马尼拉草坪冠气温差时间变化特征及其环境影响因子的研究

【摘要】：水是人类和一切生物赖以生存的重要物质基础,我国北方水资源不足,建立高效节水灌溉制度是这些地区的必然选择。本研究于2011年7月至2012年2月在河南省济源市,基于马尼拉草坪的净辐射、气温、空气相对湿度、风速和土壤含水量等环境因子的实时观测,测算了草坪环境连续时段的冠气温差,研究了不同月份、不同天气条件下的草坪冠气温差的日变化规律及其环境影响特征。着重分析了草坪冠气温差与环境因子和土壤含水量的定量关系,旨在为精确测算其冠气温差提供理论依据。所得结论如下: (1)在马尼拉草坪生长时期(2011年7月至11月)内,各月晴天天气日的马尼拉草坪冠气温差都有明显的昼夜变化,表现为单峰曲线趋势,不同月份在夜间和白天都出现了不同程度的差异,冠气温差的值都低于0℃。 (2)在马尼拉草坪非生长时期(2011年12月至2012年2月)内,各月晴天天气日的马尼拉草坪冠气温差的昼夜变化都没有生长时期节明显,变化趋势较小,单峰曲线不明显,变化范围变小,最大值和最小值都小于生长时期节,冠气温差都的值低于0℃。 (3)晴天日马尼拉草坪的日变化表现出较为明显的昼夜变化,夜间马尼拉草坪的冠气温差值较大,变化趋势不大;白天从清晨日出开始,马尼拉草坪冠气温差值明显减小,到15:00左右达到最小值,然后冠气温差值开始增大,到19:00左右趋于平缓,马尼拉草坪冠气温差的变化为单峰曲线,这种变化趋势与各月平均的冠气温差日变化规律基本一致。 (4)阴天日各月的冠气温差的昼夜变化为多峰曲线,夜间各月份的冠气温差值曲线都比较平缓,差异不明显,而在白天冠气温差曲线的变化较明显,马尼拉草坪冠气温差值开始减小的时间有所延缓,减小幅度与达到最小值的时间也出现了较大差异。 (5)马尼拉草坪生长时期冠气温差与气温Ta、土壤温度Ts、空气相对湿度RH、太阳总辐射R a、太阳净辐射Rn、冠层温度Tc、风速W、VPD的相关性从大到小的因子基本上依次是:RH VPD Ta Tc W Rn R a Ts。马尼拉草坪冠气温差与环境因子之间的偏相关系数在非生长时期节相对来说有所减小。其中与空气相对湿度的相关系数最高,全年都保持显著正相关。此为草坪土壤水分状况诊断提供重要的参考依据。 (6)采用逐步回归的方法进行分析不同时间段不同土层土壤相对含水量与马尼拉草坪冠气温差之间的关系,表明与马尼拉草坪冠气温差相关性最大的为20 cm土层深处土壤相对含水量。与10 cm和40 cm深处的土壤含水量也有一定的相关性。