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文獻摘要

準確預測作物蒸散量對制定精準的灌溉制度和提高水分利用率至關(guān)重要。為進(jìn)一步研究識別氣象要素對作物蒸散的影響，本文采用五道溝水文實(shí)驗站SoilScope控制型蒸滲實(shí)驗系統（大型稱(chēng)重式蒸滲儀）實(shí)測資料及氣象資料，利用灰色關(guān)聯(lián)法分析了玉米蒸散量與14個(gè)水文氣象要素間的關(guān)聯(lián)度，建立12個(gè)不同影響因素組合下的GM（1，n）逐日蒸散量預測模型。結果表明：淮北平原夏玉米蒸散量與各影響因素的灰色關(guān)聯(lián)度從大到小排序依次為：水汽壓力差>日最高氣溫>地溫100cm>地溫30cm>地溫10cm>地溫50cm>日平均氣溫>相對濕度>絕對濕度>葉面積指數>飽和差>日z低氣溫>日照時(shí)數>風(fēng)速；不同影響因素組合下的建模結果表明輸入要素個(gè)數為4-8時(shí)，模型預測精度均合格，后驗差比值均小于0.45，小誤差概率均大于0.8，可用于蒸散預測。采用GM（1，7）模型時(shí)，模型精度最高。

實(shí)驗概述

試驗于2018 年在安徽省蚌埠市五道溝水文水資源實(shí)驗站進(jìn)行。該地區（117°21’E，33°09’N）屬暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候，四季分明，雨熱同期。降雨量年際變化大，多年平均降雨量為899mm，其中汛期（6~9 月）占63.8%。多年平均蒸發(fā)為1181.3mm，地下水埋深在1~3m變化，凋萎含水率為10%~13%，田間持水率為28%~30%。土壤類(lèi)型主要是砂姜黑土（54%）和黃潮土（33%），作物以玉米、小麥和大豆為主。

實(shí)驗設施

以淮北平原分布較廣泛的砂姜黑土區為對象，研究夏玉米逐日蒸散動(dòng)態(tài)變化規律，玉米實(shí)際蒸散量由SoilScope控制型蒸滲實(shí)驗系統（大型稱(chēng)重式蒸滲儀）測得。蒸滲儀土柱口徑4.0㎡，高度4.0m，地下水埋深設為1m。土壤為分層回填土，10cm、30cm、50cm、100cm 埋深處分別設有土壤水分、溫度、電導三參數傳感器，數據每10min 獲取一次。蒸滲儀南側設有氣象觀(guān)測場(chǎng)，可獲取空氣溫度、濕度、降水量、風(fēng)速、水面蒸發(fā)量和日照時(shí)數等水文氣象要素。夏玉米于2018 年6 月22 日播種，10 月9 日收獲。自動(dòng)采集數據資料時(shí)段選取2018 年6 月22 日至10 月8 日，及同期氣象觀(guān)測場(chǎng)的氣象要素數據。

結果與分析

    1）夏玉米逐日蒸散量與各影響因子灰色關(guān)聯(lián)分析，按關(guān)聯(lián)度從大到小依次為：水汽壓力差（0.8229）>日最高氣溫（0.7812）> 地溫100cm （0.7812）> 地溫30cm（0.7774）>地溫10cm（0.7762）>地溫50cm（0.7760）>日平均氣溫（0.7716）> 相對濕度（0.7684）> 絕對濕度（0.7646）>葉面積指數（0.7626）>飽和差（0.7584）>日z低氣溫（0.7531）>日照時(shí)數（0.7398）>風(fēng)速（0.7100）。

2）以關(guān)聯(lián)度最大的3個(gè)要素為基礎建立灰色模型，逐步添加要素至14個(gè)?？芍斎?/span>7個(gè)影響要素時(shí)，模型精度最高，后驗差比值C為0.3272，小誤差概率P為0.9825。該模型在訓練集和驗證集中均方根誤差分別為0.71和0.64，納什效率系數分別為0.74和0.70。

3）本文以灰關(guān)聯(lián)分析為基礎建立了作物蒸散量GM（1，n）模型，該模型具有適用、精度高等優(yōu)點(diǎn)，可用于蒸散預測。不同土壤、不同作物的灰色預測模型構建及其在大田尺度上的應用需要進(jìn)一步研究。

1、 基于SoilScope控制試驗平臺的“LysiCosm 地上地下碳氮循環(huán)監測系統”，配套可升降呼吸室“iChamber 群落自動(dòng)箱”，同步測量表面 N2O/CO2/CH4等溫室氣體排放；“iChamber-G土壤采氣矛”測量蒸滲儀內土壤剖面N2O/CO2/CH4等濃度廓線(xiàn)。

2、“RhizoScope 根系生態(tài)倉”依托SoilScope系統實(shí)現土壤水、熱通量控制，采用攝像與掃描一體化“AZR-300復合根系”原位觀(guān)測根系分布、細根周轉，環(huán)境變化對同化物分配的影響、根際微生態(tài)過(guò)程。