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1、第20卷增刊中国沙漠Vol.20Supp.2000年6月JOURNALOFDESERTRESEARCHJun.2000文章编号:1000-694X(2000)增-0066-04奈曼沙地春小麦蒸散量及其分析李玉霖,崔建垣,张铜会(中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,甘肃兰州730000)摘要:运用波文比—能量平衡法和大型蒸渗仪对沙地春小麦的蒸散量进行了连续的测定和估算,并对由于降雨和灌溉所引起的土壤有效水分变化与沙地春小麦蒸散量之间的相关关系进行了初步探讨。结果表明:①春小麦蒸散量在降水或灌溉后1～2d最大,然后逐渐下降,
2、说明春小麦的蒸散速度受土壤有效水分含量的影响;②春小麦出苗前和生长初期,蒸散以地表蒸发为主,蒸散量较小,感热通量和土壤热通量较大;随着时间推移,LAI(叶面积系数)逐渐增大,由于作物遮蔽,感热通量和土壤热通量减小,潜热通量对净辐射贡献增大;③测定期间,波文比在早晨日出前(5:00)达到最大,至下午15:00左右下降为最小,然后开始增大至次日凌晨;④应用波文比—能量平衡法2估测的沙地春小麦蒸散量与大型蒸渗仪的测定值一致性较好,相关系数R为0.9055。关键词:春小麦;波文比—能量平衡法;蒸渗仪;蒸散量中图分类号:S512.
3、01文献标识码:A作物蒸散量体现了农田表面水分输送到大气中2计算方法的总量,是研究农田生态系统内部及其与大气之间[1]数据分析采用的方法是波文比—能量平衡法。能量交换和分配的主要指标。自然条件下的作物下垫面能量平衡方程为蒸散,不仅受各种气象要素的影响,还受土壤水分、Rn+H+λE+G=0土壤物理特性和作物因素(包括作物种类和生长状式中Rn、H、λE和G分别表示净辐射,感热通量,潜况)等的影响。其中作物因素通过改变下垫面的特性热通量和土壤热通量。其中λ表示水的汽化潜热,E直接影响能量的分配与传递,而土壤水分作为作物表示蒸散
4、量。根据波文比—能量平衡法,计算H和蒸腾和地表蒸发的主要源泉,是潜热通量、感热通量λE的公式为:和土壤热通量的调节器,也是保证作物良好生长的[2](Rn-G)(Rn-G)主要动力。H=-1λE=(1+U)(1+U)本文运用微气象技术中的波文比—能量平衡其中:[3]法测定了奈曼沙地春小麦整个生育期的日蒸散HT(T1-T2)量,并将其与大型蒸渗仪的测定值进行了比较分析;U=λE≈Ve≈V(e1-e2)同时探讨了由于作物因素而引起的能量平衡各分量这里的U就是所谓的波文比(Bowenratio),γ的变化过程,并且对由于降水和灌
5、溉而引起的蒸散是热力学湿度常数。因此,只要知道两个高度的气温量的变化进行了讨论。T1、T2及其相对应的水汽压e1、e2,以及Rn和G,就1研究方法可以计算出H和λE。3结果分析观测场设在中国科学院奈曼沙漠化研究站的小麦试验田中。观测项目主要有空气温度、湿度、净辐3.1蒸散量与土壤水分射、土壤热通量以及作物叶面积系数等。主要仪器有HTF-2型电动通风干湿表、TBB-1型净辐射仪从春小麦整个生育期日蒸散量的变化(图1)和热流板。收稿日期:2000-01-15;改回日期:2000-03-20基金项目:国家“973”项目(G19
6、99043400);国家“九五”攻关项目(96-920-13-02);院特别支持项目(KZ95T-04;KZ951-A1-301);院重点项目(KZ-952-91-218);国家重大基金课题(49890330);内蒙科委课题“西部之光”(999078);自然科学基金(990141)作者简介:李玉霖(1970—),男(汉族),甘肃靖远县人,硕士,助理研究员,主要从事农田微气象研究。增刊李玉霖等:奈曼沙地春小麦蒸散量及其分析67看,蒸散量在小麦生长初期相对较小,以后随着小麦3.2能量平衡各分量的变化特征生长逐渐增大。同时发现
7、蒸散量曲线不定期的出现[4,5]峰值,经过与天气状况和田间管理资料进行比较分根据能量平衡理论,在不考虑由于作物光合析,发现大多数峰值蒸散量出现在降雨或灌溉后的作用和新陈代谢而引起的能量转换以及作物冠层空1～2d内,在这之后日蒸散量逐渐下降,直到下次间和作物内部的热量储存(实际上这部分能量是很降雨或灌溉。这说明麦田蒸散量的大小与冠层下土小的,通常小于测定主要成分时的实际误差)的情况壤含水量的高低有密切的关系,在天气状况相同的下,农田内部所接受的净辐射能主要用于土壤贮热,条件下,土壤含水量越高,蒸散速度越快,日蒸散量湍流交换
8、和水分蒸散过程中,而它们的变化主要受越大。下垫面状况(作物种类,作物高度和叶面积系数等)的影响。沙地麦田由于强烈的作物蒸腾和地表蒸发,潜热交换量相对很大,四个测定期的λE平均占Rn的65.8%、78.3%、86.6%和83.1%,而感热交换和土壤热交换则很小,四个测定期的G和H分别占Rn的12%、7.2%、2.2%、
