考虑下界面水分通量的棉田土壤水分模拟研究.pdf

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1、第32卷第11期人民黄河Vo1．32．No．11YEILOWRIVERNov．．2010【灌溉·供水】考虑下界面水分通量的棉田土壤水分模拟研究李松敏，王仰仁(天津农学院水利工程系，天津300384)摘要：考虑根系层下界面水分通量，以根系层土体水量平衡方程为依据，构建了棉田土壤水分模拟模型。用20o6—2008年山西省水利职业技术学院灌溉试验基地棉花生长季的土壤水分观测数据，对该模型进行参数确定和试验验证。结果表明：采用的根系层储水量模型的模拟计算值与实测值吻合较好，其相关系数达到0．9163，F检验结果达到显著

2、水平模型用于其他地区时。土壤供水系数、作物系数和下边界通量等具体参数必须通过田间试验获得。关键词：灌溉；水分通量；土壤水分；水分模拟；棉田中图分类号：$275文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1000—1379．2010．11．039农田土壤水分模拟足农田灌溉预报和灌溉用水管理的基式中：为实际蒸发蒸腾量，mm；E为最大蒸发蒸腾量，是础依据之一。土壤水分足影响旱作物需水量的主要因素之一，指充分供水条件下作物的蒸发蒸腾量，mm；ro为大气蒸发力，它在空、时间上的分布变化将直接影响到农作物的生长发育

3、也称为潜在蒸发蒸腾量，mm；为根系层土壤储水量；为作和最终的收成，它也是分析田问水分转化关系的一个重要因物蒸发蒸腾开始受土壤水分胁迫时的临界土壤储水量；K为作素。住农业灌溉用水不足的条件下，准确掌握农田土壤水分的物系数；为土壤水分修正系数，反映了供水不足对作物蒸发动态变化，是作物灌溉研究及其灌溉制度确定的基础，是农业蒸腾量的影响。节水中重要的非工程性措施。田间土壤水分消退过程是作物蒸发蒸腾过程和根系层下界面水分通量两个变化过程综合作用的结果，所以要拟合田问1试验区基本情况土壤水分变化过程，必须同时考虑蒸发蒸腾和

4、下界面水分通量，考虑以1d为一个时段，列水量平衡方程。j：试验在山西省水利职业技术学院灌溉试验基地进行。试W=，0一E+g+P+，(3)验区位于北纬34。4827、东经110。4123”，海拔为370m，属大式中：W和分别为时段未和时段初的根系层土壤储水量；陆温带季风气候区，光热资源丰富，雨热同季，年平均降水量为E为时段内的蒸发蒸腾量；q为时段内的根系层下界面通量，559．31／1111，年平均H照时数为2247．4h，年平均气温为向上为正，向下为负；P和，分别为时段内降水量和灌水量13．6~C，全年尤霜期约2

5、08d，年平均积温为513．8~C。试验区土壤属于中壤土，土壤有机质含量为l0．39g／kg、2．1大气蒸发力大气蒸发力E采用彭曼一蒙蒂斯(Penman—Menteith)公全氮含量为0．5g／kg、全磷含量为0．5kg。土壤孑L隙度为41．6％，0～160em土壤容重平均值为1．45g／cm。地下水埋式和气象站常规气象观测资料计算。深大于6m2．2作物系数作物系数反映了作物生长特性对蒸发蒸腾的影响，在生长2理论方法期内随时间的变化趋势一般为：在季初阶段作物系数较小；在季中阶段作物发育逐渐达到旺盛期，这时作物的

6、蒸发能力最概念性模型的基本出发点在于对SPAC系统的认识。强，所以相应的作物系数达到最大值；随后作物功能性叶片减它包括以下几个方面：①大气蒸发力是作物蒸腾的动力；②作少，生命力减弱，蒸发能力也随之减弱，对应的作物系数变物蒸腾与作物自身因素如种类、生育期、冠层及根系发育状况小j。基于这种认识，人们构造了不同的作物系数的经验模等有关；③作物蒸腾受土壤供水能力影响。式。这里参照FAO推荐的分段单值平均作物系数法及其相应作物蒸发蒸腾量的计算采用概念性模型，即把系统中的全的阶段划分方法，将棉花生育期划分为初始生长期、快速

7、发育部过程都作为根系层平均土壤含水量的函数来描述。其直观明了、易于操作，可描述为收稿日期：2010—01_26rE≥基金项目：国家自然科学基金资助项目(50679055)。E：{【(1)作者简介：李松敏(198l一)，女，河北沧州人，讲师，硕士，主要从事节水灌溉、KeW<环境保护方面的教学与科研工作。ETr=KE7"0(2)，E—mail：lisong~nin228@126．corn·89·人民黄河2010年第11期期、生育中期、成熟期等4个时期¨。全生育期作物系数用下分监测资料进行参数优选，确定K．、Ko、q

8、计算公式中的经验常式计算：数。根据最小二乘法原理优选参数，目标就是模型计算的储水rK⋯0≤t