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农田土壤水分时空变异特征及水量平衡分析

高凤莲  
【摘要】: 通过对中国农业大学河北曲周实验站一块面积约1公顷的农田中98个点取样分析,应用地质统计学的方法分析了不同时段两个土层的含水量的空间变异性特征。在该农田三个剖面土壤水分四年(1998-2002)系统观测基础上,分析了剖面土壤水分含量的时间变异特征,另外对2米土体的水分渗漏量和蒸散量也进行了分析,并提出了合理的灌溉制度。全文主要结论如下: 两个时期土壤水分表现出了明显的空间自相关格局,两个时期的底层土壤含水量的自相关距均大于表层的自相关距。通过对协同克立格(COK)、普通克立格(OK)及距离反比法(IDW)三种估值方法的比较,发现COK的估值精度最高,OK与IDW相差不大。 农田三个小区土层自上而下可分3个水分变化层,即土壤水分速变层(0~30cm)、土壤水分缓变层(30~140cm)和土壤水分相对稳定层(140~200cm)。 在土壤水分供应充足的情况下,农田实际蒸散量(ETa)与潜在蒸散量(ETp)相等;当土壤含水量低于萎焉点(0.37)时,则实际蒸散量近似为零;在水分胁迫的条件下,即当土壤水分供应系数(S_w)在(0.37,1)之间时,则ETa=S_w×ETp。 通过上面建立的关系式,计算得到了1998-1999年10个小区的渗漏量,其平均值为149.4mm,最大值为197.5mm,最小值为93.1mm,变异系数为2.9%。1999-2000年的渗漏量平均值为286.4mm,最大值为391.9mm,最小值为193.9mm,最大值约是最小值的2倍,变异系数为6.4%。 对曲周县21年(1981-2001)的降雨资料进行了年型划分,在此基础上确定了该农田每次最佳灌水量为60~70mm。


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