黄土塬区农田生态系统蒸散与能量平衡研究.docx

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1、黄土塬区农田生态系统蒸散与能量平衡研究农田蒸散和能量平衡是表现农田生态系统过程和功能的重要内容。本文以黄土塬区冬小麦生态系统为研究对象,利用涡度相关和微气象数据,分析了麦田蒸散的动态变化、能量闭合和分配特征,对于阐明区域水热平衡特征,提高农田水分利用效率有重要意义。主要结论如下:(1)麦田典型月份(2008年8月至2009年7月)蒸散量的日变化为单峰曲线。日变化中各时刻的蒸散量大都为正值,表现为从麦田向大气中释放水汽。各月日变化峰值大小差异明显,其中5月份最大,1月份最小,峰值出现的时间基本都在正午时分。不同天气条件下(晴天和阴天)麦田蒸散的日变化差异性明

2、显。受环境因素影响,晴天蒸散量明显比阴天高,其中春季的两个典型日蒸散量相差最大,夏季和秋季次之,而冬季的两个典型日相差最小。(2)麦田全年蒸散量为522.6mm,比降水量(501.8mm)高出20.8mm。降水量大于蒸散量在7月、9月份最为明显,而蒸散量大于降水量在4月、6月份最为明显,这主要与小麦的生长有关。麦田蒸散的变化很大程度上受到环境因素和生物因素的制约。在环境因素中,净辐射、气温和土壤含水量对蒸散的影响较大,尤其净辐射的影响最为明显;在生物因素中,蒸散主要受到叶面积指数影响。(3)麦田全年(2008年6月至2009年5月)的半小时尺度和日尺度能量

3、闭合度为0.71和0.76,存在能量不闭合现象。从不同的时间尺度来看,麦田白天能量闭合度明显高于夜间能量闭合度,夜间的能量不闭合是导致该系统数据质量降低的主要原因;夏季能量闭合度高于冬季能量闭合度;受到冬小麦在越冬期能量闭合度较低的影响,生长季能量闭合度低于非生长季能量闭合度。(4)麦田能量平衡分量的日变化和季节变化主要受到气象条件和冬小麦生长状况的影响。麦田全年能量主要分配给潜热通量(51%),感热通量次之(25%),而土壤热通量最小(0.6%)。冬小麦生育期内,感热通量在越冬期为能量主要支配项,而在灌浆期与潜热通量大致持平;潜热通量在其他生育期和休闲期

4、为能量主要支配项。