灌丛化的蒸散耗水效应数值模拟研究——
水分蒸散耗散结构的初步验证
时 , 蒸散量由 a 状态通过分岔突变现 象进入 b 1 或 b 2 , 随 的变化, 又进一步出现分叉至 c1 或 c2 , c3 或 c4 ∀∀等, 呈正反馈或负反馈的非线性表现。实验 在其它条件相同的情况下 , 对构成蒸散的某一因子 进行不同的量 ( ) 的设定 , 通过测定蒸散量 E , 验证 是否随参量 有正、 负反馈表现。如果有正、 负反 馈 , 且存在相关非线性机制 , 说明蒸散 存在耗散结 构 , 耗散结构理论适应于水分的蒸散。
Abstract: T hrough m easuring t he w at er evapo tr anspiration by w eig hing at Dunhuang M ogao Gr ot to es in the ext reme dry ar ea, t he f act ors aff ect ing o n evapo tr anspiratio n, such as the size of soil g rain, salt , w at er, climat e stat us, t he kind of v eg et at ion and etc. , w ere com parat iv ely analyzed, and the no nlinear r elat ion ship betw een t he fact o rs and evapot ranspirat io n w ere f ound. T he evapo tr anspiratio n and t he facto rs have a w ide nonlinear act ive m echanism, fit t ing in the co ndit ions and charact er s of t he ex ist ence of the dissipat ive st ruct ure t heo ry. All relat iv e fact or s are t he elements of t he evapot ranspirat ion. T he integr at e act ion makes evapo tr anspiring int ensit y nonlinear st ate. T he int ensit y of t he evapot ranspirat ion is a st ructure funct ion f ormed by all fact or s. When the facto rs o f soil, w eather, w at er, veget at ion and et c. f luct uat e the coo perat ing reso nance, t he dissipative structure w ill be f ormed, and the ev apot ranspiring int ensit y sho w s a branching and g reat v ar iance w it h a hig her or lo w er no nlinearit y. T he dissipat ive structure prev alent ly ex ist s everyw here in t he evapo transpiration syst em. It is an int egrat e ref lect ing a spat io t emporal het erog ene it y of ev apot ranspir ing f act ors. T he theory of dissipat iv e st ruct ure is t est ified primarily , r ef lect ing it is suitably applied in t he ev apot ranspiring pro cesses. Key words: ev apot ranspirat ion; w at er; soil; w eat her; dissipat ive st ruct ure 自 1967 年普利高津提出耗散结构理论后 , 在物 理学、 化 学 等 科学 领 域 产 生 了 广 泛 而 深 远 的 影 [ 1 3] 响 , 耗散结构理论是指: 一个远离平衡态的复杂 系统, 各元素的作用具有非线性的特点, 正是这种非 线性的相关机制, 导致了大量离子的协同作用, 突变 而产生了有序结构 [ 4] 。普利高津把远离平衡的非
高羊茅蒸腾耗水特性研究
１ 材 料 与 方 法
１ １ 试 验 区域概 况 ．
在季节性干旱的问题 ， 国有 ２３的城市常年处 于供水不足 全 ／ 状 态 “］ 。如何在保证草坪外观质量的基础上节约用水 是 目
前 亟待解决 的重 要 问题。高羊 茅 （ ｅ ｕａａｕｄｎｃａ 为禾 Ｆｓ ｃ ｒｎ ｉ ｅ ） ｔ ａ
试验地位 于青 岛农业大学实 验基地 ， 青岛市城 阳区地处
北温带季风区域 ， 属温带季风气候 ， 同时又具有显著 的海洋性
气候特点。空气湿润 ， 雨量充沛 ， 温度适 中， 四季分 明。年 均
本科羊茅属多年生丛生 型草本植物 ， 是冷地 型禾本科草种 中
抗 热抗旱性最强的草种 ， 广泛应用 于天然草地改 良、 混播草地
质地为 ０２ 均 一 性 为 ０ ２ 。草 坪 外 观 质 量 评 分 标 准 见 ．， ． Ｊ
表 ｌ 。
年 ５月 ３日进行 ， 测定前 １ｄ 将所有花盆 浇透水 ， 之后充分灌 水组每天正常浇水 ； 限制灌水组 以后不再浇水 ， 直至草坪草 出
表 １ 草坪外观质■评分标准
１４ 数 据 分析 ．
散总量差异极 显著 ， 表现为 Ｔ ＞ ， 限制灌水条件下 ３种草坪模式 的外 观质量综 合评分为 Ｔ ＞Ｔ ＞Ｔ ， ， Ｔ ＞Ｔ ； 。 ： ｓ 且相互间 差异达到极显 著水平 （ ０ ０ ） Ｐ＜ ． １ 。 关键词 ： 草坪草 ； 蒸散量 ； 蒸腾耗水 特性
中图分类号 ： ６ ８４ １ ￥ ８ ．０ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ：０ ２—１０ （０ ２ ０ ０ ６ ０ １０ ３２ ２ １ ）９— １８— ３
蒸散高峰持续时 间长 ； 蒸散量 一直处 于较低 水平 ， Ｔ 变化 趋 势也最为平稳 ，２ ０ — １ ：０时达到最 大值 ０ ２ｍ 仅 占 Ｂ １ ：０ ４ ０ ． ｍ，
参照作物蒸散量计算模型在新疆干旱地区适用性研究
对作物需水信息实时、准确地获取是实现智能灌溉发展 精准农业的关键技术和必要条件［１］。参照作物蒸散量（ＥＴ０） 既是植物生长过程中一个非常重要的参数，又能为计算作物 需水量提供重要依据。参照作物蒸散量反映的是大气蒸发能 力与作物需水信息的关系，预测结果的精确与否将直接影响 作物的长势以及智能灌溉的效果。ＥＴ０ 的计算具有地域性、 时域性，常见的计算方法有模型法、温度法、经验公式法和综 合法等［２］。当前受国内外学者推崇的是 ＦＡＯ－５６Ｐｅｎｍａｎ－ Ｍｏｎｔｅｉｔｈ方法，该方法以水汽扩散和能量平衡方程为基础，将 作物的生理特征和空气动力学参数同时考虑在内，计算结果 较为准确，国内外院校和研究机构都以此为标准来评价其他 方法及模型的准确性，并对其他模型进行修正 。 ［３－４］ 但该方 法需要用到日最低气温（Ｔｍｉｎ）、日最高气温（Ｔｍａｘ）、地理纬度、 海拔、日平均相 对 湿 度、实 际 日 照 时 长 （ｈ）、风 标 高 度 及 风 速 （ｍ／ｓ）等 ８个参数，在面积广阔和资料缺失的地区尤其是新 疆地形复杂地区同时测量这些气象数据的站点是严重受限
樊湘鹏，许 燕，周建平
（新疆大学机械工程学院，新疆乌鲁木齐 ８３００４７）
摘要：对作物需水信息实时、准确地获取是实现智能灌溉发展精准农业的关键技术和必要条件。参照作物蒸散量 （ＥＴ０）是获取需水信息的重要依据和需水决策系统的核心，ＥＴ０ 计算模型的精确与否将直接影响作物的长势以及智 能灌溉的效果。选取基于温度的 Ｈａｒｇｒｅａｖｅｓ－Ｓａｍａｎｉ法（Ｈ－Ｓ法）、基于辐射的 Ｐｒｉｅｓｔｌｅｙ－Ｔａｙｌｏｒ以及经验公式法 Ｉｒｍａｒｋ－Ａｌｌｅｎ进行比较，选择不同的气象条件下最佳的 ＥＴ０计算模型。选择新疆地区的昭苏、乌鲁木齐、麦盖提、吐鲁 番 ４个站点的气象数据，分别利用 Ｈ－Ｓ法、经验公式法 Ｉｒｍａｒｋ－Ａｌｌｅｎ（Ｉ－Ａ法）、Ｐｒｉｅｓｔｌｅｙ－Ｔａｙｌｏｒ辐射公式（Ｐ－Ｔ 法）、以及 Ｐｅｎｍａｎ－Ｍｏｎｔｅｉｔｈ公式（ＰＭ－５６）４种方法计算不同站点的 ＥＴ０ 值，以 ＰＭ－５６为标准对其他方法计算结果 进行评价并修正。结果表明，在 ４个站点中 Ｉｒｍａｒｋ－Ａｌｌｅｎ的计算结果与 ＰＭ－５６最为接近，标准误差分别为 １．２１５、 １．０２０、１．３１１、１．０６５。经过回归分析得，昭苏站拟合优度最佳的是 Ａｌｌｅｎ，ｒ２为 ０．９１７，麦盖提站和吐鲁番站拟合优度最 佳的是 Ｐ－Ｔ法，ｒ２值分别为 ０．８６２和 ０．８８９，乌鲁木齐站拟合优度最佳的是 Ｈ－Ｓ法，ｒ２值为 ０．９２６。对模型进行修正 之后，昭苏站和乌鲁木齐站的最佳模型是 Ｈ－Ｓ法，标准误差分别减小到了 ０．４１９和 ０．６０７，标准误差分别减少了 ９０６％和 ８５．７％。麦盖提站和吐鲁番站的最佳模型是修正 Ｐ－Ｔ法，标准误差分别减少到了 ０．６７０和 ０．４３９，标准误 差减少了 ８７．４％和 ８９．８％。因此，可以在有限气象条件下将修正后的模型用于新疆地区相应站点 ＥＴ０ 的计算中，为 农业灌溉提供便利。 关键词：参照作物蒸散量；Ｐｅｎｍａｎ－Ｍｏｎｔｅｉｔｈ公式；Ｈａｒｇｒｅａｖｅｓ－Ｓａｍａｎｉ法；辐射 法 Ｐｒｉｅｓｔｌｅｙ－Ｔａｙｌｏｒ；经 验 公 式 Ｉｒｍａｒｋ－Ａｌｌｅｎ；ＥＴ０ 计算；模型修正 中图分类号：Ｓ１６１．４ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２－１３０２（２０１９）２０－０２７３－０８
植物蒸散耗水量计算方法综述
植物蒸散耗水量计算方法综述摘要：本文综述了植物蒸散耗水量的计算方法及其优缺点。
通过对基于观测数据的估算方法、基于蒸散方程的模拟方法和基于遥感技术的监测方法等研究现状的介绍，总结了每种方法的成果和不足。
本文旨在为相关领域的研究者提供参考，以推动植物蒸散耗水量计算方法的发展。
引言：植物蒸散耗水量是指植物在生长过程中通过叶片气孔蒸发的水分总量，是植物水分循环的重要环节。
准确计算植物蒸散耗水量对于水资源管理、生态保护和农业生产等领域具有重要意义。
本文将对植物蒸散耗水量的计算方法进行综述，旨在为相关领域的研究者提供参考。
研究现状：随着观测技术的发展，植物蒸散耗水量的计算方法不断得到改进和完善。
目前，主要有基于观测数据的估算方法、基于蒸散方程的模拟方法和基于遥感技术的监测方法等三种研究现状。
基于观测数据的估算方法：该方法通过观测植物生长环境中的气象要素如气温、湿度、辐射等，结合植物生理特征如叶面积、气孔导度等，估算植物蒸散耗水量。
具体步骤包括观测数据的搜集和处理、参数的设置和优化、结果的分析和评估等。
该方法的优点是相对直观和简单，但受观测条件和环境因素的影响较大。
基于蒸散方程的模拟方法：该方法通过建立蒸散方程，模拟植物蒸散耗水过程。
常用的蒸散方程如Penman-Monteith方程、Budyko方程等。
具体步骤包括建立蒸散方程、设定参数、模拟计算等。
该方法的优点是考虑因素全面，可模拟复杂环境条件下的植物蒸散耗水过程，但需要较为精确的参数和复杂的计算。
基于遥感技术的监测方法：该方法利用遥感技术获取植物生长状况和环境信息，结合植物蒸散耗水模型，计算植物蒸散耗水量。
具体步骤包括遥感数据的获取和处理、模型的建立和验证、结果的分析和评估等。
该方法的优点是可以大范围、实时地监测植物蒸散耗水状况，但需要选择合适的遥感数据和模型，且对数据质量和处理技术要求较高。
基于观测数据的估算方法：该方法在简单环境中相对准确，但受观测条件和环境因素影响较大，且无法考虑复杂的生态和生理过程，因此在大范围或长时间尺度上应用时精度较低。
高羊茅蒸腾耗水特性研究
高羊茅蒸腾耗水特性研究韩燕;李海梅【摘要】@@%采用盆栽模拟大田试验的方法,对高羊茅3种草坪模式进行充分和限制灌水试验,研究3种草坪模式的蒸腾耗水特性.结果表明:2种水分处理条件下,3种草坪的日蒸散量呈单峰变化趋势,且蒸散高峰集中在12:00-14:00之间；但不同水分处理和不同播种模式间的蒸散量不同,T2、T3的蒸散曲线明显高于T1；方差分析表明,3种草坪的蒸散总量差异极显著,表现为T3 ＞T2 ＞T1；限制灌水条件下3种草坪模式的外观质量综合评分为T1＞T2 ＞T3,且相互间差异达到极显著水平(P＜0.01).【期刊名称】《江苏农业科学》【年(卷),期】2012(040)009【总页数】3页(P168-170)【关键词】草坪草;蒸散量;蒸腾耗水特性【作者】韩燕;李海梅【作者单位】青岛农业大学园林园艺学院,山东青岛266109;青岛农业大学园林园艺学院,山东青岛266109【正文语种】中文【中图分类】S688.401草坪是城市绿地建设的基础材料之一，它不仅具有较强的生态功能，而且在环境保护、丰富景观，提高城市居民生存环境质量方面发挥着重要的作用[1]。
但草坪的养护管理需要消耗大量的水分，目前中国北方水资源严重不足，南方也存在季节性干旱的问题，全国有2/3的城市常年处于供水不足状态[2-4]。
如何在保证草坪外观质量的基础上节约用水是目前亟待解决的重要问题。
高羊茅(Festuca arundinacea)为禾本科羊茅属多年生丛生型草本植物，是冷地型禾本科草种中抗热抗旱性最强的草种，广泛应用于天然草地改良、混播草地建植及运动场建设、环境绿化、生态治理等方面[5-6]。
本研究探讨高羊茅3种常见草坪模式的蒸腾耗水规律，以期为草坪草合理灌溉、提高绿地水分利用效率提供依据。
1 材料与方法1.1 试验区域概况试验地位于青岛农业大学实验基地，青岛市城阳区地处北温带季风区域，属温带季风气候，同时又具有显著的海洋性气候特点。
基于遥感蒸散发模型的区域灌溉水有效利用系数测算方法框架设计
基于遥感蒸散发模型的区域灌溉水有效利用系数测算方法框架设计李杰;王爱娜;范群芳;马志鹏;龙晓飞;刘晋【摘要】在农业用水计量率较低、作物净灌溉用水量较难量测的现状下,最严格水资源管理灌溉用水效率考核指标的复核工作缺乏有力抓手.针对净灌溉用水量难以准确测算的问题,在考核指标复核技术体系不完善的条件下,提出融合“遥感反演-实地监测-计量经济学模型测算-数据综合分析”四位一体的方法,通过基于遥感蒸散发模型的ET测算、典型灌区直接量测、计量经济学模型的灌溉水有效利用系数测算、多学科方法数据对比分析,实现准确、快速测算区域灌溉水有效利用系数,研究结论为最严格水资源管理用水效率指标考核提供复核依据.【期刊名称】《人民珠江》【年(卷),期】2016(037)009【总页数】4页(P70-73)【关键词】灌溉水有效利用系数;遥感蒸散发模型;计量经济学模型;作物净需水量;灌区监测方案设计;最严格水资源管理考核指标【作者】李杰;王爱娜;范群芳;马志鹏;龙晓飞;刘晋【作者单位】珠江水利科学研究院,广东广州510611;北京金水信息技术发展有限公司,北京100053;珠江水利科学研究院,广东广州510611;珠江水利科学研究院,广东广州510611;珠江水利科学研究院,广东广州510611;珠江水利科学研究院,广东广州510611【正文语种】中文【中图分类】S274最严格水资源管理制度是新时期水资源开发利用总量、效率、纳污控制的强有力的手段。
《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》(国发〔2012〕3号)提出应加强水资源开发利用控制红线、用水效率控制红线、水功能区限制纳污红线管理，并将最严格水资源管理制度落实情况的考核纳入到地方人民政府负责人的考核内容中。
根据《实行最严格水资源管理制度考核办法》(国办发〔2013〕2号)和《实行最严格水资源管理制度考核工作实施方案》，2015年全国范围内的第一次考核已经完成，各省的排名已经公布。
基于ＳＥＢＡＬ模型的河套灌区永济灌域蒸散发估算及其变化特征
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｒｅｎｍｉｎｚｈｕｊｉａｎｇ．ｃｎＤＯＩ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００１ ９２３５ ２０２３ １１ ００７第４４卷第１１期人民珠江 ２０２３年１１月 ＰＥＡＲＬＲＩＶＥＲ基金项目：国家自然科学基金面上项目（５１９７９１１９）收稿日期：２０２３－０２－２４作者简介：李彦彬（１９７３—），男，博士，教授，主要从事农业水资源高效利用与防灾减灾研究。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｙｂ１０１＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ通信作者：张文鸽（１９７５—），女，博士，正高级工程师，研究方向为水资源配置与管理。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｗｅｎｇｅ＠ｙｅａｈ．ｎｅｔ李彦彬，梁坤，张文鸽．基于ＳＥＢＡＬ模型的河套灌区永济灌域蒸散发估算及其变化特征［Ｊ］．人民珠江，２０２３，４４（１１）：６１－６９．基于ＳＥＢＡＬ模型的河套灌区永济灌域蒸散发估算及其变化特征李彦彬１，梁 坤１，张文鸽２（１．华北水利水电大学，河南 郑州 ４５００４６；２．黄河水利科学研究院，河南 郑州 ４５０００３）摘要：蒸散发是水文循环和能量循环中的关键环节，蒸散发的准确估算对农业用水调度和水资源的管理至关重要。
为探索基于遥感技术建立快捷估算区域蒸散发的方法，选取河套灌区永济灌域为研究区，利用Ｌａｎｄｓａｔ遥感影像和土地利用分类结果，基于ＳＥＢＡＬ模型，对永济灌域２０１９年生长季的日蒸散量进行估算，分析研究区蒸散发时空变化特征以及不同土地类型蒸散发的差异。
结果表明：①ＳＥＢＡＬ模型估算结果与ＦＡＯＰ Ｍ公式相比，决定系数Ｒ２为０．９４，均方根误差ＲＭＳＥ为０．４３ｍｍ／ｄ，相对误差ＭＲＥ为８．６２％，模型反演精度较高，可以为研究区提供合理的蒸散发估算；②永济灌域生长季内日均蒸散量呈单峰变化趋势，最大值为７月的４．５６ｍｍ／ｄ，最小值为１０月的１．８７ｍｍ／ｄ，并存在明显的空间分布差异；③不同土地利用类型的日蒸散量大小依次为：水体＞耕地＞城乡用地＞草地＞荒地。
二峰灌区的蒸散发模拟及计算
二峰灌区的蒸散发模拟及计算徐贤哲;李明思【摘要】渠系水有效利用系数是衡量灌溉管理水平高低的一项重要技术指标.目前我国渠系水利用系数大多为估计值,不够精确,且大多数都是忽略蒸散发不计[1].结合SWAT模型对二峰灌区的渠道蒸散发进行模拟计算,为精确渠系水利用系数提供参考.【期刊名称】《工程与建设》【年(卷),期】2017(031)005【总页数】3页(P578-580)【关键词】SWAT模型;渠系水利用系数;DEM;蒸散发模拟【作者】徐贤哲;李明思【作者单位】石河子大学水利与建筑工程学院,新疆石河子 832000;石河子大学水利与建筑工程学院,新疆石河子 832000【正文语种】中文【中图分类】TV930 引言水资源是维持生态系统活动与促进人类可持续发展的最基本因素，同时也是新世纪短缺的可持续性自然资源。
农业是我国国民经济体系中的用水大户，绝大部分是用于灌溉，但是水的利用率却很低；而灌溉水浪费最多的环节是输水环节。
渠系水有效利用系数是衡量灌溉管理水平高低的一项重要技术指标。
提高渠系水有效利用系数是节约用水、扩大灌溉效益的重要环节。
二峰灌区的渠系水利用系数偏低，低于我国要求的系数范围，而且灌区的渠系水利用系数的确定没有经过计算得出，忽略了蒸散发不计，是一个估计值，并不精确，对经济效益的计算影响较大。
1 研究区概况天长市二峰灌区位于天长市南部，覆盖天长街道、城南街道、谕兴、关塘、冶山、郑集、秦楠、官桥八个乡镇办事处，地处东经118°58′～119°10′，北纬32°28′～32°42′，东西长24.8km，南北宽22.0km。
区域总面积338km2（图1）。
二峰灌区地处缺水易旱的高岗地带，地形起伏较大，总的趋势南高北低，地面高程在10～70m。
二峰灌区地处北亚热带湿润季风区，阳光充足，气候温和，雨量适中，四季分明，多年平均气温15.0℃，年平均日照时数2 047.3小时，年平均降水量1 025.4mm，年平均蒸发量877.8mm（E601），平均风速2.0m／s，全年无霜期220天，属亚热带季风气候，四季分明，温暖湿润，日光充足，雨量充沛。