科爾沁沙丘—草甸相間地區(qū)植被蒸發(fā)蒸騰量變化規(guī)律研究.pdf

1、科爾沁阿古拉生態(tài)-水文研究區(qū)位于科爾沁沙地南緣科左后旗的阿古拉鎮(zhèn)，科爾沁沙地，科爾沁沙地作為中國(guó)四大沙地之一，屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候下的半干旱地區(qū)，具有其獨(dú)特的氣候、地形地貌、生態(tài)及水文循環(huán)特點(diǎn)。研究區(qū)內(nèi)由北向南形成了典型的沙丘-過(guò)渡帶-草地（農(nóng)田）-湖泊-草地-沙丘的地貌形態(tài)，地下水資源豐富。因此，對(duì)該地區(qū)的水熱傳輸?shù)难芯考罢J(rèn)知具有重要意義。本文以阿古拉生態(tài)-水文試驗(yàn)站的重點(diǎn)研究區(qū)(9.7km2)為研究對(duì)象，從2007年開(kāi)始采用自動(dòng)氣

2、象站、土壤梯級(jí)觀測(cè)系統(tǒng)、波文比觀測(cè)系統(tǒng)、地下水自動(dòng)監(jiān)測(cè)等儀器進(jìn)行觀測(cè)。本文選取2008、2009年的試驗(yàn)站人工觀測(cè)及自動(dòng)觀測(cè)數(shù)據(jù)，主要進(jìn)行了以下幾項(xiàng)內(nèi)容的試驗(yàn)和模擬研究:
　　1.使用試驗(yàn)區(qū)的氣象數(shù)據(jù)，以Penman-Monteith(P-M)為基礎(chǔ)方法對(duì)參考作物騰發(fā)量進(jìn)行估算，并探討了能量平衡-波文比法，Hargreaves法，蒸發(fā)皿法以及Christiansen-Hargreaves方法估算參考作物騰發(fā)量的適用性。
　　

3、2.使用單作物系數(shù)法模型ISAREG對(duì)研究區(qū)內(nèi)的天然植被差巴嘎蒿群落，多年生牧草群落，人工植被旱作玉米的實(shí)際蒸發(fā)蒸騰量和根區(qū)土壤水量平衡進(jìn)行了模擬，并根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂颍脖桓采w條件率定和驗(yàn)證了各植被的作物系數(shù)，多年生牧草在生長(zhǎng)初期和生長(zhǎng)中期的作物系數(shù)Kcini=0.3，Kcmid=0.85，旱作玉米的作物系數(shù)Kcini=0.3，Kcmid=1.05。
　　3.使用雙作物系數(shù)模型SIMDualKc，模擬了2008和2009年差巴嘎蒿群

4、落，多年生牧草群落以及人工玉米在生長(zhǎng)期內(nèi)的土壤水分變化規(guī)律，并與實(shí)測(cè)土壤含水率進(jìn)行對(duì)比，模擬結(jié)果良好。草甸地試驗(yàn)點(diǎn)C3在2008和2009年的實(shí)際騰發(fā)量（ETc）分別為453mm和464mm，對(duì)于無(wú)灌溉條件下的雨養(yǎng)玉米，其實(shí)際騰發(fā)量在兩年中分別為454mm和367mm，與其他地區(qū)灌溉條件下的玉米相比，試驗(yàn)區(qū)的玉米生長(zhǎng)中期的植株平均高度、葉面積指數(shù)均較低，相對(duì)應(yīng)實(shí)際騰發(fā)量較低。在單作物系數(shù)的基礎(chǔ)上，率定及驗(yàn)證了植被在生長(zhǎng)初期，生長(zhǎng)中期和生

5、長(zhǎng)末期的基礎(chǔ)作物系數(shù)Kcb值，其中多年生牧草群落在生長(zhǎng)中期的基礎(chǔ)作物系數(shù)Kcbmid=0.75，差巴嘎蒿群落的中期基礎(chǔ)作物系數(shù)為Kcbmid=1.0，早作玉米的Kcbmid=0.85，并得到了生長(zhǎng)期內(nèi)牧草群落和雨養(yǎng)玉米遭受水分脅迫的生長(zhǎng)階段。
　　4.系統(tǒng)分析了研究區(qū)多種植被蒸發(fā)蒸騰量變化規(guī)律及其對(duì)氣象因子的響應(yīng)。影響草甸地多年生牧草群落在2008年生長(zhǎng)期內(nèi)蒸發(fā)蒸騰量的氣象因子主要為，空氣平均溫度、實(shí)際水汽壓、飽和水汽壓差、凈輻射

6、和平均風(fēng)速。對(duì)差巴嘎蒿群落蒸發(fā)蒸騰量影響的氣象因子按照影響的程度排序?yàn)?平均氣溫＞表層土壤溫度＞凈輻射＞平均相對(duì)濕度＞平均氣壓。降雨過(guò)后，植被騰發(fā)量會(huì)顯著增加。其中兩種植被的騰發(fā)量均對(duì)風(fēng)速的響應(yīng)較小。
　　5.定量分析了各試驗(yàn)點(diǎn)蒸發(fā)蒸騰量中土壤蒸發(fā)量（E）和植被騰發(fā)量（T)兩部分的所占比例，以及在整個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)的變化趨勢(shì)。并主要探討了地下水補(bǔ)給在研究區(qū)對(duì)植被生長(zhǎng)的意義，在豐水年2008年中，牧草試驗(yàn)點(diǎn)的地下水補(bǔ)給量(GWC)為162