基于涡度协方差技术的白洋淀湿地蒸散速率研究

作     者：杨磊 蒋小伟 张志远 韩鹏飞 欧阳恺皋 高冰 张源 李海涛 

作者机构：中国地质大学(北京)水利部地下水保护重点实验室 中国地质环境监测院 

出 版 物：《湖泊科学》 (Journal of Lake Sciences)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：07[理学] 08[工学] 081501[工学-水文学及水资源] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0815[工学-水利工程] 0713[理学-生态学] 

基　　金：科技部科技创新专项(2022XACX0900)资助 

主　　题：植被蒸腾 水面蒸发 涡度协方差系统 作物系数 水平衡 白洋淀 雄安新区 

摘      要：水面蒸发和植被蒸腾是湿地水平衡的关键要素，如何定量湿地的植被蒸腾速率是水文学领域的难题。本研究采用涡度协方差系统获得白洋淀典型部位2022年芦苇生长季（4—10月）蒸散速率（ET）为6.75 mm/d,显著大于参考作物蒸散速率（ET0）(5.06 mm/d)。结合蒸发池获得的无植被区水面蒸发速率（Ew）均值（3.22 mm/d）和遥感方法识别的植被覆盖率（65%）等信息，计算发现植被覆盖区蒸散速率（ETc）均值为8.65 mm/d，是Ew均值的2.7倍。由于植被覆盖区蒸散主要由植被蒸腾控制，ETc在月尺度与对应观测范围的NDVI呈线性关系，指示与植被生长阶段密切相关。在生长季前期（4月1日—5月18日），ETc由4.19 mm/d逐渐增大至9.76 mm/d，均值为6.86 mm/d，对应作物系数（Kc,ETc与ET0的比值）为1.01；在快速生长阶段（5月19日—6月24日），ETc介于9.88～13.00 mm/d之间，均值为11.73 mm/d，对应Kc为1.77；在成熟阶段（6月25日—9月30日），ETc介于8.19～9.95mm/d之间，均值为9.19 mm/d，对应Kc为1.74；而在衰老阶段（10月1日—10月31日），ETc由8.16 mm/d快速减小到3.58 mm/d，均值为5.66 mm/d，对应Kc为1.80。本研究获得的植被覆盖区蒸散速率及作物系数可为白洋淀水量平衡分析和雄安新区水资源安全保障提供科学依据。