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参考作物蒸发蒸腾量（ET0）的初步检验实验及输入因子的响应分析研究

2020-11-23阅读(971)

参考作物蒸发蒸腾量（ET0）的初步检验实验及输入因子的响应分析研究

论文摘要

参考作物蒸发蒸腾量（ET0）是国际通用的评价水资源和计算作物需水量的基础,也是制定水法和国际河流水资源分配的依据。ET0值的计算研究目前已进入标准化和普适性阶段,由于我国缺乏ET0的实验研究,现阶段我国ET0值的计算仅单纯地停留在利用联合国粮农组织（FAO）主要推荐的修正Penman（MP）、Penman-Motheith（PM）公式进行计算或对比,结果给ET0的计算值带来许多不确定性,成为我国引进中薄弱环节,本文分析了国外ET0研究最新进展的基础上,以半干旱地区-杨凌（偏湿润）,参考作物（修剪苜蓿）为试验材料,于2005年,实施ET0实验率定及其相关的应用实验研究,并以半干旱地区-呼和浩特（偏干旱）,1961～2003,43年长系列气象数据,对ET0值进行长系列的输入因子的响应基础分析研究。获得以下结论:本文系统、引进国外先进成果,根据人工称重lysimeter实验,对半干旱杨凌气候区各种ET0计算公式的适应性进行了最新、系统地率定研究,并在实验率定中首次引用美国工程师协会-环境与水资源机构（ASCE—EWRI）（2005）推荐的最新ET0计算公式―标准ASCE-PM及其它计算公式,确认在半干旱杨凌气候条件下:初步确认,以天为计算尺度时标准ASCE-PM公式优于PM,PM公式优于其他代表性公式;并探讨以小时为计算尺度的应用条件,做了较好的吸收消化,填补了我国在此方面的研究空白。首次按PM及标准ASCE-PM公式的设定条件对参考作物（苜蓿）冠层阻力进行深入、重点的率定研究,揭示了参考作物冠层阻力值在全生育期的变化数值,指出生育中期实验条件及结果比较接近国外参考作物ET0值的设定条件（70s/m）,生长前期与后期的rc值与设定值差异较大,并对日变化过程进行了量化估算,并揭示了影响冠层阻力的主要因子是ET0值和空气动力阻力ra,确认经过使用新的rc值计算结果更接近实测值。对MP、PM及标准ASCE-PM公式做了简要的推证,指出三个公式的理论基础均基于同一种原理,即:都是能量平衡和水汽扩散原理,只是使用条件的严格性及考虑因素有所不同。ET0计算公式的主要设定参数（如反射率、Angstrom公式中a、b值、两种参考作物蒸发蒸腾量的转换系数Kr值）进行了研究计算,实验条件发现:生育中后期反射率变化比较平稳,此期间计算值仍接近PM公式的设定值（0.23）,平均为0.237;作物生长季节的不同,Angstrom公式中a、b值与国内规范推荐的FAO值有所不同,应专门计算作物生长季节对应时段的a、b值,不能简单地使用国际气象组织推荐图表内的年均值。由于国际上常用的参考作物有两种:牧草和紫花苜蓿,为便

论文目录

  • 1 引言
  • 1.1 研究目的与意义
  • 1.2 研究内容
  • 1.3 研究系统及流程
  • 2 研究方法与试验设计
  • 2.1 试验区概况
  • 2.2 研究方法
  • 2.2.1 参考作物选择
  • 2.2.2 研究方法
  • 2.3 实验布置方案与测定项目
  • 2.3.1 实验布置
  • 苜蓿)'>2.3.2 参考作物（苜蓿）蒸发腾发量(ET苜蓿)
  • 2.3.3 棵间土壤蒸发的测定
  • 2.3.4 Bowen 自动气象站
  • 2.3.5 土壤含水量
  • 2.3.6 生物量的测定
  • 2.3.7 光合作用测定
  • 0计算公式国外研究进展与评估'>3 ET0计算公式国外研究进展与评估
  • 0计算公式的研究进展与应用评估'>3.1 ET0计算公式的研究进展与应用评估
  • 0计算公式的研究进展'>3.1.1 ET0计算公式的研究进展
  • 0计算公式应用的分析评估'>3.1.2 ET0计算公式应用的分析评估
  • 0代表公式的理论基础'>3.2 三个时期ET0代表公式的理论基础
  • 3.2.1 MP 公式的推导过程
  • 3.2.2 PM 公式的推导要点
  • 3.2.3 标准ASCE-PM 公式
  • 0计算公式'>3.3 ET0计算公式
  • 3.3.1 标准ASCE-PM公式
  • 3.3.2 Penman-Monteith 公式
  • 3.3.3 FAO-24 Penman 公式
  • 3.3.4 Hargreaves 公式
  • 3.3.5 Priestly-Taylor 公式
  • 3.3.6 Doorenbos－Pruitt 公式
  • 3.3.7 FAO-24 Blaney-Criddle 公式
  • 3.3.8 FAO-24 Radiation 公式
  • 3.6 小结
  • 0计算公式在我国半干旱区（杨凌）的率定实验研究'>4 ET0计算公式在我国半干旱区（杨凌）的率定实验研究
  • 0计算公式在半干旱区杨凌的评估分析研究（以天为计算尺度）'>4.1 ET0计算公式在半干旱区杨凌的评估分析研究（以天为计算尺度）
  • 4.1.1 实测值与各公式计算数值相互关系评估
  • 苜蓿与各公式计算值的相关分析'>4.1.2 实测值ET苜蓿与各公式计算值的相关分析
  • 苜蓿与各公式计算值的误差评估'>4.1.3 实测值ET苜蓿与各公式计算值的误差评估
  • 苜蓿与各公式计算值的总率定评估'>4.1.4 实测值ET苜蓿与各公式计算值的总率定评估
  • 0计算公式在我国杨凌的初步分析（以小时为计算尺度）'>4.2 ET0计算公式在我国杨凌的初步分析（以小时为计算尺度）
  • 0计算公式'>4.2.1 ET0计算公式
  • 4.2.2 各公式的分析评估
  • 0计算公式在半干旱区杨凌地区主成项和适用性分析评估'>4.3 ET0计算公式在半干旱区杨凌地区主成项和适用性分析评估
  • 0计算公式间对比评估（计算尺度为天（旬））'>4.3.1 ET0计算公式间对比评估（计算尺度为天（旬））
  • 0计算公式间对比评估（计算尺度为小时）'>4.3.2 ET0计算公式间对比评估（计算尺度为小时）
  • 0值的影响估算'>4.3.3 不同日照时数对ET0值的影响估算
  • 4.4 小结
  • 0计算公式设定条件冠层阻力的实验率定与主要因子的影响分析估算'>5 ET0计算公式设定条件冠层阻力的实验率定与主要因子的影响分析估算
  • 0计算公式设定条件的实验率定'>5.1 ET0计算公式设定条件的实验率定
  • 5.1.1 自然地理条件
  • 5.1.2 实验内容
  • 5.1.3 土壤水分的测定
  • 5.2 冠层阻力的率定研究
  • 5.2.1 冠层阻力的定义
  • 5.2.2 冠层阻力的计算公式
  • 5.2.3 冠层阻力率定
  • 5.3 缺实测资料情况下下垫面反射率的估算
  • 5.3.1 Song 反射率计算公式
  • 5.3.2 Song 反射率计算公式的检验
  • 5.3.3 用Song 公式对参考作物（修剪苜蓿）反射率值的估算
  • r）'>5.4 两种参考（标准）作物（紫花苜蓿、牧草）蒸发腾发量的转换系数（Kr）
  • 5.5 小结
  • 0计算公式输入因子的响应'>6 ET0计算公式输入因子的响应
  • 0计算公式的响应'>6.1 半干旱气候区（杨凌）输入因子对ET0计算公式的响应
  • 6.1.1 方法原理
  • 0计算公式的影响分析'>6.1.2 输入因子对ET0计算公式的影响分析
  • aero值的响应'>6.1.3 全生育期输入因子对ETaero值的响应
  • rad值的响应'>6.1.4 全生育期输入因子对ETrad值的响应
  • rad及ETaero对ET0值的影响分析'>6.1.5 全生育期ETrad及ETaero对ET0值的影响分析
  • 0计算公式的对比及输入因子影响分析'>6.2 呼和浩特半干旱气候区ET0计算公式的对比及输入因子影响分析
  • 6.2.1 PM 与MP 公式的对比
  • 0值的影响'>6.2.2 气温、风速、湿度输入因子对ET0值的影响
  • 6.3 辐射项Angstrom 公式中a、b 值的设定
  • 6.3.1 辐射项Angstrom 公式中a、b 值的推求
  • 6.3.2 辐射项Angstrom 公式中a、b 值的设定
  • 0值与PM 公式计算值的对比研究'>6.3.3 杨凌气候区率定a、b 计算新ET0值与PM 公式计算值的对比研究
  • 6.4 小结
  • 0的影响初步研究'>7 参考作物生理生态因子对ET0的影响初步研究
  • 7.1 水分亏缺对参考作物的影响
  • 7.1.1 参考作物产量与全生育期总蒸发腾发量的关系
  • 7.1.2 参考作物产量与时段蒸发腾发量关系的线性模型
  • 7.2 参考作物时空分布结构特征分析
  • 7.2.1 单株参考作物高度与其分枝数、叶片数关系
  • 7.2.2 叶面积指数空间分布特征
  • 7.3 光能分布和截获
  • 7.3.1 大气上界光合有效辐射
  • 7.3.2 冠层顶部光合有效辐射
  • 7.4 参考作物叶片蒸腾速率和光合作用的响应
  • 7.4.1 因子分析原理
  • 7.4.2 参考作物叶片蒸腾速率和光合作用之间的关系
  • 7.4.3 单叶气孔导度和蒸腾速率的关系
  • 7.5 物质积累
  • 0的关系'>7.5.1 生物量积累与ET0的关系
  • 0值的关系'>7.5.2 可溶性固形物含量与ET0值的关系
  • 7.6 小结
  • 8 结论与存在问题
  • 8.1 结论
  • 8.2 研究存在的问题
  • 致谢
  • 参考文献
  • 作者简介

    • 相关论文文献

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