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研究稻田生态系统的水热传输规律、控制机理以及蒸散耗水情况,有利于作物水分生产力提升以及改善农田和流域灌溉管理。本文以江西省余江县刘家站农场作为研宄区,稻田生态系统为研究对象,基于稻田生态系统水热通量为核心的涡度相关系统观测数据、波文比仪观测数据和气象数据,分析了早、晚稻的水热通量时间分配规律、能量闭合情况,蒸散特征及其与环境因子的关系。同时在蒸散模拟部分,考虑到Penman-Monteith和Shuttleworth-Wallace蒸散模型中均涉及冠层阻力这一关键因子,因此采用Jarvis、Irmak和Stannard三种冠层阻力模型分别应用到PM和SW模型中,筛选出精度较高、最适用于该研究区水稻的冠层阻力模型。得出以下结论:(1)早稻和晚稻净辐射通量的生育期均值日变化峰值出现生育期不同,它们季节变化特征分别呈现波动性上升和下降的趋势。潜热通量季节变化趋势与净辐射较为同步,早稻的潜热通量在成熟期较高,晚稻的则在旺盛生长阶段较高、成熟期最低,感热通量的变化规律则与潜热通量相反。早稻和晚稻的土壤热通量波动范围均较小。早稻和晚稻的能量分配比例的日变化因生育期变化有所不同,早稻的LE/Rn比例在成熟期高于其他生育期,H/Rn的比例在返青分蘖期略高于其他生育期。晚稻的LE/Rn比例在拔节孕穗期最高,H/Rn在返青分蘖期和成熟期要明显高于中间两个生育期。而G/Rn没有明显变化。(2)夜间稻田能量闭合状况较差,白天时段的能量闭合度高于全天时段。晚稻白天能量闭合度为77.9%,要高于早稻(70%),二者在全天时段接近。将土壤热储量校正到地表后,早稻和晚稻在不同生育期的能量平衡残差减少,OLS线性回归斜率都有所增加,能量闭合程度分别增加了7.2%和8.8%;晚稻的能量平衡比率由0.782增加到0.842,增涨幅度高于早稻。(3)晴天条件下的蒸散日变化曲线相对阴天较为平滑,各生育期的典型晴天蒸散总量明显高于阴天。早稻日蒸散量的季节变化与晚稻趋势相反。采用地理探测器统计方法对蒸散的控制机理进行研究,结果表明在晴天时,相对湿度、风速、净辐射和饱和水汽压差对水稻蒸散的贡献率要显著大于阴天条件。众多环境因子对晚稻日蒸散量的贡献率明显高于早稻,而净辐射和土壤温度对早稻影响更显著。不同环境因子间均存在交互关系,任何两个因子交互后的贡献率均大于各自的单独贡献率,其中净辐射与环境因子的交互贡献率最高。稻田蒸散与冠层导度((8)的关系均表现为幂函数增长形式,当冠层导度小于10mm·s-1时,蒸散随着冠层导度的增加迅速增大。(4)具有八组不同胁迫函数组合形式的Jarvis模型与PM模型结合,模拟精度呈现不同程度的差异。PM_Jarvis和PM_ST模型在水稻返青分蘖期存在明显低估现象,而PM_Irmak模型在水稻所有生育阶段的模拟值均与蒸散日变化动态值接近。PM_Irmak模型的均方根误差、平均绝对误差均比PM_Jarvis模型和PM_ST模型偏小,确定系数、纳什效率系数和一致性指数相比更接近1,整体模拟效果最好。对于Shuttleworth-Wallace模型,则表现为Jarvis应用到SW模型中模拟效果最好。利用PM_Irmak和SW_Jarvis模型对阻力参数进行敏感性分析,均表现为对冠层阻力最敏感。