1引言 11.1研究背景及意义 11.2蒸散的国内外研究现状 11.2.1国外研究现状 11.2.2国内研究现状 21.3蒸散研究方法综述 31.3.1水量平衡法 31.3.2蒸渗仪法 31.3.3波文比一能量平衡法 31.3.4涡度相关法 41.3.5空气动力学方法 41.3.6遥感方法 41.3.7植物生理学方法 42试验材料与方法 42.1试验区概况及数据来源 42.2蒸散模型介绍 53蒸散模型估算值与实测值的对比分析 53」FAO-Penman-Monteith 模型 63.2 Priestley-Taylor 模型 73.3 Hargreaves 模型 94蒸散与气象因子的相关性分析 105灌溉对蒸散模型的影响 116结论 126.1主要结论 126.2存在问题 13参考文献： 13稻田蒸散估算及影响因素分析摘要：在地表水循环中，蒸散是必不可少的一个环节，在水资源评价和灌溉效率提高过程 中，稻田蒸散量的准确估算、精确模拟起着关键的作用本文根据江西省余江县试验区的净 辐射Rn、土壤热通量G等小气候数据及相关农学观测数据，比较了不同蒸散模型的拟合效 果以及气象因子与蒸散的相关性分析，同时，研究了灌溉对不同蒸散模型的影响。
结果表明： 逐日尺度上，拟合效果较好的是FAO-PM模型和Priestley-Taylor模型，而在逐时尺度上， FAO-PM模型优于Priestley-Taylor模型不同时间尺度，各个气象因子对蒸散的影响不同， 其中，净辐射是影响蒸散的主导因子不同灌水处理，蒸散模型估算值影响不同关键词：稻田；蒸散模型：时间尺度；影响因素Estimation of paddy field evapotranspiration and analysis ofinfluencing factorsAbstract: Evapotranspiration played an important role in water cycle and water balance system, estimating and simulating paddy field evapotranspiration are vital for water resources assessment and the improvement of irrigation efficiency・ According to the observational data of the experimental fields, this thesis analyzed the different kinds of the evapotranspiration models, and the effects of irrigation and meteorological factors. The results showed that the fitting efficiency of FAO-Penman-Monteith and Priestley-Taylor was better on the daily scale, and on the hourly scale, the fitting efficiency of FAO-Penman-Monteith was better than Priestley-Taylor model・ Various meteorological factors had different effects on evapotranspiration on different time scales, and the net radiation was the dominant factor. The estimation of evapotranspiration models was also different in diverse irrigation treatments.Key words: paddy fields; the evapotranspiration model; time scales; effect factors1引言1.1研究背景及意义随着经济和社会的发展，全球气候逐渐变暧，水资源短缺问题成为了社会关注的焦点。
在地面水循环中，蒸散作为其中的重要部分，它会因气象条件、土壤水分和下垫面植被类型 的不同，使下垫面能量收支平衡发生变化，从而彫响局地气候、陆面过程、和全球气候变化 等因此，进一步研究蒸散不仅对大气传输机制的研究具有重要意义，而且对提高水资源利 用率、合理规划水资源分配具有重要作用作物蒸散是农出土壤蒸发和植物蒸腾之和⑴，蒸散量值对作物的生长发育状况和作物产 量起着至关重要的作用一直以来，农出蒸散研究是个热点问题，因为农出生态系统不仅是 全球生态环境研究中不可或缺的一部分，而冃对区域气候和能量平衡研究具有重要影响［2Jo 农出蒸散的准确估算，蒸散模型的高精度模拟，对于作物需水估算、合理规划水资源分配、 提高水分利用率等具有重要意义我国是粮食大国，而且主要以稻米为主食，其中，在全国 作物种植总面积中，水稻面积约占28%,在全国总用水量中，水稻耗水量约占54%,在农 业总用水量中占65%以上⑶，在整个生育期中对水分的需求量相当大，研究稻出的蒸散状况, 了解稻出蒸散量与灌溉量，对合理开发水分资源、节约用水、扩大水稻种植面积等，均有一 定的实践意义1.2蒸散的国内外研究现状1.2.1国外研究现状1687年Hally对水蒸气进行的研究，在国外同类研究中是最早的。
然后在1802年，道 尔顿（Dalton）基于空气动力学原理，得到了计算蒸发的公式，为蒸散提供了理论基础 —•些学者认为太阳辐射是彫响作物蒸散的主要因素，并于1916年提出了估算蒸散的水商蒸 发量法（a值法）o 1926年Bowen基于能量平衡方程提出了波文比法英国Penman于1948 年提出了一种主要计算湿润下垫面蒸发的方法，即在无平流水汽输送的情况下计算蒸发的公 式Swinbank在1951年提出了一种计算蒸散的精度较高的方法，即涡度相关法1963年 Monteith通过引入表血阻力，提出了以能量平衡和水汽扩散理论为基础的Penman-Monteith 公式，此公式为以后研究非饱和下垫面的蒸散提供了新途径⑷PM公式经过多次的修改， 彭曼公式的形式越来越多，其中，FAO Penman-Monteith公式模拟效果较好，得到了许多学 者的青睐20世纪70年代初，Priestley和Taylor提出了湿润气候条件下的Priestley-Taylor 公式，该公式所需参数较少，应用较为方便⑸之后1998年Jannieson在水分充足的条件下， 对比了湿润地区燕麦的蒸散量，结果表明Priestley-Tailor公式的蒸散估算值与实测值相差较 小，相关性很好。
1985年Shuttleworth和Wa 11 ace在研究稀疏覆盖下垫面的蒸散时,引入了 两个阻力参数，并假设作物冠层均匀覆盖，建立了一个双源蒸散模型，之后的一些研究表明， S-W模型有较高的准确性⑹ 1988年Choudhury分多层对土壤■作物■大气连续体进行讨论， 并建立计算蒸散量的多层模型1970年以来，随着计算机技术与试验设备和观测手段的提 高以及G1S、遥感、遥控技术的发展进步卩呦，在作物蒸散研究方面，也获得了许多新的进 展同时，近年来仪器越来越先进，从而使遥感遥测方法发展迅速，成为计算作物蒸散的主 要方法1.2.2国内研究现状1926年丁颖教授的水稻需水量试验，在我国作物蒸散研究中是最早的新中国成立后， 我国对作物蒸散的研究发展越来越快，并把重心逐渐转移到蒸散估算方法的研究上七五” 以来，蒸散研究开始应用计算机技术和遥感遥测技术，而且水分平衡法逐渐趋于完善谢森 传根据作物覆盖度和作物系数区分出蒸腾和蒸发，分析了蒸发与表土含水率之间的关系，并 算出了棵间的土而蒸发⑼王纯枝等在华北平原以能量平衡法为基础，运用Brown-Rosenbreg 公式估算蒸散并验证了农田蒸散结果表明，此公式对于该地区的蒸散估算在一定程度上具 有可行性山迄今为止，国内对蒸散模型的研究也取得许多成果。
如1979年贺多芬等基于 彭曼公式，估算了作物需水量，并把它与实际供水量相比较，以实现合理分配水资源的目的 ll，,o 1991年张志明等提出了作物蒸散和潜在蒸散的比值与平衡温度的关系，并计算了逐月 区域蒸散|l2|o 1998年刘绍民在T•旱地区的棉花田上应用Priestley-Taylor公式，建立了一种 精度较好的新的蒸散模型，此模型是与土壤湿度和LAI进行结合得到的2009年，米娜 等应用不同模型估算玉米蒸散值，并与实测值进行比较分析，结果表明Priestley-Taylor公 式拟合效果最好冋2014年，秦鹏程等根据湖北省的逐日气象资料，对比分析了 Thonnhwaite 模型、Priestley-Taylor模型和Hargreaves模型的模拟结果，研究表明适用性较好的是 Priestley-Taylor 模型2014 年，贾志军等根据气象资料，研究了 Priestley-Taylor> Penman 和Penman-Monteith三种模型对稻田蒸散的模拟精度，研究表明Priestley-Taylor和 Penman-Monteith模型精度较高胸作物灌溉需水是灌溉决策和水资源规划的慕础，灌溉会影响小气候，使当地温湿度其至 风速等气象要素发生变化。
水稻作为我国耗水量最大的粮食作物之一，国内部分学者研究了 灌溉与蒸散的关系如2000年刘明春等基于Penman公式，利用春小麦的观测资料计算了 每个生育期的需水量和水分亏缺量，以此作为春小麦灌溉的依2003年，王笑影等的 试验表明，非充分灌溉处理未对水稻造成水分胁迫，湿润灌溉处理下水分利用率最高，淹灌 最低1罔2007年陶嘉杰等通过田测法研究了薄露灌、间歇灌溉对南方浙江一带水稻需水规 律及水分生产率的影响I⑼2008年，崔晓军等通过水量平衡法计算了稻田蒸散，并对水分 利用率、土壤蒸发特征和稻田蒸散特征进行了不同水分条件下的对比分析1201 o 2008年袁小 环等基于蒸散量反馈式灌溉原理研究了不同灌溉处理下植物的蒸散变化，结果表明，不同灌 溉水平蒸散差异显著⑵I 2011年李勇等通过计算稻田需水暈，对中下游地区单双季稻的水 分利用率进行了对比分析，结果表明，此地区更适合双季稻的种植门叫 聂晓等对三江平原 寒地稻田水分交换过程、蒸散和稻田热暈平衡进行了系统的研究，并针对寒地稻田所存在的 一些问题，开展了一种髙效节水增产的水分调控模式门叫总体来说，由于各方而原因，我国稻田蒸散估算、模式验证、影响因素等研究还不够成 熟，有待进一步完善。
1.3蒸散研究方法综述1.3.1水暈平衡法水量平衡法是指灌溉量和降雨量之和，应该与农田的土壤含水量变化、蒸散量和地表径 流以及渗漏量的总和相等门铁方程为：P + I — R — D + C — ET = AW (1)式中，I为灌溉量；P为自然降水量；C为毛管上升水量；D为渗漏暈；R为径流量； △W为某时段土壤水分变化量；ET为蒸散量当地下水位较深时，可不考虑C和DAW 的测定在水量平衡法中是至关重要的，其中，测定土壤含水率的方法比较多，例如土钻法、 中子仪法、FDR法和TDR法并且国内外学者研究发现，这儿种方法中，TDR法精度高, 稳定性好l2526,o水量平衡法适用范围广，原理简单，容易操作，不受气象条件和地理条件 的制约，但是方程中的各分量值难以准确测定，从而影响蒸散的估算，并且，此方法仅适用 于测定较长时段的作。