水分通量和蒸渗仪为相对标准测定农田蒸散

人气 1079   2005-5-8 10:10

北京(大屯)农业生态系统试验站 80年代中期以来,系统地利用波文比系统监测干旱和充分灌溉农田的潜热和显热交换,此后山东禹城,河北栾城试验站也进行波文比系统观测。栾城站取得了,1994—1997年冬小麦、夏玉米生长期完整的资料,并用蒸渗仪进行同步观测此较[9](见图4—1)。

中国科学院山东禹城综合试验站1985年自行设计安装了一台大型原状土自动称重土壤蒸发渗漏器,又称蒸渗仪,其表面积为2×1.5m2,深度为2m,可称重12t,但感量仅为40g,即相当于0.014mm水分重量变化即能灵敏地反映出来。该仪器有下述特点:①面积大,3m2的面积可种植小麦1000株,棉花、玉米20株,在植株的数量上及植物冠丛的结构、生理生态特征,与器外大田状况十分接近;②器内盛的是原状土,不破坏农田的土壤结构;③本蒸发器的土桶壁和地下室壁非常薄,分别为1mm和3mm,保证了蒸发渗漏器内和器外大田作物成为一个比较均匀的连续表面;④称重系统设计精巧、优越,有极高的精确度,可以测出短时的蒸发量。

在蒸发联合观测试验中以蒸渗仪测量的蒸发值为相对标准,对其它各种方法测量的蒸发量进行比较和评价了得出了较好的结果。但是该蒸渗仪的深度较浅,仅为2m,在雨季和地下水位较高时段,地下水的参与,使其测量的精度受到了影响。为此,1989年起又在禹城试验站重新设计安装了一台表面积为3.14m2深度为5m的大型多功能蒸发渗漏仪。此新型蒸发渗漏仪可理解为称重式潜水蒸发筒,也可以理解为具有地下水补给的农田蒸发器,它的基本功能是测定有地下水补给土壤水条件下的农田蒸发量和降雨或灌溉入渗补给地下水量。实际上是研究地下潜水及其上部包气带土壤水分运动的仪器设备。它把地下潜水、土壤水、地表水和大气水纳入到统一的物理模型之中,并从土地生产力即作物高产着眼,研究水分运移、转化和平衡关系,从而为构造SPAC系统的理论模式提供了良好条件。

栾城农业生态系统试验站亦建设了类似的大型蒸渗仪,经过1年多运转取得数据用于节水农业研究[9](图4—2)。

谢贤群在禹城站的工作中。以蒸渗仪测量的蒸发量为相对标准,比较和评述了国内外广泛应用的微气象技术中波文比一能量平衡法和空气动力学技术、空气动力学阻抗一能量平衡联立法的测算结果,首次定量地指出了国内外通用的波文比一能量平衡法的平均相对偏差,定量分析了产生偏差的物理原因,给出了运用该方法测量农田蒸发量的适用范围及优缺点[21]、[73]、[74]。

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