北疆玉米田实际蒸散量的计算模式＊

在１９８７～１９８８年乌兰乌苏站的试验资料基础上,综合考虑了影响玉米田蒸散的气象,作物生物学特性和土壤水分等因素,采用可能蒸散,叶面积指数以及相对有效土壤湿度建立了玉米田实际蒸散量的计算模式。与实测值相比,计算效果较好。     

用Priestley-Taylor模式计算棉田实际蒸散量的研究

在农田蒸散试验资料的基础上,综合考虑影响棉田实际蒸散的气象条件,棉花生物学特性和土壤水分等因素,利用Priestley-Taylor模式、棉花叶面积指数和相对有效土壤湿度建立了棉田实际蒸散量的计算模式。该模式仅需常规气象和农业气象资料,具有较高的精度,便于在干旱区推广使用。     

以黄淮海为例研究农田实际蒸散量

以田间实验资料为基础 ,建立农田蒸散量和土壤相对含水量与潜在蒸散的函数关系。利用这种函数关系 ,计算黄淮海地区 ,在自然条件下农田蒸散量的变化。结果表明 ,黄淮海农田蒸散量的年变化呈双峰型 ,第一峰值出现在冬小麦抽穗开花期 ,第二高峰出现在夏玉米抽雄开花期。农田蒸散的区域分布趋势与自然降水分布相一致 ,在量值上约等于降水量的 84%     

基于蒸散干旱指数的华北地区干旱研究

本文利用卫星遥感资料以及常规气象资料驱动基于地表净辐射、植被指数、平均气温和日温差的蒸散模型来估测日实际蒸散量,并与栾城站涡动相关法测量的实际蒸散作对比验证。定性分析了实际蒸散与各相关影响因子的时空变化规律;通过蒸散干旱指数（EDI）分析华北地区的干旱分布特点,并分别与PDSI指数和降水距平百分率作对比。结果表明：ET模型估测的蒸散值与实测值的相关性很好,其模拟精度对于大面积干旱监测的空间尺度上是可用的;EDI距平指数表征干旱分布的空间分辨率较高,且对旱情的指示和干旱程度的判定比较可靠。     

冬小麦农田日蒸散量的计算

本文从小气候观测资料着手,采用彭曼法、能量平衡法、波温比法和空气动力学等方法,对处于抽穗至乳熟期的冬小麦农田日蒸散量做了尝试性计算。着重考虑了彭曼公式的修正,并以水量平衡法为标准,对以上各方法的精度做了评价与误差分析。结果表明,订正后的彭曼公式可较为准确地计算各种能量、水分供应条件下有作物覆盖农田的日蒸散量,其它方法则存在较明显的不确定性误差。     

几种蒸散计算方法在怀来地区的适用性研究

作物蒸散量即为植株蒸腾与棵间蒸发之和,准确地测定作物实际蒸散量,对研究农作物节水种植技术、加强水资源管理和制定合理的灌溉计划具有十分重要的意义。文章应用2013年生长季(5-10月)自动称重式蒸渗仪实测河北怀来地区夏玉米的蒸散量,从月、日两个时间尺度评价Penman-Monteith(FAO P-M)、Hargreaves、Priestley-Taylor三种基于参考作物蒸散量计算实际蒸散的方法在怀来地区的适用性,结果表明:(1)三种方法计算的夏玉米月、日实际蒸散相对于蒸渗仪实测结果均存在一定偏差,FAO P-M方法与Hargreaves方法表现较好,准确度相差不大,Priestley-Taylor方法准确性最差;(2)影响实际蒸散计算结果的主要气象因子为太阳净辐射和温度,Hargreaves方法计算结果在怀来地区可信度较高;(3)Hargreaves方法所需参数较少,在计算量方面占有很大的优势,在怀来地区适用性最好。     

甘肃干旱半干旱地区林木蒸散量估算和水分适生度研究

采用张宝堃和H.L.彭曼的气候学方法,对甘肃干旱半干旱区各县、市林木生长期的蒸散耗水量进行了估算,并与实测和调查资料进行了对比,结果表明：两种估算值大致可反映乔木薪炭林和乔木用材林生长对水分的需求。文中还给出了各县、市年和日平均气温≥10℃期间的实际水资源。根据各地林木生长期的耗水量指标和实际水资源,采用实际湿润度方法确定了各地不同气候植被区林木的水分适生度。     

黄淮海平原冬小麦最大可能蒸散的估算

作物最大可能蒸散考虑了作物及当地地表状况,为当地地表实际覆盖情况下实际蒸散的理论上限值,能客观分析作物对水分的需求程度和农业干旱状况。基于遥感（叶面积指数和地表反照率）数据和逐日气象数据,利用Penman-Monteith公式,计算黄淮海平原小麦种植区27个气象站冬小麦生育期2000-2015年逐日蒸散,提取得到冬小麦生育期逐日最大可能蒸散数据集,并分析其时空变化特征及成因。结果表明:与联合国粮农组织（FAO）单作物系数法计算的最大可能蒸散E_k对比,区域平均最大可能蒸散E_c的时间变化趋势与E_k一致,空间分布上E_c符合客观实际。黄淮海平原冬小麦全生育期、越冬期和返青-拔节期E_c均呈北低南高的分布特征,日平均值分别为1.99 mm,0.44 mm和2.75 mm;其余3个生育期（越冬前、抽穗期、乳熟-成熟期）在空间分布上差异不大,日平均值分别为1.23 mm,4.71 mm和3.74 mm。冬小麦不同生育期（含全生育期）E_c的空间分布主要受叶面积指数分布特征的影响,二者呈显著正相关关系。     

基于Penman-Monteith模型的蒸散模拟评估分析

根据南京地区粳稻、籼稻两个品种水稻分别在干旱、水层条件下的逐时、逐日蒸散量观测资料,采用Penman-Monteith模型(以下简称PM模型)对水稻蒸散量进行模拟,并对比模拟蒸散值与观测蒸散值。通过计算,对PM模型的可靠性进行验证。结果表明:(1)水层条件下PM模型的精度比干旱条件下高。(2)模拟值乘以作物系数后,与蒸散实际测量值更加接近。(3)通过敏感性分析可知,使用PM模型进行蒸散量模拟时,方程中各个因子取值的准确性对模拟结果的精确度有较大影响,计算时要合理确定各个因子值。(4)水层条件下稻田的蒸散量明显大于干旱条件下的蒸散量。     

半干旱区不同类型土地利用的蒸散量及水分收支差异分析——以通榆为例

利用吉林通榆半干旱区农田站和退化草地站2008年的外场试验观测资料,对比分析了不同土地利用方式对蒸散和地表水分收支的影响。结果表明：从全年来看,尽管两个站点相距仅5 km,但农田站的全年总蒸散量比代表自然土地覆盖状况的退化草地站高28.2 mm;且生长季两种下垫面的蒸散量较为接近,差异主要发生在非生长季。同时,农田站的年水分收支总量为51.1 mm,比退化草地站低35.6％。具体来说,生长季,两个站点的水分收支均有盈余;但在非生长季,退化草地站的水分收支仍有盈余,而农田站则处于水分亏损状态。这说明在半干旱区,代表人为土地利用状况的农田站面临着更大的水分供给压力,人类活动导致的土地利用会加剧该地区的干旱化趋势。
　　进一步的分析表明,水分盈余并不代表地表的水分状况良好。从 Priestley-Taylor 系数来看,两个站点的Priestley-Taylor系数均远小于1.0,说明在半干旱区,由于表层土壤水分条件的限制,实际蒸散量远未达到平衡蒸散量,土壤面临着水分供给的压力。其可能的原因是,对半干旱区而言,尽管水分收支有盈余,但是由于土壤沙化严重,土壤孔隙度大,大气降水很容易下渗,并以地下水的形式存储起来,使得表层土壤水分供应反而不足。     

四川省潜在蒸散量估算模型

Penman-Monteith法是FAO-56推荐的计算潜在蒸散量的标准方法, 但由于涉及的气象要素较多, 难于在业务中应用。以综合气象干旱指数的业务化应用为目标, 利用1971-2000年四川省156个气象站的观测资料, 以Penman-Monteith法计算结果作为标准,分析了Thornthwaite法和Hargreaves法对川西高原和四川盆地年、月潜在蒸散量的估算精度, 建立了可供业务应用的E_T0估算模型, 并应用于2006年四川省特大伏旱监测, 结果表明:Thornthwaite法反映不出E_T0的年际变化,在冬季显著偏小, 而Hargreaves法对E_T0的年际变化具有较好的反映能力, 与Thornthwaite法相比,其E_T0年、月估算值更接近于Penman-Monteith法标准值,且Hargreaves法估算值与Penman-Monteith法标准值之间具有较好的线性关系,引入风速和相对湿度两个订正因子后,Hargreaves订正值的误差可控制在10%以内, 基于该文E_T0估算模型计算的综合气象干旱指数对四川干旱具有较强的监测能力。     

内蒙古雨养农业区土壤水分动态监测模式

文章根据多年实际观测资料,在土壤水分平衡参数模拟方法的基础上,利用初始土壤有效水分贮存量、降水量和实际蒸散量3要素,建立了0～50 cm土层的土壤水分动态监测模式,确定了各项参数的计算方法。通过11个站点两年的检验和试用,对主要农作物春小麦和春玉米农田的水分状况监测准确率达80%以上。同时,对两个站点的土壤水分进行了预报,准确率平均为92%。     

郑州市夏玉米生长季土壤水分变化特征分析

利用线性趋势估计、Mann—Kendall检验等方法对1981—2010年郑州市夏玉米生育期内土壤湿度的年际及垂直变化特征进行了分析,结果表明：近30a来郑州地区夏玉米生长季土壤水分呈显著的下降趋势,0—40cm、40—100am下降速率分别为-3．34％／10a和-5．94％／10a;0—40em在1986年形成一个突变点,40一100CIYI在1998年形成一个突变点,突变点后土壤湿度下降明显;夏玉米生育期内,土壤湿度随生育进程的推进不断增加,到乳熟期后维持在较高水平,同一生育阶段由浅及深各层土壤湿度变异系数逐步减小;各层次土壤湿度的垂直分布基本呈现上干下湿的状态,各生育阶段各层土壤湿度多表现为乳熟期的〉抽雄期的〉拔节期的〉出苗期的。     

气象干旱指数在东北春玉米干旱监测中的改进

利用土壤相对湿度数据和县级春玉米单产数据,在气象干旱指数SWAP（standardized weighted average of precipitation）的基础上,研究我国东北地区春玉米受干旱影响的界限指标,结果表明:SWAP在春玉米播种-出苗期低于-0.9,出苗-拔节期低于-1.0,拔节-抽穗期低于-1.2,抽穗-乳熟期低于-0.7时,土壤相对湿度偏低,即气象干旱一般为中旱时,不利于春玉米生长。以此构建春玉米干旱指数,对比我国东北地区春玉米干旱指数与省级农作物干旱受灾面积的关系,发现两者相关关系显著,尤其在典型干旱年份,两者对应关系更好,说明构建的东北地区春玉米干旱指数能够较好地反映干旱对春玉米的实际影响。利用东北地区县级春玉米单产数据对春玉米干旱指数进行等级划分,划分结果可为东北地区春玉米防旱减灾和安全生产提供参考。     

东北春玉米非线性积温模型参数改进

结合我国东北地区春玉米生长发育的实际情况,以观测年份较多、观测地点较广为原则选取4个春玉米品种,分别为东农248、龙单13、四单19和丹玉13,利用生长发育观测资料和同期气象观测资料,判断4个玉米品种的相对熟型并对沈国权非线性积温模型（简称NLM）进行参数拟合,讨论参数的生物学意义及其与品种熟型的关系,对NLM进行有效改进及验证。结果表明:4个春玉米品种NLM均不存在无效参数,参数K与参数Q存在显著的相关性,说明K可能仅是一个统计参数,没有明确的生物学意义;积温在品种间存在显著差异,全生育期模型参数Q与多年站次平均有效积温或活动积温有较好的相关性,由于不同的积温意味着不同的玉米品种熟型,说明Q与玉米品种的熟型有关,将模型参数Q和K用反映玉米品种熟型的参数（有效积温、活动积温）表示,建立了适用于不同品种的通用积温模型,取得较好的应用效果。     

湖北省潜在蒸散估算模型对比

利用湖北省74个气象站1961~2011年逐日气象资料,通过与FAO56-Penman-Monteith(FAO-PM)模型潜在蒸散估算结果对比,从月、季、年际变化及不同干湿状况条件比较了PriestleyTaylor、Hargreaves及Thornthwaite 3种简化的经验模型在湖北省的适用性。结果表明:3种简化模型与FAO-PM模型计算的逐月潜在蒸散均存在一定偏差,Thornthwaite模型偏差最大且冬夏季偏差反位相,Priestley-Taylor模型偏差最小,Hargreaves模型各月间的偏差最为稳定。3种简化模型与FAOPM模型估算结果具有良好的线性关系,且在各区域间相对稳定,但不同季节和干湿状况下各有差异,其中Hargreaves模型各季节间和不同干湿状况下与FAO-PM模型的关系均最为稳定。在年际变化上,Priestley-Taylor和Hargreaves模型与FAO-PM模型计算结果年际波动基本一致,Thornthwaite模型与FAO-PM模型计算结果尽管在量值上较为接近,但年际波动偏小;Priestley-Taylor和FAOPM模型年潜在蒸散趋势变化基本一致,Hargreaves模型年潜在蒸散趋势变化微弱,而Thornthwaite模型年潜在蒸散趋势变化与FAO-PM模型相反。建议在湖北省气象资料匮乏或不便应用的情况下,作物模拟模型及气候变化等研究中采用Priestley-Taylor估算模型,日常干旱监测及水资源规划中采用Hargreaves模型,干湿气候区划等工作中可采用Thornthwaite模型。同时,使用中应基于FAO-PM模型对经验模型进行适当订正,模型订正应建立在季节或月尺度。     

富裕县农田土壤湿度变化及其对玉米发育期和产量的影响

本文旨在分析黑龙江省富裕县农田土壤相对湿度对玉米发育期和产量的影响,以期为松嫩平原西部玉米生产提供科学参考。以黑龙江省富裕县为研究区域,利用1982—2017年土壤相对湿度资料、1995—2017年玉米发育期资料、玉米产量资料,采用对比分析、相关分析、Mann-Kendall突变检验法,分析土壤相对湿度变化特征,研究土壤相对湿度对玉米发育期和产量的影响。结果表明：富裕县近36 a土壤相对湿度呈增加—减小—增加的趋势。播种期—出苗期、拔节期—抽雄期、乳熟期—成熟期土壤干旱平均每4—6 a一遇,抽雄期—乳熟期每2—3 a一遇,出苗期—拔节期土壤基本无旱。各发育期土壤相对湿度减小的突变年在1987年前后,增加的突变年在2013年前后。20世纪80年代土壤较适宜,干旱轻,90年代土壤相对湿度迅速下降,干旱最重,之后随着年代的推移土壤干旱逐渐减轻。玉米主要发育期中播种期—出苗期、出苗期—拔节期土壤干旱对产量影响较小,拔节期—成熟期是土壤干旱影响产量的主要时期。     

中国区域性骤发干旱特征分析

基于国家气象信息中心2 400多个观测站的候平均日最高气温、GLDAS 2.0/2.1的土壤湿度、蒸散发资料和ERA5的500 hPa位势高度、925 hPa风场再分析资料,定义了格点骤发干旱指数,在分析1979-2017年4-9月中国区域骤发干旱气候特征和骤发干旱指数的经验正交展开空间模态的基础上,确定骤发干旱发生频...