农业机械学报

作者：程强,徐嫱,陈超,孙宇瑞,王忠义,薛绪掌

单位：中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,北京农业智能装备技术研究中心,

关键词：麦田;越冬期;地表蒸散量;适用性;参数修正

基金：国家自然科学基金项目（31501231）、北京市优秀人才培养（青年骨干个人）项目（2015000020124G124）和北京市农林科学院创新能力建设专项(KJCX20151411)

地表蒸散量是作物需水量估算以及农田水管理的重要依据。越冬期农田地表蒸散过程改变了土壤内部水热参数分布，进而影响春季作物的生长状况。本文对Penman-Monteith（PM）模型、Priestley-Taylor（PT）模型和Simultaneous heat and water（SHAW）模型在越冬期麦田地表蒸散量估算精度及适用性进行分析与评价，并针对冬季土壤冻结的特殊情况对模型参数进行了修正。麦田试验采集了北京市昌平区2011—2012年和2012—2013年2个冬季的气象参数与实际蒸散量。通过对比3种模型默认或经验参数下的估算值与实际测量值发现：PT模型对蒸散量的估算精度最高（PT、PM、SHAW模型RMSE分别为0.159、0.697、0.390mm），PM和PT模型的估算整体高于实际测量值，其原因在于冬季地表经历了固-液相变和气-液相变两个过程。为了提高估算精度，在PT和PM模型中引入水分胁迫系数，并利用第1年冬季的数据对3种模型参数进行修正，结果表明，修正后的PM模型（2011—2012年RMSE为0.159mm）和SHAW模型（2011—2012年RMSE为0.280mm）对蒸散量的估算精度都有明显提高。将参数修正后的模型用于预测2012—2013年冬季的地表蒸散量，结果表明：3种修正模型的估算精度均较高（PT、PM、SHAW模型RMSE分别为0.267、0.252、0.253mm）。相比之下，PT模型的计算最为简单，所需数据最少，因此，在估算越冬期麦田地表蒸散量时，可优先选择PT模型。

来源：2018年第10期

《农业机械学报》期刊编辑部

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