參考作物蒸發(fā)蒸騰量（ET-,0-）的初步檢驗實驗及輸入因子的響應分析研究.pdf

1、參考作物蒸發(fā)蒸騰量(ET0)是國際通用的評價水資源和計算作物需水量的基礎，也是制定水法和國際河流水資源分配的依據。ET0值的計算研究目前已進入標準化和普適性階段，由于我國缺乏ET0的實驗研究，現(xiàn)階段我國ET0值的計算僅單純地停留在利用聯(lián)合國糧農組織(FAO)主要推薦的修正Penman(MP)、Penman-Motheith(PM)公式進行計算或對比，結果給ET0的計算值帶來許多不確定性，成為我國引進中薄弱環(huán)節(jié)，本文分析了國外ET0研究最

2、新進展的基礎上，以半干旱地區(qū)-楊凌(偏濕潤)，參考作物(修剪苜蓿)為試驗材料，于2005年，實施ET0實驗率定及其相關的應用實驗研究，并以半干旱地區(qū)-呼和浩特(偏干旱)，1961～2003，43年長系列氣象數(shù)據，對ET0值進行長系列的輸入因子的響應基礎分析研究。獲得以下結論： 本文系統(tǒng)、引進國外先進成果，根據人工稱重lysimeter實驗，對半干旱楊凌氣候區(qū)各種ET0計算公式的適應性進行了最新、系統(tǒng)地率定研究，并在實驗率定中首次

3、引用美國工程師協(xié)會-環(huán)境與水資源機構(ASCE-EWRI)(2005)推薦的最新ET0計算公式-標準ASCE-PM及其它計算公式，確認在半干旱楊凌氣候條件下：初步確認，以天為計算尺度時標準ASCE-PM公式優(yōu)于PM，PM公式優(yōu)于其他代表性公式；并探討以小時為計算尺度的應用條件，做了較好的吸收消化，填補了我國在此方面的研究空白。 首次按PM及標準ASCE-PM公式的設定條件對參考作物(苜蓿)冠層阻力進行深入、重點的率定研究，揭示了

4、參考作物冠層阻力值在全生育期的變化數(shù)值，指出生育中期實驗條件及結果比較接近國外參考作物ET0值的設定條件(70s/m)，生長前期與后期的rc值與設定值差異較大，并對同變化過程進行了量化估算，并揭示了影響冠層阻力的主要因子是ET0值和空氣動力阻力ra，確認經過使用新的rc值計算結果更接近實測值。 對MP、PM及標準ASCE-PM公式做了簡要的推證，指出三個公式的理論基礎均基于同一種原理，即：都是能量平衡和水汽擴散原理，只是使用條件

5、的嚴格性及考慮因素有所不同。ET0計算公式的主要設定參數(shù)(如反射率、Angstrom公式中a、b值、兩種參考作物蒸發(fā)蒸騰量的轉換系數(shù)Kr值)進行了研究計算，實驗條件發(fā)現(xiàn)：生育中后期反射率變化比較平穩(wěn)，此期間計算值仍接近PM公式的設定值(0.23)，平均為0.237；作物生長季節(jié)的不同，Angstrom公式中a、b值與國內規(guī)范推薦的FAO值有所不同，應專門計算作物生長季節(jié)對應時段的a、b值，不能簡單地使用國際氣象組織推薦圖表內的年均值。由

6、于國際上常用的參考作物有兩種：牧草和紫花苜蓿，為便于標準化，本文求得兩種參考作物蒸發(fā)蒸騰量的轉換系數(shù)Kr值，可進行不同參考作物間的轉換計算。 文中分別對半干旱楊凌氣候區(qū)和呼和浩特氣候區(qū)的ET0計算公式中各輸入因子對ET0值的影響及程度進行了深入地研究，認為楊凌氣候區(qū)影響ET0計算值的主要因子是日照時數(shù)，其次為風速、平均氣溫、相對濕度；呼和浩特氣候區(qū)，年平均氣溫增加2.1℃時，4～10月份ET0值增加3.9～5.2(％)，當風速增

7、加20％時，作物生育期內(4～10月份)ET0，增加3.9～8.O(％)，春夏之交4～6月份ET0增加值占全生育期的61.9％，而相對濕度的改變對ET0值影響很小。呼和浩特地區(qū)平均年遞增的速率為0.049℃/年，長期規(guī)劃與近期實時灌溉管理中，應考慮升溫對ET0的敏感反應，根據不同的規(guī)劃設計水平年的要求，制定相對應的灌溉制度。 為了從生理、生化機理上對參考作物蒸發(fā)蒸騰量影響研究，對應于不同階段的水分虧缺處理，修剪苜蓿的累計產量和累

8、計蒸發(fā)蒸騰量均呈線性相關，相關系數(shù)在O.979～0.987之間，采用多元線性回歸計算結果顯示：在8、9、10(含11)月份里，10(11)月份參考作物水分敏感程度最高，其次是9月、8月。參考作物(苜蓿)生育階段ET0值的變化趨勢與其大氣上界光合有效輻射(PAR)值的變化趨勢基本相反，實測ET苜蓿值的圖形與計算冠層頂部光合有效輻射(PARCAN)值的圖形十分相近，參考作物生育術期二者數(shù)值變化趨勢相反。采用多元線性回歸及因子分析對參比CO2

9、、濕度差、氣孔導度、光合速率與蒸騰速率的相互影響進行計算，結果顯示：幾項因子對蒸騰速率影響的順序是一致的，最敏感的因子是濕度差，其次為氣孔導度、光合速率、參比C02。參考作物(苜蓿)生育期內，每棵收獲量與其實測ET苜蓿的變化過程基本相近。這些研究均有利于從生理生態(tài)方面對ET0值的影響進行初步地揭示。 本文有助于加強我國半干旱地區(qū)ET0值的應用研究，并在率定研究方面有所創(chuàng)新，有助于引進國外先進方法在我國消化吸收和推廣，并對學術前沿