【摘 要】
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随着乡村振兴战略的稳步实施,枣树已经成为新疆阿克苏地区特色林果业的核心,改善了绿洲的生态环境,促进农民增收、扩展就业渠道,枣业已成为当地重要产业之一。目前水资源紧缺的问题和水资源利用效率不高的灌溉制度限制了当地枣业的可持续发展。因此,本研究选取新疆阿克苏市南郊的微喷枣园为试验田,以2000年种植的成龄灰枣树为研究对象,通过涡度相关系统、针式茎流计、自制微型蒸渗仪、土壤水分测定系统(TRIME)、智
【基金项目】
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国家自然科学基金“磁化盐水滴灌土壤水盐时空分布及枣树生长特性反馈机制研究”的部分研究成果(项目编号:52069027); 邓铭江院士工作站基金项目“特色林果高效节水提质增效关键技术”的部分研究成果(项目编号:2020.D-003); 新疆维吾尔自治区高校科研计划项目“干旱区枣树节水调质技术及智能决策系统研发创新团队”的部分研究成果
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随着乡村振兴战略的稳步实施,枣树已经成为新疆阿克苏地区特色林果业的核心,改善了绿洲的生态环境,促进农民增收、扩展就业渠道,枣业已成为当地重要产业之一。目前水资源紧缺的问题和水资源利用效率不高的灌溉制度限制了当地枣业的可持续发展。因此,本研究选取新疆阿克苏市南郊的微喷枣园为试验田,以2000年种植的成龄灰枣树为研究对象,通过涡度相关系统、针式茎流计、自制微型蒸渗仪、土壤水分测定系统(TRIME)、智墒、小型自动气象站等仪器采集枣园的实况数据,分析枣园全年的水热通量特征和蒸散规律,构建枣树茎流速率与气象因子的相关模型,旨在研究点(枣树)—面(枣园)尺度蒸散规律的相关关系,确定枣园在生育期和休眠期的蒸散量,为枣树高效节水灌溉制度提供依据,获得结论如下:(1)生育期内太阳辐射对茎流速率影响最为显著,相关系数为:RD1=0.924、RD2=0.939、RD3=0.943和RD4=0.915;休眠期内空气湿度对茎流速率影响最为显著,相关系数为:RC1=0.699、RC2=0.923、RC3=0.841、RC4=0.918和RC5=0.618。生育期和休眠期枣树日间最大茎流活动时长分别为14h和9h,且茎流在夜间的变化规律存在明显差异。生育期茎流速率峰值在12:00—15:30间,而休眠期茎流速率随着休眠的各时期发生偏移,休眠前期(C1)和休眠过渡期(C2)阶段茎流速率的峰值在3:00—6:00间,深度休眠期(C4)和打破休眠期(C5)阶段在7:00—10:00间,茎流速率的峰值区间发生明显偏移。生育期内各时期的耗水情况为:果实膨大期D3>成熟期D4>花期D2>萌芽展叶期D1;休眠期:休眠前期C1>打破休眠期C5>轻度休眠期C3>休眠过渡期C2>深度休眠期C4。(2)采用涡度相关法与水量平衡法对枣园全年蒸散量进行分析,两种计算方法的误差较小。因此,采用涡度相关系统监测枣园各时期蒸散量的数据具有较高的可靠性。枣园全年的能量闭合度为82.07%,在0.5h尺度、日尺度下,能量闭合度在60%~100%。枣园在生育期和休眠期的能量平衡闭合度关系分别为:萌芽展叶期>花期>成熟期>果实膨大期;休眠前期>打破休眠期>休眠过渡期>轻度休眠期>深度休眠期。(3)生育期内蒸腾量为403.2mm,占蒸散量的75%,生育期各阶段的蒸腾量占比蒸散量的大小依次为:成熟期>果实膨大期>花期>萌芽展叶期。灌水周期尺度与日尺度下茎流系统和涡度系统测定枣园蒸散量的线性回归方程分别为:Y1=0.965X,R~2=0.832,NSE=0.78,RSR=0.47;Y2=0.964X,R~2=0.674,NSE=0.67,RSR=0.57。茎流系统与涡度系统测得蒸散量的总差值为4.98 mm,相对误差为0.93%,茎流系统在不同时空尺度下测量的枣树蒸散量与涡度系统测量的枣园蒸散量均有较好的相关性,茎流系统测定的单棵枣树蒸散量能够向枣园尺度蒸散量转换。
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