【摘要】：北部生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力模擬(BEPS,Boreal Ecosystem Productivity Simulator)模型能夠模擬不同生態(tài)系統(tǒng)碳水循環(huán)過程,并通過氣孔導(dǎo)度將二者有機地結(jié)合,在土壤水分模擬上具有更大的優(yōu)勢。為了使BEPS模型適用于較小空間尺度的雨養(yǎng)冬小麥農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的土壤水分模擬,根據(jù)冬小麥的降水截留過程、冠層的輻射傳輸過程、根系分布規(guī)律和區(qū)域土壤水文參數(shù)的獲取方法對BEPS模型的水平衡模塊進行參數(shù)方案調(diào)整。在此基礎(chǔ)上,基于實現(xiàn)BEPS模型與遙感反演的農(nóng)田土壤水分數(shù)據(jù)同化的目的,利用經(jīng)上述調(diào)整方案后的BEPS模型,對鄭州農(nóng)業(yè)氣象試驗站2011—2015年冬小麥生長季的農(nóng)田土壤水分進行動態(tài)模擬,并用觀測數(shù)據(jù)進行驗證。結(jié)果表明,調(diào)整后的BEPS模型能夠較好地模擬雨養(yǎng)冬小麥農(nóng)田土壤水分及動態(tài)變化,決定系數(shù)R2可達0.70以上,平均相對誤差MRE總體低于25.0%,但對底層模擬能力較差;在以旬為步長條件下,拔節(jié)前模擬效果優(yōu)于拔節(jié)后;土壤水文參數(shù)是影響模型模擬土壤水分垂直交換和分布的主要因素,可通過優(yōu)化進一步提高土壤水分模擬能力。
[Abstract]:Northern ecosystem productivity simulation (BEPS,Boreal Ecosystem Productivity Simulator) model) can simulate carbon and water cycle processes in different ecosystems, and combine them organically through stomatal conductance, which has more advantages in soil water simulation. In order to make the BEPS model suitable for soil moisture simulation of small spatial scale rain-fed winter wheat farmland ecosystem, according to the precipitation interception process of winter wheat and the radiation transfer process of canopy, The distribution of root system and the method of obtaining regional soil hydrological parameters were used to adjust the parameters of water balance module of BEPS model. On this basis, based on the purpose of realizing the assimilation of farmland soil moisture data from BEPS model and remote sensing inversion, the BEPS model after the above adjustment scheme is used. The dynamic simulation of soil moisture in winter wheat growing season in Zhengzhou agrometeorological test station from 2011 to 2015 was carried out, and the results were verified by observation data. The results showed that the adjusted BEPS model could simulate the soil moisture and dynamic change of winter wheat field, the coefficient of determination (R2) was more than 0.70, the average relative error (MRE) was lower than 25.0, but the simulation ability of bottom layer was poor. The simulation effect before jointing is better than that after jointing, and soil hydrological parameters are the main factors influencing the vertical exchange and distribution of soil moisture in the model, which can further improve the soil moisture simulation ability through optimization.
【作者單位】： 中國氣象局河南省農(nóng)業(yè)氣象保障與應(yīng)用技術(shù)重點開放實驗室;河南省氣象科學(xué)研究所;中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院;
【基金】：中國氣象局·河南省農(nóng)業(yè)氣象保障與應(yīng)用技術(shù)重點開放實驗室開放研究基金項目(AMF201404)
【分類號】：S152.7;S512.11

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本文編號：2389013