玉米農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)蒸散發(fā)模型參數(shù)優(yōu)化

邱中齊，周琳琳，劉紅娟，田強(qiáng)龍，趙子敬，張曉梅，魏國孝*

（1.蘭州大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院，蘭州 730000;2.會(huì)寧縣太平店鎮(zhèn)人民政府 農(nóng)業(yè)農(nóng)村綜合服務(wù)中心，甘肅 白銀 730799）

0 引 言

【研究意義】黑河流域是我國西北地區(qū)第二大內(nèi)陸流域，是以水循環(huán)過程為紐帶的冰川/凍土、綠洲和荒漠為主要特征的多元生態(tài)系統(tǒng)。黑河中下游的綠洲是甘肅重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地，需要大量的灌溉用水[1]。蒸散發(fā)模型能夠反映蒸散發(fā)過程進(jìn)而揭示水能循環(huán)過程，對(duì)于灌溉制度及高效利用水資源有重要意義。然而由于技術(shù)設(shè)備落后等原因，并不是所有區(qū)域都能根據(jù)實(shí)測值得到具體的模型參數(shù)，需根據(jù)條件相似獲得該區(qū)域的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)[2]。因此，如何減小輸出參數(shù)的不確定性，提高模型模擬的精度是一個(gè)重要的研究課題。【研究進(jìn)展】大量研究者對(duì)Shuttleworth-Wallace（SW）蒸散發(fā)模型進(jìn)行了驗(yàn)證，Stannard等[3]利用Penman-Monteith（PM）模型、Shuttleworth-Wallace模型以及Priestley–Taylor（PT）模型模擬了科羅拉南部半干旱牧場的天然植被的蒸散發(fā)，發(fā)現(xiàn)SW原模型模擬精度最好。Wei等[4]將PM模型、SW原模型以及PT模型應(yīng)用于黑河流域的玉米農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)SW原模型效果最好。目前，對(duì)于能量閉合問題的研究，前人利用感熱法、潛熱法、可利用能量閉合法、波文比法和平均閉合法，使觀測的能量強(qiáng)制閉合，研究結(jié)果表明5種閉合方法得到的能量閉合結(jié)果都不理想[5]。對(duì)于沒有實(shí)測資料的地域，目前最好的方法就是根據(jù)地域的相似性獲得該區(qū)域的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)[2]。【切入點(diǎn)】本文利用黑河流域大滿超級(jí)站玉米農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的渦動(dòng)相關(guān)系統(tǒng)數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)，基于蒸散模型中潛熱通量和感熱通量，引入能量閉合因子，結(jié)合貝葉斯參數(shù)優(yōu)化方法，得到更為合理的蒸散發(fā)模型參數(shù)，提高蒸散發(fā)模型的精度。……