蓄水坑灌條件下果園棵間地表蒸發(fā)和坑壁蒸發(fā)特性研究與模擬.pdf

1、隨著我國(guó)社會(huì)發(fā)展和農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，果林的種植面積尤其是蘋(píng)果樹(shù)的種植面積逐年增加，山西省作為蘋(píng)果優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)的重要組成部分，區(qū)域水果生產(chǎn)已經(jīng)成為增加農(nóng)業(yè)收入的推動(dòng)力。但是位于西北黃土高原的山西，面臨著嚴(yán)重的水資源短缺和水土流失問(wèn)題，這嚴(yán)重影響了蘋(píng)果的產(chǎn)量和質(zhì)量，制約當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高。蓄水坑灌法是適合北方山丘果林的節(jié)水灌溉新方法，該方法具有節(jié)水、保水、抗旱的優(yōu)點(diǎn)，目前對(duì)于蓄水坑灌條件下土壤水分運(yùn)移和養(yǎng)分運(yùn)移進(jìn)行了大量的研

2、究，但是針對(duì)蓄水坑灌果園棵間蒸發(fā)的研究還不完善，因此研究蓄水坑灌果園棵間蒸發(fā)規(guī)律及計(jì)算模擬對(duì)揭示蓄水坑灌法的節(jié)水抗旱機(jī)理具有重要意義。
　　 本文采用田間試驗(yàn)與理論分析相結(jié)合的方法，進(jìn)行了不同坑深和灌水量條件下蓄水坑灌果園棵間地表和坑壁蒸發(fā)特性研究，得出以下結(jié)論:
　　 (1)蓄水坑灌棵間地表蒸發(fā)研究表明:與地面灌溉相比，灌后地面灌溉蒸發(fā)強(qiáng)度比蓄水坑灌地表蒸發(fā)強(qiáng)度大許多，且差值隨時(shí)間推移逐漸變小;距樹(shù)干不同距離處的棵間地

3、表蒸發(fā)強(qiáng)度隨著時(shí)間的變化規(guī)律一致，整體上隨時(shí)間逐漸減小，但是變化幅度不大;不同蓄水坑坑深距樹(shù)干相同位置處棵間地表蒸發(fā)隨時(shí)間變化規(guī)律基本一致，同一天的蒸發(fā)強(qiáng)度相差很小;不同灌水量距樹(shù)干相同位置處棵間地表蒸發(fā)隨時(shí)間變化規(guī)律基本一致，同一天的蒸發(fā)強(qiáng)度相差很小。
　　 (2)蓄水坑灌棵間坑壁蒸發(fā)試驗(yàn)顯示:①灌后，坑壁蒸發(fā)強(qiáng)度開(kāi)始由小慢慢到達(dá)最大值，然后再逐步減小;②同一坑內(nèi)，在距坑口不同深度處的坑壁蒸發(fā)強(qiáng)度不同，蒸發(fā)強(qiáng)度隨距坑口距離增大

4、而減小，并且距坑口不同深度處的蒸發(fā)強(qiáng)度差值隨蒸發(fā)的進(jìn)行逐漸減小;③不同蓄水坑坑深坑內(nèi)同一位置處坑壁蒸發(fā)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化趨勢(shì)一致;不同坑深(60cm和40cm)的單坑日蒸發(fā)量變化趨勢(shì)一致，坑深60cm的日蒸發(fā)量比坑深40cm的日蒸發(fā)量大;坑深60cm累積蒸發(fā)量是坑深40cm累積蒸發(fā)量的1.44倍;④不同灌水量同一位置處坑壁蒸發(fā)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化趨勢(shì)一致，三種灌水量距坑口10cm、30cm、50cm深度處蒸發(fā)強(qiáng)度基本相等;⑤與地面灌溉相比，灌

5、后一星期蓄水坑坑壁蒸發(fā)強(qiáng)度小于地面蒸發(fā)強(qiáng)度，坑內(nèi)濕度大，是造成差異的主要原因。
　　 (3)對(duì)蓄水坑灌灌后果園棵間蒸發(fā)影響因素進(jìn)行分析，結(jié)果表明:①對(duì)于蓄水坑灌棵間地表蒸發(fā)，土壤含水率是影響蒸發(fā)強(qiáng)度的主要因素，而氣象條件對(duì)蒸發(fā)強(qiáng)度影響不顯著，棵間地表相對(duì)蒸發(fā)強(qiáng)度與土壤含水率呈指數(shù)相關(guān)，距樹(shù)干50cm、100cm、150cm處它們的相關(guān)系數(shù)分別為0.864、0.708、0.641。②對(duì)于蓄水坑灌坑壁蒸發(fā)，相對(duì)濕度是影響蒸發(fā)大小的主

6、要因素，而土壤含水率、溫度對(duì)其影響不顯著，坑壁蒸發(fā)強(qiáng)度與相對(duì)濕度呈對(duì)數(shù)關(guān)系，距坑口10cm、30cm、50cm處它們的相關(guān)系數(shù)分別為-0.746、-0.689、-0.748。
　　 (4)建立了基于最小二乘支持向量機(jī)的蓄水坑灌棵間地表蒸發(fā)模型和坑壁蒸發(fā)模型，結(jié)果表明，二種模型的預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值顯著相關(guān)，具有很好的預(yù)測(cè)性能，采用含水率、溫度、濕度、風(fēng)速、輻射5因子輸入的地表蒸發(fā)模型比采用含水率、溫度、濕度三因素輸入的坑壁蒸發(fā)模型精度