CERES-Wheat模型中两种蒸发蒸腾量估算方法比较研究

摘要

基于CSM-CERES-Wheat模型中Priestley-Taylor (PT)和FA056 Penman-Monteith(PM)2种蒸发蒸腾量估算方法分别模拟了冬小麦2011-2012年和2012-2013年2个生长季的累积蒸发蒸腾量、日蒸发蒸腾量、土壤含水率、地上千物质以及籽粒产量,并对2种方法的模拟结果进行了评价和比较.对2种方法模拟的蒸发蒸腾量值与试验区域内大型称量式蒸渗仪的实测结果进行了比较,结果表明,基于PT和PM方法的CERES-Wheat模型均可以准确地模拟干旱-半干旱地区冬小麦的蒸发蒸腾量,累积蒸发蒸腾量和日蒸发蒸腾量的误差分别小于5.4％和3.4％.同时,模型还可以模拟土壤水分动态情况,在0 ～ 20 cm土层,CERES-Wheat模型的模拟值与实测值的标准化均方根误差(RRMsEn)为39.38％,模拟结果较差,但20 cm土层以下,2种方法的模拟值与实测值的RRMSEn均小于23.1％,且对40 ～ 60 cm土层的模拟结果最好.CERES-Wheat模型基于PT和PM方法对冬小麦在2011-2012年和2012-2013年生长季地上生物量的模拟值与实测值的RRMsEn分别为13.57％和22.76％,产量的RRMsEn分别为11.80％和15.42％,模拟结果均较好.另外,CSM-CERES-Wheat模型基于PT方法模拟的蒸发蒸腾量小于基于PM方法的模拟值,而PT方法对土壤含水率的模拟结果高于PM方法的模拟结果,且PT方法对地上生物量以及产量的模拟结果高于PM方法,用2种方法模拟的成熟期地上生物量及产量的RRMsEn值均在25％以内.总之,CSM-CERES-Wheat模型采用2种方法对蒸发蒸腾量、土壤含水率及干物质和产量的模拟结果均较好,表明该模型在我国干旱-半干旱地区的应用性较好,可为该地区不同水分条件下冬小麦的生长情况提供理论支持.