应用修订的Shuttleworth-Wallace模型对半干旱区覆膜玉米蒸散的研究

蒸散发(ET)包括植物蒸腾(T)和土壤蒸发(E)，在维持全球能量平衡和气候调节中起关键作用。量化蒸散发及其组分在准确预报气候对生态系统碳水通量和能量的响应中至关重要。基于兰州大学半干旱区农业生态系统试验站2014年玉米生长季涡度相关仪的观测结果，利用修订后的Shuttleworth-Wallace模型(S-W模型)对覆膜玉米田的蒸散发进行模拟，利用实测值对模拟结果进行验证，对蒸散发及其组分的影响因素和敏感性进行分析。结果表明： S-W模型对覆膜玉米农田蒸散发的模拟结果在日蒸散量大于2 mm·d-1的晴天和时晴时云天气较好，阴雨天气模拟结果较差，且模型模拟结果较涡度相关的实测值偏高。E/ET 在一天内的变化为单峰曲线，在生长季尺度上，在玉米快速生长期呈下降趋势，在之后的时间基本保持不变。覆膜玉米农田的E/ET在日时间尺度的变化主要受气孔导度影响，在生长季尺度主要受叶面积指数和土壤含水量的共同影响。敏感性分析表明，蒸散发及其组分对作物冠层高度与参考高度间的空气动力阻力(raa)和冠层内边界层阻力(rac)均较敏感，对作物冠层阻力(rsc)敏感性适中，对地面与冠层间的空气动力阻力(ras)和下垫面裸土表面阻力(rss)不敏感，在应用S-W模型模拟覆膜玉米农田蒸散量时，要特别注意阻力参数raa、rac和rsc的合理确定。