【摘要】：研究不同尺度紅壤農(nóng)田水熱通量變化特征以及氣候?qū)W足跡,對充分了解和利用紅壤區(qū)水熱資源以及指導(dǎo)有效灌溉政策具有重要意義和實踐價值。本研究選擇江西省鷹潭市余江縣典型低丘紅壤區(qū)農(nóng)田為研究對象,基于大孔徑閃爍儀數(shù)據(jù)、波文比儀數(shù)據(jù)以及自動氣象站數(shù)據(jù),詳細分析集水區(qū)尺度農(nóng)田在8-10月作物生長旺期不同時間尺度的水熱通量變化特征,并在足跡模型基礎(chǔ)上通過加權(quán)平均法得到不同時間尺度的氣候?qū)W足跡,對其源區(qū)特征和作物所占權(quán)重進行分析。探討了集水區(qū)和田塊尺度農(nóng)田在日、月時間尺度水熱通量變化規(guī)律的差異以及對氣象因子響應(yīng)的差異,并使用FAO-PM模型對田塊尺度和集水區(qū)尺度農(nóng)田實測蒸散量進行結(jié)果驗證,為南方低丘紅壤區(qū)水熱資源調(diào)控提供參考。主要結(jié)論如下:(1)氣象條件作為影響農(nóng)田水熱通量變化的關(guān)鍵因素,直接影響研究時段水熱通量的變化。在2015、2016年農(nóng)田凈輻射通量、氣溫、降水、風(fēng)速、風(fēng)向均存在差異,其中,2016年生長季較2015年相比,凈輻射通量數(shù)值較大,氣溫偏高,降水偏少,風(fēng)速偏大。(2)集水區(qū)尺度農(nóng)田在日、旬、月時間尺度水熱通量變化特征不同。集水區(qū)尺度農(nóng)田凈輻射通量、感熱通量、潛熱通量都呈單峰型日變化規(guī)律且受天氣條件影響明顯;各旬天氣條件和下墊面作物所處生育期不同造成各旬感熱通量和潛熱通量存在差異,且2016年各通量的旬變化趨勢整體較2015年晚1旬;凈輻射通量和潛熱通量在研究月份內(nèi)呈遞減趨勢,感熱通量卻有所增加,2015、2016年各通量月平均日變化都呈單峰型變化規(guī)律,但2016年同期通量值大于2015年;在不同時間尺度,潛熱通量所占凈輻射通量比例在8-10月呈遞減趨勢,而感熱通量所占比例呈遞增趨勢,但不同時間尺度前者均大于后者,即集水區(qū)尺度農(nóng)田水熱交換均以潛熱交換為主,感熱交換次之。(3)在足跡模型基礎(chǔ)上通過通量加權(quán)法得到集水區(qū)農(nóng)田的氣候?qū)W足跡,不同時間尺度觀測通量貢獻源區(qū)特征不同,這與風(fēng)向、風(fēng)速等有關(guān)。結(jié)合下墊面作物類型發(fā)現(xiàn)研究區(qū)主要作物水稻、花生、橘園在不同時間尺度所占源區(qū)面積權(quán)重存在差異。通量源區(qū)特征差異和下墊面作物所占權(quán)重差異都是直接導(dǎo)致不同時間尺度通量存在差異的原因。(4)集水區(qū)和田塊尺度農(nóng)田凈輻射通量差異不大,感熱通量表現(xiàn)為集水區(qū)尺度農(nóng)田大于田塊尺度農(nóng)田,潛熱通量則正好相反。兩種尺度農(nóng)田凈輻射通量都更多地用于潛熱交換,感熱交換次之,且感熱/潛熱通量所占凈輻射通量比例都受天氣條件影響明顯。相關(guān)分析表明,凈輻射通量、相對濕度、氣溫、平均風(fēng)速是影響集水區(qū)和田塊尺度農(nóng)田水熱通量的主控因子,但水汽壓和降水量在兩種尺度農(nóng)田對水熱通量的影響存在差異。(5)波文比所測田塊尺度農(nóng)田實際蒸散量與FAO-PM參考蒸散量基本接近,平均絕對誤差在0.4mm/d以內(nèi)。大孔徑閃爍儀所測集水區(qū)尺度農(nóng)田類型比較復(fù)雜,結(jié)合作物所占源區(qū)面積權(quán)重計算所得FAO-PM參考蒸散量與集水區(qū)實際蒸散量擬合效果很好,擬合的R2均達到0.94以上,平均絕對誤差在0.2mm/d以內(nèi),8-10月LAS實測蒸散量與參考蒸散量總值相差3.4mm,較不考慮作物加權(quán)平均時精度明顯提高。
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【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S162

【參考文獻】

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本文編號：2302552