生态模型在农田蒸散及土壤水分模拟中的适用性评价

• 作者: 刘雅各 张富存 张雪松 柳艺博 胡正华 韩小梅
• 来源期刊: 生态学杂志
• 关键词: 生态模型 BEPS 根系垂直分布 农田蒸散 土壤水分 冬小麦
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 所属期刊栏目: 方法与技术
• 页码范围: 267-276
• 页数: 10页
• 字数: 8318字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13292/j.1000-4890.201701.030

摘要

为评价生态模型在农田蒸散及土壤水分运动模拟中的适用性,利用2013-2015年南京农业气象测站观测数据,评估了BEPS (Boreal Ecosystem Productivity Simulator)模拟冬小麦农田生态系统逐日蒸散及与土壤水分动态的可靠性,并进一步开展了植被冠层蒸腾和农田土壤蒸发分离.模拟结果表明:BEPS适用于研究冬小麦农田蒸散量及土壤水分运动规律;由于考虑了叶片聚集指数和冬小麦根系垂直分布递减系数随生育期变动的参数化改进,BEPS分别可以解释2013-2014年和2014-2015年两个生长季农田生态系统蒸渗仪实测蒸散量变化的83％和74％,参数化改进前后模型效率ME相当(前:0.8,后0.74),标准差RMSE(前:1.50,后1.05),平均偏差MBE(前:0.5,后0.35),误差减小;两个生长季中,土壤蒸发占冠层上方总蒸散的比例随生育进程而变化,全生育期发散比平均值分别为34％和29％;BEPS模拟的0～40 cm土层深度土壤水分随时间变化趋势与实测值基本一致,可以解释78％以上的土壤水分实测值变化,并能快速地响应降水变化.本研究表明,生态模型可以用于模拟冬小麦农田蒸散和土壤水分变化,并有助于厘定农田冠层中难以区分的植被蒸腾和土壤蒸发的比例关系,可为进一步开展气候变化背景下的区域蒸散发评估及与之相联系的农田节水管理奠定基础.