分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-11-07 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 土壤含水量是影响半干旱区农作物生长的重要因素。为了准确测定土壤含水量的变化动态以指导农 业高效用水, 近年来, 利用地球物理测量方法研究高分辨率的水流入渗, 已经越来越受到欢迎和重视。本文以陇中半干旱区玉米田为例, 通过在土壤表面布置电极, 利用高密度电阻率成像法(ERT)对降雨前后土壤二维剖面进行电阻率数据测量, 实现对土壤二维剖面电阻率值和含水量监测, 解释不同条件下土壤含水量变化的原因, 建立陇中半干旱区农田土壤电阻率和含水量之间的相关关系。结果表明: 降水入渗使得二维剖面土壤电阻率整体呈明显降低趋势, 反演得到的电阻率图像局部电阻值“高低高”的变化过程, 与一次降水过程前后“干湿干”的循环过程一致。土壤含水量实测值与估计值之间有较为显著的线性关系(R2=0.651 8, n=96)。在0~2.0 m深度范围内, 总体估计偏差较小, 为0.74%; 土壤含水率的估计精度较高, 为2.64%。0~0.5 m 土层(H1)含水量监测探头分布密集, 数据采集较为准确, 故H1 层估计精度略高于0.5~2.0 m 层(H2)。相比之前利用实测工具进行野外测量, ERT 测量方法精度较高。本文提供了一个高分辨率的土壤结构二维分布与水分运移过程的图像,同时为实现精确和高效的农业用水管理提供一种新途径。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-11-07 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 蒸散发(ET)包括植物蒸腾(T)和土壤蒸发(E), 在维持全球能量平衡和气候调节中起关键作用。量化蒸散发及其组分在准确预报气候对生态系统碳水通量和能量的响应中至关重要。基于兰州大学半干旱区农业生态系统试验站2014 年玉米生长季涡度相关仪的观测结果, 利用修订后的Shuttleworth-Wallace 模型(S-W 模型)对覆膜玉米田的蒸散发进行模拟, 利用实测值对模拟结果进行验证, 对蒸散发及其组分的影响因素和敏感性进行分析。结果表明: S-W 模型对覆膜玉米农田蒸散发的模拟结果在日蒸散量大于2 mm·d1 的晴天和时晴时云天气较好, 阴雨天气模拟结果较差, 且模型模拟结果较涡度相关的实测值偏高。E/ET 在一天内的变化为单峰曲线, 在生长季尺度上, 在玉米快速生长期呈下降趋势, 在之后的时间基本保持不变。覆膜玉米农田的E/ET在日时间尺度的变化主要受气孔导度影响, 在生长季尺度主要受叶面积指数和土壤含水量的共同影响。敏感性分析表明, 蒸散发及其组分对作物冠层高度与参考高度间的空气动力阻力(raa)和冠层内边界层阻力(rac)均较敏感, 对作物冠层阻力(rsc)敏感性适中, 对地面与冠层间的空气动力阻力(ras)和下垫面裸土表面阻力(rss)不敏感, 在应用S-W 模型模拟覆膜玉米农田蒸散量时, 要特别注意阻力参数raa、rac 和rsc 的合理确定。
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