蒸腾量月际变化比较大,6月至8月的ET0总和在全年中占的比例较大,约为50%左右;并绘制列陕西地区多年平均各月ET0等值线图,发现陕西地区的参考作物蒸发蒸腾量ET0整体变化趋势由西南向东北逐渐增加。     

北京市通州区日光温室通风水汽散失分析

利用北京市通州区某日光温室草莓成熟时段的环境因子观测资料,基于水量平衡方程对温室内的蒸发蒸腾量进行了计算,通过经验公式估算了由于自然通风产生的水汽散失量.结果表明:日光温室单元在典型时段内,蒸发蒸腾量占总灌水量的63.3%,通风水汽散失消耗总灌水量的17.4%.通风过程引起的水汽散失量不可再利用,是实际水量损失的重要组成部分.     

不同e_a计算方法对Penman-Monteith公式的影响

实际水汽压ea是Penman-Monteith公式中计算参考作物蒸发蒸腾量的重要过程参数.为了研究在湿度缺测条件下,露点温度法替代相对湿度法计算ea在我国长江三角洲地区的适用性,选用江苏南通2000~2004年的旬气象资料,采用FAO推荐的相对湿度法和露点温度法两种方法计算了实际水汽压ea和旬参考作物蒸发蒸腾量ET0,分析了这两种方法计算结果的误差及其与影响因素间的关系.结果表明:这两种方法计算结果间误差较小,有98%以上的计算结果其误差小于20%;实际水汽压间的误差差异与最高最低温差相关关系最强,旬参考作物蒸发蒸腾量间的误差差异与最低温度的相关性最强;在湿度缺测条件下,可以采用露点温度法替代相对湿度法计算ea并进一步计算ET0.     

农田水分循环中的蒸发蒸腾计算

用数学模型定量化研究农田水分转化规律是农业节水机理研究的重要方面,但农田水分循环数学模型中的棵间土面蒸发和作物蒸腾过程难于计算。文中通过田间试验总结的土面蒸发和作物蒸腾计算模式,首先用Ｐｅｎｍａｎ公式计算出潜在腾发量,根据作物系数和作物覆盖度划分出作物颗间蒸发和作物蒸腾,再用试验资料总结的棵间蒸发与表土含水率经验关系计算实际棵间土面蒸发。该模式应用于数学模拟计算,其结果与田间实测资料对比,符合实际。文中蒸发蒸腾计算模式在农业节水机理研究中有实用价值。     

不同еa计算方法对Penman-Monteith公式的影响

实际水汽压еa是Penman-Monteith公式中计算参考作物蒸发蒸腾量的重要过程参数.为了研究在湿度缺测条件下,露点温度法替代相对湿度法计算еa在我国长江三角洲地区的适用性,选用江苏南通2000～2004年的旬气象资料,采用FAO推荐的相对湿度法和露点温度法两种方法计算了实际水汽压еa和旬参考作物蒸发蒸腾量ET0,分析了这两种方法计算结果的误差及其与影响因素间的关系.结果表明:这两种方法计算结果间误差较小,有98%以上的计算结果其误差小于20%;实际水汽压间的误差差异与最高最低温差相关关系最强,旬参考作物蒸发蒸腾量间的误差差异与最低温度的相关性最强;在湿度缺测条件下,可以采用露点温度法替代相对湿度法计算еa并进一步计算ET0.     

不同eα计算方法对Penman-Monteith公式的影响

实际水汽压eα是Penman—Monteith公式中计算参考作物蒸发蒸腾量的重要过程参数．为了研究在湿度缺测条件下，露点温度法替代相对湿度法计算eα在我国长江三角洲地区的适用性，选用江苏南通2000-2004年的旬气象资料，采用FAO推荐的相对湿度法和露点温度法两种方法计算了实际水汽压ea和旬参考作物蒸发蒸腾量E710，分析了这两种方法计算结果的误差及其与影响因素间的关系．结果表明：这两种方法计算结果间误差较小，有98％以上的计算结果其误差小于20％；实际水汽压间的误差差异与最高最低温差相关关系最强，旬参考作物蒸发蒸腾量间的误差差异与最低温度的相关性最强；在湿度缺测条件下，可以采用露点温度法替代相对湿度法计算eα并进一步计算ET0．     

辐射参数计算方法对参考作物蒸发蒸腾量计算值的影响

采用FAO-56PM公式和其他计算公式计算净辐射Rn和参考作物蒸发蒸腾量ET0,对不同方法所得Rn计算值进行了比较.结果表明,不同辐射参数计算值对Rn计算值影响不同,大气边缘辐射计算值对Rn影响很大,Irmak方法和Allen方法所得Rn与FAO-56PM公式结果较一致.进一步以不同方法所得Rn代入FAO-56PM公式计算ET0,Irmak方法和Allen方法所得ET0与FAO-56PM公式计算值较一致.敏感性分析表明,Rn波动10%,ET0波动在7%左右,Rn对ET0的影响很大.在中亚热带低丘岗地区估算ET0时,可考虑Irmak方法和Allen方法来估算Rn.     

广西水稻、玉米、甘蔗生长期内需水模拟研究

在选择出适宜广西蒸散模式的基础上，利用广西物候资料及实验资料，确定了水稻、玉米、甘蔗生长期内逐旬作物系数，并计算了几种作物的平均需水量、极端最大需水量、极端最小需水量，为农业部门确定最佳灌溉期和合理的灌溉量提供依据。     

不同气候区潜在蒸散发全局敏感性分析

基于Penman-Monteith公式,运用全局敏感性方法分析我国4个气候区12个气象站潜在蒸散发对最高气温、最低气温、相对湿度、风速和日照时数的敏感性。结果表明:(a)不同气候区及不同季节潜在蒸散发对气象因子的敏感性排序存在差异。夏季日照时数对潜在蒸散发影响最大;冬季最高气温、相对湿度和风速比较敏感;最低气温在全年各季节均不敏感。(b)从中温带半湿润地区→高原温带半干旱区→北亚热带湿润地区→南亚热带湿润地区,日照时数对潜在蒸散发的影响逐渐增强,风速对潜在蒸散发的影响逐渐减弱。(c)全局灵敏度与局部灵敏度方法分析结果具有很大差异,局部法分析对潜在蒸散发影响的气象因子敏感性排序与气象因子取值有关。     

区域土壤墒情模型研究

运用平原水文模型,参考不同作物不同生长期蒸散发特点及土层结构和土层蓄水量与土壤墒情之间的关系,构建区域土壤墒情模型,并利用山西省洪洞县实测土壤墒情资料对该模型进行了检验,检验结果表明,模型物理概念明确,可连续模拟或预报区域土壤墒情,且预报精度高。     

用Priestley-Taylor公式估算作物农田蒸散量的研究

利用田间试验资料，综合考虑了影响农田蒸散的气象、作物和土壤因素，并以Ｐｒｉｅｓｔｌｅｙ－Ｔａｙｌｏｒ公式为基础，建立了不同作物（棉花、玉米和冬小麦）的农田蒸散估算模型。该模型仅需常规气象和农业气象资料，计算简便，具有一定的实用价值     

赞比亚铜带省重金属污染对当地民众健康的影响（英文）

目的研究赞比亚铜带地区水、土壤和食物中的重金属污染以及因为赞比亚铜带地区小户农民利用污水浇灌农田对健康带来的影响。方法对该地区的水、土壤和食物按月进行采样,共计采集水样71份,土壤样49份,农作物样65份。采用标准方法分析土壤和水样中的生物可利用重金属元素,通过消解法分析农作物中的重金属总量。结果及结论分析结果表明,在该研究地域的水、土壤和农作物已经受到重金属的污染,此研究结果将用于促进赞比亚铜带省的采矿区对食品质量以及与重金属污染的粮食作物消费安全问题采取有效措施,避免使用矿区废水作为农用灌溉用水,控制和减少污水对农作物的污染。     

Water-carbon coupling modeling of summer maize at the leaf and canopy scales

Transpiration and photosynthesis are two closely related and intercoupled processes that dominate the physiological activities and yield of crops. Therefore, there is a need to study water-carbon coupling modeling at various scales to increase water use efficiency (WUE). Using a summer maize field in North China as an example, the variations in leaf and canopy photosynthesis and transpiration (or evapotranspiration) were analyzed. The synthetic model of photosynthesis-transpiration based on stomatal behavior (SMPT-SB) was then calibrated and validated at the two scales. The leaf photosynthesis and transpiration, as well as the canopy photosynthesis and evapotranspiration, have a consistent diurnal trend. However, the canopy evapotranspiration is affected more by topsoil moisture content. The regression coefficient between leaf photosynthesis, transpiration, and WUE estimated by the SMPT-SB and the measured values was found to approach 1, with a coefficient of determination of more than 0.74. The relative error between the two sets of values is less than 11%. Therefore, the SMPT-SB could express fairly well leaf photosynthesis, transpiration, and WUE. The estimated canopy-scale photosynthesis by the SMPT-SB is also in good agreement with the measured values. However, this model underestimates the canopy evapotranspiration when the topsoil has high moisture content and therefore overestimates, to a certain extent, the canopy WUE.     

粗糙度和稳定度对绿洲生态系统能量平衡的影响

研究了粗糙度和稳定度等对绿洲生态系统能量平衡的影响。地表粗糙度和大气稳定度是控制地气间能量交换的重要因子，研究表明，绿洲中植被的温度不仅受反照率、空气温度影响而且受大气稳定性和地表粗糙度的影响，在其他条件相同的情况下，大气稳定度越高（低），植被的温度越高（低），地表粗糙度越小（大）植被的温度也越高（低）。研究还发现，绿洲中总的蒸散量的多平衡态特征只有在稳定度低的时候出现。在相同的气候条件下，低矮的植被在干旱半干旱地区更容易发展起来。另外研究了层结不稳定和层结稳定的情况下绿洲生态系统能量交换的差异。     

温室番茄蒸散量及影响因子研究

为了研究华北地区日光温室作物在地膜覆盖条件下的蒸散量及其影响要素,并评价现状灌溉制度的合理性,于2018年10月—2019年1月在河北省邢台市宁晋县开展了田间试验,测量了番茄植株茎流速率和茎流量、土壤基质势和温室内小气候（总辐射、温度和相对湿度）,探究番茄蒸散量和茎流速率变化特征及其与气象因子的关系;并将实际作物蒸散量与灌溉水量进行比较。试验表明,番茄茎流速率具有明显昼夜周期变化特征,茎流速率从08:00 —10:00开始加速增长,13:00左右达到最大值,此后快速下降,在21:00时番茄茎流停止。晴天茎流日变化过程为单峰曲线,多云天气为多峰曲线。在番茄不受水分胁迫时,茎流速率与总辐射、空气温度和饱和水汽压差的Pearson相关系数从大到小排序呈现为总辐射（0.972）、饱和水汽压差（0.970）、空气温度（0.949）;日蒸散量与总辐射、日平均温度、日最高温度和饱和水汽压差的Pearson相关系数从大到小排序呈现为总辐射（0.970）、饱和水汽压差（0.965）、最高温度（0.922）、平均温度（0.828）。在番茄果实膨大期,温室内作物系数K_c为1.5,这要显著大于FAO-56推荐的1.15,说明在华北地区FAO-56推荐的作物系数应进行调整。试验期间日光温室累积蒸散量（78 mm）仅为灌水量（255 mm）的31%,表明农户灌水量明显偏多,建议可适当减少灌溉水量,以提高水分利用效率。      

垃圾填埋场腾发覆盖研究进展

目前国外最新的渗沥液控制理念是通过覆盖层土壤蒸发和植物蒸腾来调节降水入渗,最大限度地降低渗沥液排放量,达到控制污染的效果.综述国内外有关腾发覆盖理论的研究现状,对其入渗作用机理、水量平衡模型、数值模型以及研究方法等方面的最新研究成果进行分析,提出了未来腾发覆盖理论研究的方向和重点,为该项技术的发展与应用提供参考.