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四大沙地之一，屬于溫帶大陸性季風氣候下的半干旱地區(qū)，具有其獨特的氣候、地形地貌、生態(tài)及水文循環(huán)特點。研究區(qū)內由北向南形成了典型的沙丘-過渡帶-草地（農田）-湖泊-草地-沙丘的地貌形態(tài)，地下水資源豐富。因此，對該地區(qū)的水熱傳輸?shù)难芯考罢J知具有重要意義。本文以阿古拉生態(tài)-水文試驗站的重點研究區(qū)(9.7km2)為研究對象，從2007年開始采用自動氣

2、象站、土壤梯級觀測系統(tǒng)、波文比觀測系統(tǒng)、地下水自動監(jiān)測等儀器進行觀測。本文選取2008、2009年的試驗站人工觀測及自動觀測數(shù)據(jù)，主要進行了以下幾項內容的試驗和模擬研究:
　　1.使用試驗區(qū)的氣象數(shù)據(jù)，以Penman-Monteith(P-M)為基礎方法對參考作物騰發(fā)量進行估算，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對研究區(qū)內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際蒸發(fā)蒸騰量和根區(qū)土壤水量平衡進行了模擬，并根據(jù)當?shù)氐臍夂?，植被覆蓋條件率定和驗證了各植被的作物系數(shù)，多年生牧草在生長初期和生長中期的作物系數(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期內的土壤水分變化規(guī)律，并與實測土壤含水率進行對比，模擬結果良好。草甸地試驗點C3在2008和2009年的實際騰發(fā)量（ETc）分別為453mm和464mm，對于無灌溉條件下的雨養(yǎng)玉米，其實際騰發(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，試驗區(qū)的玉米生長中期的植株平均高度、葉面積指數(shù)均較低，相對應實際騰發(fā)量較低。在單作物系數(shù)的基礎上，率定及驗證了植被在生長初期，生長中期和生

5、長末期的基礎作物系數(shù)Kcb值，其中多年生牧草群落在生長中期的基礎作物系數(shù)Kcbmid=0.75，差巴嘎蒿群落的中期基礎作物系數(shù)為Kcbmid=1.0，早作玉米的Kcbmid=0.85，并得到了生長期內牧草群落和雨養(yǎng)玉米遭受水分脅迫的生長階段。
　　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)律及其對氣象因子的響應。影響草甸地多年生牧草群落在2008年生長期內蒸發(fā)蒸騰量的氣象因子主要為，空氣平均溫度、實際水汽壓、飽和水汽壓差、凈輻射

6、和平均風速。對差巴嘎蒿群落蒸發(fā)蒸騰量影響的氣象因子按照影響的程度排序為:平均氣溫＞表層土壤溫度＞凈輻射＞平均相對濕度＞平均氣壓。降雨過后，植被騰發(fā)量會顯著增加。其中兩種植被的騰發(fā)量均對風速的響應較小。
　　5.定量分析了各試驗點蒸發(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，以及在整個生長期內的變化趨勢。并主要探討了地下水補給在研究區(qū)對植被生長的意義，在豐水年2008年中，牧草試驗點的地下水補給量(GWC)為162