基于Shuttleworth-Wallace模型的水稻蒸散组分模拟及其特征分析

摘要：

农田蒸散(ET)及其组分的模拟是精准灌溉及准确估算生产力的基础.基于2013-2015年的涡度相关通量观测及辅助观测资料,利用Shuttleworth-Wallace模型(S-W模型)对盘锦水稻的蒸散及其组分进行模拟,并利用结构方程模型分析土壤蒸发占蒸散比例(ES/ET)的控制机制.结果表明:(1)S-W模型模拟蒸散值在生长季前期偏低,在生长旺季总体偏高;而在生长季后期与观测蒸散基本吻合.(2)就季节变化过程而言,水稻蒸散模拟值呈现明显的日间波动(0.5~10.4mm·d-1),但季节总体变化趋势不明显;蒸腾(TR)则先增大后降低,变化范围为0.1~8.4mm·d-1;土壤蒸发(ES)呈U型曲线,变化范围为0.1~4.7mm·d-1.(3)模拟水稻蒸散3a均值为892mm.在年尺度上,TR与ES各占ET的50%;但在生长季,TR是ET的主要消耗方式:在移栽分蘖期,水稻的植物蒸腾与土壤蒸发较接近,而在其它各生育期及全生育期,水稻的植物蒸腾均达土壤蒸发的2倍以上.(4)结构方程模型分析结果表明,气温是ES/ET最重要的影响因子,ES/ET随气温上升而下降(总影响系数为-0.82).气温不仅对ES/ET有显著的直接影响(直接影响系数为-0.50),还通过叶面积指数(LAI)对ES/ET产生显著的间接影响(间接影响系数为-0.32).除气温外,LAI和风速也是ES/ET的重要影响因子,ES/ET随LAI增大而下降(总影响系数为-0.39),随风速增大而增大(总影响系数为0.38).

关键词：结构方程模型、涡度相关、土壤蒸发、植物蒸腾

所属期刊栏目：38

分类号：TP3;S71

资助基金：国家自然科学基金项目41205117;公益性行业气象科研专项GYHY201506019;国家自然科学基金项目41401063;河南科技大学博士科研启动基金项目13480043

在线出版日期：2017-12-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：709-719