基于SIMETAW模型的玉米蒸散量模拟与应用研究

论文摘要

精确估算作物蒸散量是提高该区域农业水资源利用效率的首要条件,对合理利用水资源具有重要意义。因此,本研究通过在辽宁阜新地区开展的田间试验数据对作物蒸散量模型——SIMETAW进行验证和参数校正,并利用经有效化后的模型模拟分析本地区玉米的蒸散量。主要研究结论如下：（1）通过对田间实测数据和模拟值的比较,校验后的SIMETAW模型可以较为准确的模拟玉米蒸散量（ETc）变化过程,各模拟值与实测值的差距在允许范围内,模型在阜新地区的应用中表现出良好的适用性。（2）对不同年型下玉米蒸散量（ETc）的模拟表明,玉米在丰水年型下ETc变异大,平水年型下ETc变异最小；玉米枯水年型下盈亏程度为-26.3%,平水年型下盈亏程度为-10.8%,丰水年型下盈亏程度为15.2%；不同年型下有效降水量（ETr）与灌溉量（ETaw）的模拟表明,丰水年型下玉米ETr为365.7mm,平水年型下为309.8mm,枯水年型下为253.8mm,从时间上看,6—8月份水分亏缺量最少,7月份水分略有盈余。（3）基于ETc模拟值的降水-需水的耦合度分析表明,各年型逐月需水模比系数变化基本-致,逐月降水-需水耦合度变化不一致。丰水年刑下,各月的需水模比系数与降水-需水耦合度数值分布均呈抛物线变化,且变化基本吻合,均在7月份出现高峰值,为85.08%；平水年型下,各月降水-需水耦合度均不同程度降低,且在6月份提前到达高峰值,导致6月、7月的降水-需水耦合度与需水模比系数数值不吻合,整个生长季耦合度降低,为73.57%。（4）不同年型下产量和经济效益估算结果表明,随降水量增加灌溉产量而缓慢下降,雨养产量逐渐增加,生长季降水量到达500mm以上时,灌溉与雨养产量接近并逐渐一致；在枯水年型下,灌溉增产潜力较大,适时适量灌溉可获得较高灌溉产量；降水量在300mm（累积概率为75%）以下,雨养产量较低。（5）SIMETAW模型在气候变化条件下模拟的玉米生长季ET0、、ETc、、ETr、、ETaw等指标差异相对较大,说明气候变化引起玉米对水分需求较为敏感,未来应该采取积极主动措施应对气候变化对玉米生产的影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 我国水资源现状
• 1.1.2 辽宁省水资源现状
• 1.2 国内外文献综述
• 1.2.1 节水农业
• 1.2.2 作物蒸散量
• 1.2.3 作物蒸散量的计算方法
• 1.2.4 作物蒸散量模型
• 1.3 本研究的依据和意义
• 第二章 研究内容与方法
• 2.1 研究区域概况
• 2.2 研究内容
• 2.3 研究方法
• 2.4 技术路线
• 2.5 主要参数测定
• 2.5.1 气象参数
• 2.5.2 土壤参数
• 2.5.3 田间测试项目及方法
• 2.6 数据分析
• 第三章 SIMETAW模型参数调试与模型校验
• 3.1 SIMETAW模型简介
• 3.1.1 模型功能
• 3.1.2 模型作物参数
• 3.2 模型验证
• 3.3 模型校正与验证
• C动态变化'>3.3.1 ET_C动态变化
• C模拟值与实测值比较'>3.3.2 ET_C模拟值与实测值比较
• 第四章 SIMETAW模型模拟与应用
• 4.1 气象因子变异分析
• 4.1.1 降水量变化特点分析
• O）变化特点分析'>4.1.2 参考作物蒸散量（ET_O）变化特点分析
• C）的模拟'>4.2 不同年型下玉米蒸散量（ET_C）的模拟
• R）与灌溉量(ET_AW)的模拟'>4.3 不同年型下有效降水量（ET_R）与灌溉量(ET_AW)的模拟
• C模拟值的降水-需水耦合度分析'>4.4 基于ET_C模拟值的降水-需水耦合度分析
• 4.5 SIMETAW对玉米不同播期蒸散量的模拟
• 4.5.1 播期参数输入项设置
• 4.5.2 模拟结果分析
• 4.6 不同年型下的玉米产量估算
• 4.7 不同年型下玉米的经济效益估算
• 4.8 SIMETAW模型在未来气候变化条件下玉米蒸散量的模拟
• 4.8.1 SIMETAW模型气象参数输入项设置
• 4.8.2 模拟结果分析
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 存在的问题与展望
• 5.2.1 本研究存在的问题
• 5.2.2 SIMETAW模型功能开发与节水农业
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历