黑河中游绿洲农田水热平衡分析

发布时间：2021-01-22 21:00

　　本研究以黑河中游典型绿洲春小麦农田为研究对象,将涡度相关观测系统与经典土壤物理学研究方法相结合,对黑河中游绿洲可灌溉农田的水热平衡特征进行了分析和研究。分析认为净辐射通量（Net radiation,Rn）除了受到太阳辐射因素的影响,与下垫面的植被覆盖条件密切相关,随着植被盖度的增加而增大。地表短波反射则随植被盖度的增加而减小。由于受到冬灌后地表结冰影响,研究区农田短波反射率最大值通常出现于冬灌之后。生育期春小麦农田感热通量（Sensible heat flux,H）由于受到太阳辐射和地表植被条件的双重影响,保持一个相对稳定的状态,在净辐射通量中的占比通常低于20%。潜热通量（Latent heat flux.LE）在生育期的变化特征与感热通量相反,呈现由小变大再减小的趋势,且消耗了大部分净辐射能量,最大消耗占比超过60%。农田土壤热通量（Soil heat flux,S）在季节性变化上出现两个高峰期,分别出现于春小麦生育前期和末期。涡度相关观测结果分析显示,研究区春小麦生育期农田能量闭合度处于0.72-0.82之间,最大值出现于春小麦植被盖度最大时。影响涡度相关系统观测结果能量闭合度... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心)陕西省

【文章页数】：146 页

【学位级别】：博士

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致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究目的与意义
    1.2 研究进展
        1.2.1 内陆河流域生态水文特征
        1.2.2 内陆河流域绿洲农田水文过程
        1.2.3 涡度相关方法及其在旱区通量研究中的应用
第二章 研究区概况与研究方法
    2.1 研究区概况
        2.1.1 研究区气候
        2.1.2 研究区土壤
    2.2 研究内容
    2.3 研究方法
        2.3.1 实验区布设与田间数据获取
        2.3.2 涡度相关法测量原理及其在本区的适应性
        2.3.3 涡度相关系统数据可靠性检验及误差校正
        2.3.4 绿洲农田能量平衡分析方法
        2.3.5 绿洲农田水量平衡分析方法
        2.3.6 数据处理
第三章 黑河中游绿洲农田能量平衡分析
    3.1 绿洲农田的辐射特征分析
        3.1.1 短波辐射变化特征分析
        3.1.2 长波辐射及其变化特征分析
        3.1.3 生育期净辐射通量特征及分配
    3.2 绿洲农田感热通量变化及分配特征
        3.2.1 生育期感热通量日变化
        3.2.2 生育期感热通量变化
        3.2.3 生育期感热通量与净辐射比
    3.3 绿洲农田地表潜热通量变化及分配特征
        3.3.1 生育期潜热通量日变化
        3.3.2 生育期潜热通量
        3.3.3 生育期潜热通量变化及与净辐射比
    3.4 荒漠绿洲农田地表土壤热通量变化及分配特征
        3.4.1 生育期土壤热通量日变化
        3.4.2 生育期土壤热通量变化
    3.5 荒漠绿洲农田热储通量分析
        3.5.1 冠层大气潜热存储通量
        3.5.2 冠层大气感热存储通量
        3.5.3 植被冠层热储通量
        3.5.4 光合作用储能
        3.5.5 土壤热储通量
        3.5.6 热储通量与净辐射对比分析
    3.6 荒漠绿洲农田能量闭合分析
        3.6.1 生育期日尺度上能量闭合分析
        3.6.2 生育期能量闭合分析
    3.7 对能量不闭合因素分析
        3.7.1 观测环境
        3.7.2 观测设备精度
        3.7.3 观测数据修正
        3.7.4 对能量平衡中净辐射消耗项的忽略
    3.8 本章小结
第四章 黑河中游绿洲农田水量补给
    4.1 黑河流域荒漠绿洲的降水变化与分布特征
        4.1.1 黑河中游多年降水分布及变化特征
        4.1.2 黑河中游降水年内分布特征
        4.1.3 降水对农田土壤水分影响
    4.2 黑河中游绿洲农田的灌溉模式
        4.2.1 研究区灌水
        4.2.2 农田灌溉对土壤水分影响
    4.3 闲置期农田土壤水分补给
        4.3.1 非生育期农田地下水位变化
        4.3.2 地下水位变化对浅层土壤水分影响
    4.4 冬灌补水及对土壤水分影响
    4.5 春小麦农田补水量
    4.6 本章小结
第五章 春小麦农田土壤储水量动态变化
    5.1 春小麦生育期农田土壤储水量
        5.1.1 灌水过程对各层土壤储水量影响
        5.1.2 全生育期土壤储水量变化
    5.2 闲置期农田土壤储水量
    5.3 冬季灌溉农田储水量
    5.4 本章小结
第六章 春小麦生育期农田蒸散量分析与水量平衡
    6.1 荒漠绿洲农田蒸散特征分析
        6.1.1 蒸散量日变化分析
        6.1.2 蒸散量年变化
    6.2 蒸散量影响因子分析
        6.2.1 蒸散量与净辐射
        6.2.2 蒸散量与大气温度
        6.2.3 蒸散量与饱和水汽压
        6.2.4 蒸散量与相对湿度
        6.2.5 蒸散量与表层土壤水分
        6.2.6 蒸散与风速
2O-CO₂浓度脉冲负相关法分解农田蒸散量">    6.3 H₂O-CO₂浓度脉冲负相关法分解农田蒸散量
2O-CO₂浓度脉冲负相关模型">        6.3.1 H₂O-CO₂浓度脉冲负相关模型
        6.3.2 灌水间期农田蒸散量分析
        6.3.3 蒸散量分离结果评价
    6.4 一次农田灌水水量消耗分配
    6.5 春小麦农田水量平衡分析
    6.6 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 需进一步研究问题
参考文献
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：2993892