六种冠层阻力模型在冬小麦蒸散估算中的应用

蒸散量是农田水循环中水分损失的主要途径,其准确估算对节水灌溉具有重要意义.单源的Penman-Monteith(P-M)模型是最常用的蒸散量估算方法,但模型中冠层阻力的合理参数化一直是研究中的难点.该研究选取常用6种冠层阻力模型,使用北京顺义2 a(2020年和2021年)的波文比实测结果,分析不同模型进行冬小麦冠层阻力及蒸散估算的可行性.结果表明:1)无参数校正条件下,6种模型均低估了冬小麦冠层阻力,同时高估了蒸散量.其中,Todorovic模型(TD)的普适性最好,其模拟的冠层阻力、蒸散量与实测值的R2都在0.605及以上;耦合的冠层阻力模型(CO模型)普适性最差,冠层阻力、蒸散量与实测值的R2分别为0.113、0.046;2)进一步使用2021年的试验数据进行模型参数校正、2020年的数据进行验证,发现校正后的JA、CO、GA、KP及FAO56-PM模型计算的冠层阻力和蒸散量与实测值的一致性大幅提高.除JA模型低估冠层阻力外,其余均高估冠层阻力、低估蒸散量.其中KP模型模拟的冠层阻力和蒸散量效果最好,R2均在0.907及以上,而其余5种模型估算精度也较好.6种模型的估算精度排序为KP、GA、TD、FAO56-PM、CO、JA.综上,所评价的模型校正后均可作为P-M模型的冠层阻力输入来估算冬小麦蒸散量,但TD模型不需要参数校正,在数据不足时可作为首选;而KP模型参数较少,校正后拟合精度最高,在数据充足时可作为首选.研究结果对华北地区使用P-M一步法计算冬小麦蒸散量具有重要价值.