栾城站水文循环和水资源模拟研究进展

作者：栾城站  更新时间：2014-03-31

（1）华北平原不同灌溉模式典型农田能量/水平衡及作物生产力对比研究

通过4年涡度相关系统的监测数据比较地下水和地表水灌区典型农田的水、能量和碳通量特征，研究表明区域年均农田碳收支为230 - 280 g C m^-2 yr^-1，为弱的碳汇。灌溉活动补偿了实验区内的季节性降水不足及年际波动，使得作物产量水平保持稳定。从区域水资源可持续利用的角度，将作物种植模式从冬小麦-夏玉米一年两熟改为一年一熟（春玉米），或者两年三熟（春玉米-冬小麦-夏玉米），可以显著减少粮食生产的水资源消耗,改善地区的水资源的可持续利用水平。

上述结果发表在Agricultural and Forest Meteorology。

Shen Yanjun, Zhang Yucui, Scanlon Bridget, Lei Huimin, Yang Dawen, Yang Fan. Energy/water budgets and productivity of the typical croplands irrigated with groundwater and surface water in the North China Plain. Agricultural and Forest Meteorology, 2013, 181: 133-142.

（2）华北地区高产果园生态系统水热碳通量研究

对农业生态系统中占有重要地位的果林生态系统的水热传输和碳交换规律进行了研究，通过一年的水热通量观测试验，探讨了不同下垫面农业植被之间水分利用、热量分配和物质交换的规律与机理。梨园年潜热通量占总的净辐射的75%，比农田生态系统的比例稍高。与冬小麦-夏玉米轮作的农田生态系统不同，梨园所有的能量项年尺度上仅存在一个峰值区，是由梨树与农作物的物候和生长习性差异引起的。梨园生态系统的年蒸散量是759 mm，其中5月~9月的蒸腾量占蒸散量的比例在0.6~0.9区间内变化，比农田消耗更多的水分用于生长。

上述结果发表在Agricultural Water Management。

Zhang Yucui, Shen Yanjun, Xu Xianli, Sun Hongyong, Li Fang, Wang Qian. Characteristics of the water–energy–carbon fluxes of irrigated pear (Pyrus bretschneideri Rehd) orchards in the North China Plain. Agricultural Water Management, 2013, 128: 140-148.

（3）山前平原典型灌溉农田土壤深层渗漏的定量模拟研究

基于深层土壤水分定位观测及其它田间定位观测，利用HYDRUS-1D模型和水量平衡方法计算了2011年8月1日至2012年9月26日3个不同深度（200 cm、500 cm和800 cm）的深层渗漏量，模拟得到的渗漏总量分别为321 mm、396 mm和423 mm，而利用水量平衡计算得到的渗漏总量分别为300 mm、340mm和410mm。两种方法得出的渗漏总量基本一致。在800cm深度，土壤的深层渗漏总量约占降水和灌溉总量的30%。在研究时段内，深层渗漏主要发生在玉米季（6-9月）。渗漏量随土层深度的增加而减少，渗漏过程对降水和灌溉的响应越来越微弱。