典型半干旱区干旱胁迫作用对春小麦蒸散及其作物系数的影响特征

摘要：

蒸散量是地表水分循环的重要分量,与农业和生态系统的水分需求密切相关,是水资源规划和管理必须考虑的重要因素之一.虽然对湿润区作物蒸散计算模型研究已经相对比较成熟,但由于干旱和半干旱区作物蒸散量受干旱胁迫的显著影响,以往建立的湿润区作物蒸散模型和作物系数并不适用对其作物蒸散量的估算,而目前对这一问题的研究却十分有限.利用位于黄土高原典型半干旱区的“定西干旱生态环境综合科学试验站”春小麦农田的蒸渗仪、蒸发皿、超声涡动仪的观测资料及常规气象观测资料相结合,分析了该地区实际蒸散量与FAO推荐作物系数估算的蒸散量之间的差异性及其随干旱胁迫度的变化关系.研究了该地区春小麦参考蒸散量与蒸发皿蒸发量比值和实际蒸散量与蒸发皿蒸发量比值随干旱胁迫度的变化特征及春小麦作物系数对干旱胁迫度的响应规律,并对FAO推荐值的作物系数进行了改进.分析发现,由于半干旱区作物蒸散受干旱胁迫影响较大,FAO推荐作物系数估算的蒸散量与实际蒸散量相差很显著,实际作物系数对干旱胁迫度的依赖很强,随干旱胁迫度增加显著减少,但其敏感性在干旱胁迫度约达到0.7后明显降低.而且,改进的作物系数在作物生长初期和发育期远远低于FAO的推荐值和Kumar修正值,改进的作物系数估算的春小麦蒸散量也明显比后两者估算的更接近实际观测值,与观测值线性拟合的系数为0.98,决定系数能够达到0.45,标准误差也仅为0.85 mm,对半干旱地区春小麦蒸散量的估算效果比较理想.

关键词：半干旱区、干旱胁迫度、作物蒸散量、作物系数、模型改进

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资助基金：国家重点基础研究发展计划2013CB430206和国家自然科学基金重点项目40830957资助

在线出版日期：2015-06-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1384-1394