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喷灌条件下玉米冠层对水量分布影响的研究

李王成  
【摘要】: 喷灌条件下,玉米冠层对水量分布有很大的影响,本文在理论分析的基础上, 以春玉米为研究对象,结合田间试验,从水量分布和冠层结构两方面对这一问 题做了一些初步的探讨。研究认为:玉米冠层是影响喷灌水量在近地表分布的 一个决定性因素。随着玉米生育期的延长,它对喷灌水量的影响也逐渐增大。 经冠层调节后,冠层下部水量的具体的分布形式可分为四部分:秆径流水量, 叶下水量,叶尖水量和行间水量。试验表明,四部分水量在各自的点上的水量 的分布是相当均匀的。但近地表水量的整体分布是极不均匀的,这四部分水量 相互之间存在着很大的差异。 为了探明玉米冠层对喷灌水量的影响作用,本文对玉米冠层结构做了一些研 究工作。结果表明,茎叶夹角和叶方位角是描述冠层结构的两个特征量。它们 随玉米生育期的不同而发生相应的变化。对于某一生育阶段,其变化较小。叶 方位角在空间上呈带状分布,该区域关于植株对称。同时,单株玉米的叶方位 角随生育期的不同有沿时针方向旋转的趋势。本文采用多项式和正弦曲线叠加 的函数模型作为植株的叶脉曲线模拟方程,该模型能较好地描述叶脉的空间形 态,经验证,有较高的实用价值。在数据分析的基础上,提出了单叶叶面积的 计算模型并分析了叶面积指数在空间中的分布,认为利用该模型计算叶面积值 更接近叶面积的实测值;在近茎区内叶面积指数出现峰值,在向行间过渡时, 叶面积指数呈现迅速下降的现象。 通过深入分析认为,叶冠半径与叶面积的分布有密切的关系,它是表征冠层 结构的一个特征量。根据观测资料,提出了叶冠半径的计算模型。该模型中的 参数随玉米的品种及其生育期的不同而发生变化。进一步分析认为叶冠半径是 玉米生长时间和叶序的函数。 结合前面的分析,初步探讨了冠层上部水量、近地表水量及冠层间的关系。 认为:叶冠半径可以较好地将玉米冠层与喷灌水量的分布结合起来,作为进一 步研究有玉米冠层条件时的喷灌水量的空间分布的一个重要相关因子。本文在 理论分析基础上结合田间试验模拟了近地表四部分水量的分布与叶冠上部水量 的关系,并推求出它们与上部水量及叶冠半径之间的函数关系,给出了求解模 型。通过求解模型可以求出喷灌条件下玉米生育期内叶冠下近地表水量的分布 情况。试验分析认为冠层上部水量的分布是很均匀的,但叶冠下部水量的分布 却很不均匀,上部水量与下部水量间的分布存在着极大的差别。近地表水量的 分布与叶面积的空间分布是一致的。 结合理论分析,提出了冠层截留模型,用以计算冠层截留水量。


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