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基于SIMETAW模型的玉米蒸散量模拟与应用研究

刘洋  
【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。


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