麦田土壤水分时空变异特性及CA-Markov模型模拟预报

摘要：

为揭示农田土壤水分时空变异特征,精准预测土壤含水量,该研究以河北省太行山山前平原井灌区典型麦田为例,在监测土壤水分的基础上,采用时间稳定性指数法、空间自相关性评价法研究土壤水分时空分布规律,构建了适用于模拟预报田间水分时空变化的CA-Markov模型,并将该模型的模拟预报效果与HYDRUS模型进行比较.结果表明:随着土层深度的增加,土壤水分等值线由密变疏,变异系数逐渐减小.随着小麦生育期的推移,前期监测的土壤水分稳定性高于后期;在土壤较湿润的情况下,土壤水分空间相关性较强,土壤水分全局Moran's I指数随小麦生育期的推移呈现先增大后变小的规律.CA-Markov模型模拟预报的各土壤相对湿度等级面积误差的平均值为1.61％,比HYDRUS模型模拟预报的面积误差平均值(10.86％)小9.25个百分点;CA-Markov模型对研究区4月下旬、5月上旬的土壤水分干旱等级预测的空间分布Kappa系数分别为89.31％、91.46％.该模型可综合考虑麦田墒情的时空变化及随机特性,模拟预测土壤墒情的精度较高、效果良好,可以作为麦田水分管理的重要工具.

关键词：土壤水分、模型、预报、时空变异、农田尺度、CA-Markov模型、HYDRUS模型

所属期刊栏目：38

分类号：S274(农田水利)

资助基金：国家重点研发计划;河北省重点研发计划项目;河北省重点研发计划项目;河北省自然基金项目

在线出版日期：2023-01-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：91-100