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黄淮海平原冬小麦最大可能蒸散的估算

吴霞 王培娟 陈鹏狮 邬定荣 霍治国

吴霞, 王培娟, 陈鹏狮, 等. 黄淮海平原冬小麦最大可能蒸散的估算. 应用气象学报, 2017, 28(6): 690-699. DOI: 10.11898/1001-7313.20170605..
引用本文: 吴霞, 王培娟, 陈鹏狮, 等. 黄淮海平原冬小麦最大可能蒸散的估算. 应用气象学报, 2017, 28(6): 690-699. DOI: 10.11898/1001-7313.20170605.
Wu Xia, Wang Peijuan, Chen Pengshi, et al. Estimation of crop evapotranspiration under standard conditions for winter wheat in the Huang-Huai-Hai plain. J Appl Meteor Sci, 2017, 28(6): 690-699. DOI:  10.11898/1001-7313.20170605.
Citation: Wu Xia, Wang Peijuan, Chen Pengshi, et al. Estimation of crop evapotranspiration under standard conditions for winter wheat in the Huang-Huai-Hai plain. J Appl Meteor Sci, 2017, 28(6): 690-699. DOI:  10.11898/1001-7313.20170605.

黄淮海平原冬小麦最大可能蒸散的估算

DOI: 10.11898/1001-7313.20170605
资助项目: 

国家自然科学基金项目 41371410

中国气象科学研究院基本科研业务费重点项目 2017Z004

详细信息
    通信作者:

    王培娟, email: wangpj@camscma.cn

Estimation of Crop Evapotranspiration Under Standard Conditions for Winter Wheat in the Huang-Huai-Hai Plain

  • 摘要: 作物最大可能蒸散考虑了作物及当地地表状况,为当地地表实际覆盖情况下实际蒸散的理论上限值,能客观分析作物对水分的需求程度和农业干旱状况。基于遥感(叶面积指数和地表反照率)数据和逐日气象数据,利用Penman-Monteith公式,计算黄淮海平原小麦种植区27个气象站冬小麦生育期2000-2015年逐日蒸散,提取得到冬小麦生育期逐日最大可能蒸散数据集,并分析其时空变化特征及成因。结果表明:与联合国粮农组织(FAO)单作物系数法计算的最大可能蒸散Ek对比,区域平均最大可能蒸散Ec的时间变化趋势与Ek一致,空间分布上Ec符合客观实际。黄淮海平原冬小麦全生育期、越冬期和返青-拔节期Ec均呈北低南高的分布特征,日平均值分别为1.99 mm,0.44 mm和2.75 mm;其余3个生育期(越冬前、抽穗期、乳熟-成熟期)在空间分布上差异不大,日平均值分别为1.23 mm,4.71 mm和3.74 mm。冬小麦不同生育期(含全生育期)Ec的空间分布主要受叶面积指数分布特征的影响,二者呈显著正相关关系。
  • 图  1  黄淮海平原气象站及农业气象站分布

    Fig. 1  The distribution of meteorological and agro-meteorological stations in the Huang-Huai-Hai Plain

    图  2  黄淮海平原(a)及不同纬度间隔(b)叶面积指数8 d变化

    Fig. 2  Every 8-day dynamic changes of leaf area index in the Huang-Huai-Hai Plain(a) and different latitude intervals(b)

    图  3  黄淮海平原(a)及不同纬度间隔(b)地表反照率逐日变化

    Fig. 3  Daily dynamic changes of albedo in the Huang-Huai-Hai Plain(a) and different latitude intervals(b)

    图  4  最大可能蒸散逐日变化

    (a)黄淮海平原EcEk, (b)不同纬度间隔Ec

    Fig. 4  Daily dynamic changes of crop evapotranspiration

    (a)Ec and Ek in the Huang-Huai-Hai Plain, (b)Ec in different latitude intervals

    图  5  EcEk散点图

    Fig. 5  Scatter map of Ec and Ek

    图  6  冬小麦全生育期最大可能蒸散(Ec)空间分布

    Fig. 6  The spatial distribution of Ec in the growth period of winter wheat

    图  7  冬小麦不同生育期日最大可能蒸散(Ec)空间分布

    Fig. 7  The spatial distribution of daily Ec in different growth periods of winter wheat

    表  1  冬小麦不同生育期初始日序

    Table  1  The day of year (DOY) in different growth periods of winter wheat

    范围 气象站数 播种期 越冬期 返青期 抽穗期 乳熟期 成熟期
    [31.34°N, 34.00°N] 9 294 次年3 次年49 次年105 次年136 次年148
    (34.00°N, 36.00°N] 6 287 359 次年49 次年111 次年142 次年153
    (36.00°N, 38.00°N] 7 284 345 次年60 次年118 次年146 次年158
    (38.00°N, 40.48°N] 5 277 340 次年67 次年125 次年150 次年161
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    表  2  冬小麦不同生育期最大可能蒸散Ec与遥感数据和气象因子的偏相关系数及检验结果

    Table  2  The partial correlation and its significant test between annual average Ec and remote sensing data, meteorological factors in different growth periods of winter wheat

    要素 生育期
    越冬前 越冬期 返青-拔节期 抽穗期 乳熟-成熟期 全生育期
    叶面积指数 0.841** 0.981** 0.931** 0.872** 0.947** 0.905**
    地表反照率 0.172 -0.482* -0.506* -0.226 -0.410* -0.326
    最高气温 0.636** 0.327 0.255 -0.058 0.674** 0.305
    水汽压 0.186 -0.240 0.436* -0.407* -0.565** -0.571**
    最低气温 0.529* 0.693** 0.444* 0.433* 0.378* 0.362
    日照时数 -0.380* 0.150 0.126 0.015 0.714** 0.140
    风速 0.205 -0.639** -0.356 0.018 -0.452* 0.071
    注:**表示达到0.01的显著性水平,*表示达到0.1的显著性水平。
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-07-14
  • 修回日期:  2017-09-20
  • 刊出日期:  2017-11-30

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