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稳定同位素法和涡度-微型蒸渗仪区分玉米田蒸散组分的比较
  • ISSN号:1002-6819
  • 期刊名称:农业工程学报
  • 时间:2012.10.15
  • 页码:114-120
  • 分类:S513[农业科学—作物学]
  • 作者机构:[1]西北农林科技大学水利与建筑工程学院旱区农业水土工程教育部重点实验室,杨凌712100, [2]中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室,北京100081, [3]清华大学水利工程系水沙科学与水利水电工程国家重点实验室,北京100084, [4]上海市水利工程设计研究院,上海200065
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51179194,50709040); 教育部优秀博士论文作者专项资助资金项目(200965); 国家“863”计划课题(2011AA100501,2011AA100503); 国家科技支撑计划课题(2011BAD09B01)
  • 相关项目:干湿交替时作物蒸发蒸腾的稳定同位素方法分摊与模拟
中文摘要:

农田蒸散组分区分研究对理解土壤-植物-大气连续系统水分传输动力学过程与调控机制具有重要意义。利用稳定同位素原位连续观测技术测定了玉米田不同高度大气水汽稳定同位素的动态,结合Keeling Plot方法区分了玉米田蒸散组分动态过程,并与涡度相关系统(eddy covariance system,EC)-微型蒸渗仪(micro-lysimeter,MLS)结合法的区分结果进行了比较。研究表明:降雨后大气水汽稳定同位素组成δv显著降低,不同高度δv与大气饱和水气压差VPD、太阳净辐射Rn呈线性相关,相关系数R均值分别为0.65和0.51;土壤蒸发水汽稳定同位素组成δE存在显著的分馏效应,较低的土壤含水率和大气相对湿度会降低分馏效应;与传统的EC-MLS法的区分结果相比,利用Keeling Plot方法和连续原位监测的水汽稳定同位素信息,可准确估算农田蒸散比,误差仅为-0.02~0.08;试验观测期内即玉米中等覆盖地面后,IS法和EC-MLS确定的作物蒸腾与农田蒸散比的均值分别为0.81和0.78,二者较一致。

英文摘要:

To partition evapotranspiration into its components, dynamics of water vapor δ18O at five different heights were monitored continuously in maize field by stable water vapor isotopes analysis system combined with Keeling plot curve, which were compared with the estimations through the eddy covariance system and the micro-lysimeter. The results showed that the stable isotope composition of atmospheric water vapor (6v) in maize field was significantly decreased after rainfalls, and linearly related to vapor pressure deficit (VPD) and solar radiation (Rs) with correlation coefficients (R) of 0.65 and 0.51, respectively. Water vapor stable isotope composition (δE) from soil evaporation has significant isotopic fractionation effects near the soil surface. Low soil water content and atmosphere relative humidity alleviated the isotope fractionation. Compared with the results estimated by the EC-MLS method, the error estimated by IS method was less, about -0.02 - 0.08. The results indicated that the combination of Keeling plot method with in situ continuous measurements of water vapor stable isotope composition accurately separated evapotranspiration in maize field. During the measurement period, i.e., after maize canopy moderately covered the soil, the average ratios of crop transpiration to evapotranspiration determined by 1S and EC-MLS methods were 0.81 and 0.78, respectively.

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期刊信息
  • 《农业工程学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
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  • 主办单位:中国农业工程学会
  • 主编:朱明
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  • 国际标准刊号:ISSN:1002-6819
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2047/S
  • 邮发代号:18-57
  • 获奖情况:
  • 百种中国杰出学术期刊,中国精品科技期刊,中国科协精品科技期刊工程项目期刊,RCCSE中国权威学术期刊
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  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国食品科技文摘,中国北大核心期刊(2000版)
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