翁升恒，張方敏，馮 妍，段春鋒，童應(yīng)祥

(1.南京信息工程大學(xué)應(yīng)用氣象學(xué)院氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警與評(píng)估協(xié)同創(chuàng)新中心/江蘇省農(nóng)業(yè)氣象重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210044；2.壽縣國(guó)家氣候觀象臺(tái) 中國(guó)氣象局淮河流域典型農(nóng)田生態(tài)氣象野外科學(xué)試驗(yàn)基地，安徽 壽縣 232200；3.安徽省氣象局氣象科學(xué)研究所 大氣科學(xué)與衛(wèi)星遙感安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，合肥 230031；4.安徽省氣候中心，合肥 230031)

全球約60%的降水量通過(guò)蒸散(ET)的形式消耗[1]，ET是水分交換的重要過(guò)程，是表征水文的重要參數(shù)，此外，ET的變化可能會(huì)影響降水量和其他可利用的地表水量的分配[2]，對(duì)區(qū)域地表水熱平衡至關(guān)重要[3, 4]。

在氣候變化與人類活動(dòng)的影響下，我國(guó)農(nóng)田水土資源問(wèn)題加劇，農(nóng)業(yè)水資源供需矛盾日益突出[5]，使多因素作用下的農(nóng)田ET變化過(guò)程更具不確定性。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)農(nóng)田作物ET的變化規(guī)律及其對(duì)各因子的響應(yīng)做過(guò)大量研究工作，有研究表明在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中ET不僅受到小氣候條件影響，更受到作物類型、作物生長(zhǎng)狀況等諸多因素的影響[6]。多位學(xué)者分別對(duì)針對(duì)我國(guó)東北、華北、西北等地研究了農(nóng)田ET的變化規(guī)律和影響因子[7-10]，結(jié)果協(xié)同表明農(nóng)田ET規(guī)律及其主導(dǎo)因子在不同地區(qū)有較大差異，具有明顯的區(qū)域特征。

雖然國(guó)內(nèi)外關(guān)于農(nóng)田ET的研究較多，但關(guān)于亞熱帶稻麥輪作農(nóng)田ET特征的研究還較少，其ET變化規(guī)律和主導(dǎo)因子還存在爭(zhēng)議。江淮流域是我國(guó)重要的亞熱帶糧食生產(chǎn)基地，稻麥輪作為主要耕作模式[11-13]。因此，研究江淮流域稻麥輪作農(nóng)田ET變化特征及影響因子的差異對(duì)準(zhǔn)確估算江淮流域稻麥輪作田特定作物生長(zhǎng)季的ET、了解江淮流域亞熱帶農(nóng)田的水循環(huán)有巨大幫助。

本研究以江淮流域的壽縣稻麥輪作農(nóng)田為對(duì)象，分析了稻麥輪作農(nóng)田作物的ET變化特征，同時(shí)探討微氣象環(huán)境和作物生長(zhǎng)情況分別對(duì)稻麥ET的影響，以期對(duì)江淮流域亞熱帶稻麥輪作農(nóng)田ET有一個(gè)更加全面的認(rèn)識(shí)，為今后的江淮流域農(nóng)作物用水、需水狀況和水循環(huán)研究提供決策依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

壽縣國(guó)家氣象觀測(cè)站(32°26′N，116°47′E)位于安徽省中部(圖1)，地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，是典型的水稻和冬小麥輪作農(nóng)耕區(qū)，也是中國(guó)氣候觀測(cè)系統(tǒng)(CCOS)確定的江淮農(nóng)業(yè)生態(tài)觀測(cè)區(qū)[14]。該站水稻一般在每年5月底或6月初移栽到試驗(yàn)田，在9月底成熟，期間試驗(yàn)田基本有水；冬小麥一般從10月中旬播種，到次年的5月份成熟，期間不進(jìn)行灌溉。在水稻和冬小麥播種前試驗(yàn)田有約20 d的休耕期，因此把全年分為冬小麥生長(zhǎng)季、水稻生長(zhǎng)季和休耕期。本文中假設(shè)休耕期間農(nóng)田為裸地，并不著重研究。

圖1 江淮流域稻麥輪作農(nóng)田站示意圖Fig.1 Map of the rice-wheat rotation field station in the Jianghuai River Basin

1.2 數(shù) 據(jù)

本文的通量數(shù)據(jù)來(lái)源于壽縣國(guó)家氣象觀測(cè)站觀測(cè)的通量數(shù)據(jù)。通量觀測(cè)分系統(tǒng)包括三維超聲風(fēng)溫儀和紅外H2O、CO2分析儀，安裝在農(nóng)田冠層上方梯度塔1.5 m處。所選數(shù)據(jù)時(shí)間為2007年10月22日至2012年5月26日與2017年1月1日至2018年12月31日，其中2012年6月-2016年11月之間儀器維修，通量數(shù)據(jù)缺失。所選通量數(shù)據(jù)的缺失率為6%。對(duì)于缺失時(shí)間短(<2 h)的數(shù)據(jù)采用線性內(nèi)插法進(jìn)行插補(bǔ)，對(duì)于缺失時(shí)間較長(zhǎng)的數(shù)據(jù)采用日平均法對(duì)其進(jìn)行插補(bǔ)。通量數(shù)據(jù)的能量平衡比率為91%，符合已有的對(duì)能量不閉合程度的研究[15]，說(shuō)明這組數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。

氣象數(shù)據(jù)來(lái)源于和通量數(shù)據(jù)同時(shí)觀測(cè)的梯度氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行三倍標(biāo)準(zhǔn)差法檢驗(yàn)與異常值的剔除。葉面積指數(shù)(LAI)資料來(lái)源于由中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所劉榮高團(tuán)隊(duì)制作GLOBMAP LAI V3產(chǎn)品[16]。本文選用了與通量數(shù)據(jù)相同時(shí)段的氣象和LAI數(shù)據(jù)。

1.3 蒸散(ET)的計(jì)算

利用渦度相關(guān)技術(shù)測(cè)定站點(diǎn)的潛熱通量(LE)，并通過(guò)與汽化潛熱的計(jì)算得到每日的實(shí)際蒸散：

(1)

(2)

1.4 通徑分析

通徑分析是一種以多元線性回歸方程為基礎(chǔ)的分離分析方法，可以很好地闡明研究數(shù)據(jù)因果關(guān)系的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)[17]。通過(guò)將因變量和多種自變量及其彼此的組合相關(guān)聯(lián)，為每個(gè)存在因果關(guān)系的變量定義一組獨(dú)立相關(guān)性，這些獨(dú)立相關(guān)性中又互相存在影響，再通過(guò)互相之間存在影響的大小與因變量相關(guān)性進(jìn)行分析[18]，具體計(jì)算過(guò)程見(jiàn)張雪松等[19]。

2 結(jié)果與分析

2.1 小氣候和植被狀況

由圖2可知研究期間凈輻射(Rn)和氣溫(Ta)表現(xiàn)為明顯的“單峰”特征，在夏季(冬小麥末期和水稻初期)高，冬季(冬小麥初期)小，但在2017、2018年水稻生長(zhǎng)季的Rn大約增加了17.0%。降水量(P)變化顯著，多年平均年總量為830.9 mm，在2011年明顯低于其他年份，為相對(duì)干旱年，在2017-2018年較高，為相對(duì)濕潤(rùn)年。20 cm土壤體積含水量(VSWC20)也表現(xiàn)為明顯的“單峰”特征，在冬小麥生長(zhǎng)季較低，在水稻生長(zhǎng)季較高。葉面積指數(shù)(LAI)表現(xiàn)為明顯的“雙峰”特征，冬小麥生長(zhǎng)后期達(dá)到小峰，水稻生長(zhǎng)中期達(dá)到大峰。輪作期間除風(fēng)速(u)外各要素均表現(xiàn)為在水稻種植期間較高，在冬小麥種植期間則稍低。

圖2 稻麥輪作田多年逐日小氣候和植被狀況變化(灰色部分為水稻，白色部分為冬小麥)Fig.2 Changes in the daily microclimate and vegetation status of the rice-wheat rotation field for many years (the gray part is rice and the white part is winter wheat)Rn為凈輻射； Ta為氣溫； VSWC20為20 cm土壤體積含水量；u為風(fēng)速；LAI為葉面積指數(shù)；P為降水量；Pcum為年內(nèi)累計(jì)降水量。

2.2 稻麥輪作田ET變化

2.2.1ET總量變化

研究期間，該站農(nóng)田多年均ET年總量為740.3 mm，在688.2 mm(2011年)～767.2 mm(2017年)之間波動(dòng)。冬小麥生長(zhǎng)季和水稻生長(zhǎng)季的ET總量有明顯差異(圖3)?？傮w來(lái)說(shuō)，水稻生長(zhǎng)季累積ET總量較多，多年均為387.3 mm，占ET年總量的52.3%；冬小麥生長(zhǎng)季ET總量多年均為301.6 mm，占ET年總量的40.7%；休耕期多年均ET總量為51.4 mm，僅占ET年總量的7.0%。

2.2.2 不同時(shí)間尺度冬小麥ET變化

圖4顯示了冬小麥ET的日尺度和日累積年際變化特征。

圖3 蒸散(ET)、冬小麥蒸散(ETwheat)、水稻蒸散(ETrice)年總量變化Fig.3 Annual changes in total evapotranspiration (ET), winter wheat ET(ETwheat), and rice evapotranspiration (ETrice)

由圖4(a)可知，冬小麥生長(zhǎng)季的多年日均ET為1.40 mm/d，比該站多年日均ET(2.02 mm/d)低30.7%。日均ET在2010-2012與2017-2018年較低，在1.28 mm/d左右，在2007-2009年較高，分別為1.59和1.52 mm/d。從圖4(b)的累積值年際變化可知，冬小麥生長(zhǎng)季ET總量在2017-2018年較低，為248.0 mm，在2007-2008年較高，為346.3 mm。累積ET曲線的斜率表現(xiàn)為先小后增大，表明在生育期前期冬小麥ET變化慢，隨著Rn和Ta升高，冬小麥生長(zhǎng)迅速增加。

圖4 冬小麥全育期逐日ET、累積ETcum變化(僅包含完整生長(zhǎng)季)Fig.4 Daily ET and cumulative ETcum changes during the whole growing period of winter wheat (including the complete growing season only)

將冬小麥的生育期劃分為出苗-三葉、分蘗、越冬、拔節(jié)、孕抽穗、開(kāi)花和乳熟期(表1)。在生長(zhǎng)季內(nèi)冬小麥ET總體表現(xiàn)為弱“雙峰型”，即從生育期前期(出苗-三葉期)到中期(分蘗期)先稍微降低，隨后迅速增高，最大峰值在生育期后期(開(kāi)花期)[表1和圖4(a)]。具體而言，冬小麥剛開(kāi)始生長(zhǎng)發(fā)育(每年10月底)時(shí)，此時(shí)Rn和Ta相對(duì)高，日均ET接近1～2 mm/d；隨著Rn和Ta逐漸下降，冬小麥進(jìn)入分蘗-越冬期，處于分蘗期時(shí)日均ET最低(0.64 mm/d)，越冬期冬小麥活動(dòng)減弱，ET最低時(shí)僅為0.3～0.5 mm/d；但越冬期持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)(65 d)，因此越冬期ET總量仍占整個(gè)生育期的16.6%。從2月開(kāi)始，Rn和Ta逐漸回暖，冬小麥返青，ET也逐漸增加，到五月份冬小麥LAI最高，此時(shí)冬小麥生長(zhǎng)最為茂盛，ET日均達(dá)到最大，普遍為5～5.5 mm/d，最大值達(dá)到了7.1 mm/d，直到冬小麥進(jìn)入乳熟期后，ET轉(zhuǎn)而略微下降，但下降不明顯，ET仍保持較高水平。

表1 冬小麥各生育期多年平均LAI、ET、P統(tǒng)計(jì)Tab.1 Statistics of multi-year average LAI, ET, and P in each growth period of winter wheat

2.2.3 不同時(shí)間尺度水稻ET變化

圖5顯示了水稻ET的日尺度和日累積年際變化特征。由圖5(a)可知，水稻生長(zhǎng)季的多年日均ET為3.23 mm/d，是冬小麥生長(zhǎng)季ET日均值的2.32倍，可能是由于水稻種植期田間有水，土壤水分高，同時(shí)夏季Ta高、Rn強(qiáng)，田間水分蒸發(fā)量大造成。日均ET在2011年最低(為2.81 mm/d)，在2017年和2018兩年較高(分別為3.63和3.50 mm/d)。從圖6(b)的累計(jì)值年際變化可知，由于2008年水稻生長(zhǎng)季短，ET總量在2008年最低，此外2011年較低，為345.3 mm，在2017年和2018兩年顯著較高(分別為453.3和450.9 mm)。

將水稻移栽后的生育期劃分為分蘗、拔節(jié)、孕穗、抽穗和乳熟期，表2和圖5(a)顯示了研究期間水稻ET的生育期尺度變化情況，總體上，水稻在生長(zhǎng)季內(nèi)表現(xiàn)為明顯的先增加后減少的“單峰”特征，這種變化特征與Rn變化一致，日均ET較大的年份也與Rn較大年份相對(duì)應(yīng)。具體而言，水稻剛移栽到試驗(yàn)地時(shí)(每年5月底)，苗小(LAI低)，ET主要來(lái)自土壤蒸發(fā)；當(dāng)Rn逐漸增強(qiáng)、Ta升高，水稻的生長(zhǎng)達(dá)到旺盛期(每年的7月下旬)，日均ET也隨之達(dá)到最大，最大達(dá)到了8 mm/d；當(dāng)水稻成熟后(每年的9月底)，日均ET減少為2～3 mm/d。

由表2可知，由于水稻分蘗期持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，水稻在分蘗期日均ET不是最大，但是總量最高，而孕穗期最短，導(dǎo)致ET總量最少；日均ET在拔節(jié)期最大，在乳熟期最少。水稻的LAI峰值與ET日峰值并不完全匹配，對(duì)比表1與表2，可初步判定LAI對(duì)水稻ET的影響低于對(duì)小麥ET的影響。

圖5 水稻全育期逐日ET、累積ETcum變化(僅包含完整生長(zhǎng)季)Fig.5 Daily ET and cumulative ETcum change during the whole rice breeding period (including the complete growing season only)

表2 水稻各生育期多年平均LAI、ET、P對(duì)比統(tǒng)計(jì)Tab.2 Statistics of multi-year average LAI, ET, and P in each growth period of rice

2.3 ET的控制因子

2.3.1 冬小麥生長(zhǎng)季ET的控制因子

以冬小麥多年生長(zhǎng)季內(nèi)的逐日ET為因變量，以同步觀測(cè)的因子包括VSWC20、Rn、LAI、Ta、u為擬自變量進(jìn)行通徑分析，VSWC20在逐步回歸的過(guò)程中被剔除，說(shuō)明在所研究地區(qū)VSWC20對(duì)冬小麥ET(ETwheat)的影響可以忽略。

輪作期間ETwheat與不同因子間的通徑分析結(jié)果如圖6與表3所示。由于各個(gè)因子的直接、間接作用，相關(guān)系數(shù)排序?yàn)镽n>LAI>Ta>u。直接通徑系數(shù)絕對(duì)值排序與相關(guān)系數(shù)相同，說(shuō)明Rn對(duì)ETwheat的直接作用最大，間接作用主要通過(guò)與LAI的相互作用產(chǎn)生影響。LAI和Ta對(duì)ETwheat的直接作用也表現(xiàn)為正，間接影響主要通過(guò)與Rn的相互作用產(chǎn)生。u對(duì)ETwheat的直接影響為負(fù)，且主要通過(guò)與Rn的相互作用對(duì)ETwheat產(chǎn)生間接影響。

圖6 冬小麥生育期內(nèi)蒸散變化通徑分析圖Fig.6 Path analysis of ET during the whole growth period of winter wheat

各因子中Rn的直接通徑系數(shù)明顯大于間接決策系數(shù)之和，說(shuō)明Rn對(duì)ETwheat的影響方式主要是直接影響，而Ta和LAI在產(chǎn)生直接影響的同時(shí)，通過(guò)Rn路徑產(chǎn)生的間接影響較明顯。決策系數(shù)絕對(duì)值排序?yàn)镽n>LAI>Ta>u，表明Rn對(duì)ETwheat變化的綜合決定能力最強(qiáng)，其次是LAI，u由于與其他因素的相互作用對(duì)ETwheat產(chǎn)生的決策系數(shù)為負(fù)值，但數(shù)值接近0說(shuō)明u對(duì)ETwheat的影響很小，基本可以忽略。

表3 冬小麥生長(zhǎng)季蒸散變化影響因子的通徑分析表Tab.3 Path analysis statistics of influencing factors of ET in the whole growth period of winter wheat

2.3.2 水稻生長(zhǎng)季ET的控制因子

以水稻多年生長(zhǎng)季內(nèi)的逐日ET為因變量，以同步觀測(cè)的因子包括VSWC20、Rn、LAI、Ta、u為擬自變量進(jìn)行通徑分析，u在逐步回歸的過(guò)程中被剔除，說(shuō)明u對(duì)水稻ET(ETrice)的影響可以忽略。

圖7 水稻生育期內(nèi)蒸散變化通徑分析圖Fig.7 Path analysis of ET changes during the whole growth period of rice

輪作期間ETrice與不同因子間的通徑分析結(jié)果如圖7與表4所示。由于各個(gè)因子的直接、間接作用，相關(guān)系數(shù)排序?yàn)镽n>Ta>VSWC20>LAI。直接通徑系數(shù)絕對(duì)值排序?yàn)镽n>VSWC20>Ta>LAI，說(shuō)明Rn對(duì)ETrice的直接作用最大，Rn對(duì)ETrice的間接作用主要通過(guò)與Ta的相互作用產(chǎn)生影響。Ta對(duì)ETrice的直接作用也為正，間接影響主要通過(guò)與Rn的相互作用產(chǎn)生。VSWC20與LAI的直接和間接都表現(xiàn)出對(duì)ETrice的正促進(jìn)，且直接影響與間接影響的程度相當(dāng)，其中VSWC20和LAI分別通過(guò)與Rn和VSWC20的相互作用對(duì)ETrice產(chǎn)生間接影響。

與ETwheat相同，Rn的直接通徑系數(shù)明顯大于間接決策系數(shù)之和，說(shuō)明Rn對(duì)ETrice的影響方式主要是直接影響，而Ta主要表現(xiàn)為間接作用。決策系數(shù)絕對(duì)值排序?yàn)镽n>VSWC20>Ta>LAI，表明Rn對(duì)ETrice變化的綜合決定能力也最強(qiáng)，其次是VSWC20，LAI對(duì)ETrice的影響較弱。

表4 水稻生長(zhǎng)季蒸散變化影響因子的通徑分析表Tab.4 Path analysis statistics of influencing factors of ET in the whole growth period of rice

3 討 論

3.1 農(nóng)田ET變化特征

本研究利用江淮流域典型亞熱帶稻麥輪作農(nóng)田多年觀測(cè)資料，發(fā)現(xiàn)水稻和冬小麥生長(zhǎng)季ET具有不同變化特征。本研究發(fā)現(xiàn)冬小麥生長(zhǎng)季ET變化為弱“雙峰型”，與前人對(duì)冬小麥ET的特征描述基本相同[20]。另外，由于本研究水稻生長(zhǎng)季土壤水分條件充足[21]，導(dǎo)致了水稻ET的變化特征與前人結(jié)果中水稻實(shí)際蒸散的“雙峰型”不同，卻與水稻參考作物蒸散量的“單峰型”的變化特征一致[22]。全年來(lái)看，江淮流域稻麥輪作農(nóng)田日ET變化總體表現(xiàn)為明顯的“雙峰型”，但是小麥峰值小于水稻峰值。

全年中，該站點(diǎn)休耕期的ET總量?jī)H占全年總的7%，但日均ET達(dá)到了1.59 mm/d，高于冬小麥生長(zhǎng)季日均ET，是由于全年休耕時(shí)間在冬小麥?zhǔn)崭詈蟮?月底-6月初和水稻收割后的9月底-10月，這段時(shí)間的Rn和Ta較高，造成土壤蒸發(fā)旺盛。

研究還發(fā)現(xiàn)，水稻生長(zhǎng)季日均ET在2017-2018年有明顯升高，這主要是水稻生長(zhǎng)季Rn增加所導(dǎo)致，同時(shí)2017-2018年水稻生長(zhǎng)季向后延長(zhǎng)，夏季所占時(shí)間增多也是重要原因之一，而小麥生長(zhǎng)季日均ET隨年份降低，這是因?yàn)樾←溕L(zhǎng)季縮短(219-198d)，冬季所占比例有所提高所導(dǎo)致。綜上所述，合理調(diào)整水稻、小麥播種日期，生長(zhǎng)季長(zhǎng)度對(duì)控制農(nóng)田ET有巨大幫助。

3.2 降水對(duì)ET變化的影響

研究表明，年降水量可能是決定地表蒸散總量的主要因素[23]。Song等[24]研究發(fā)現(xiàn)，在相對(duì)濕潤(rùn)的地區(qū)，降水偏多的年份內(nèi)陰天增多，Rn降低，從而使ET總量低于正常年份，但是本文卻發(fā)現(xiàn)稻麥輪作農(nóng)田在相對(duì)濕潤(rùn)年ET總量較高。比如，在相對(duì)濕潤(rùn)年(2017、2018年)降水及降水日數(shù)增多主要發(fā)生在冬小麥生長(zhǎng)季(圖2)，Rn降低，冬小麥ET偏低，但是水稻生長(zhǎng)季的降水及降水日數(shù)未明顯增加，而Rn還升高(17%)，水稻ET明顯增加，而導(dǎo)致ET年總量增加。可見(jiàn)，對(duì)于稻麥輪作田而言，降水對(duì)水稻和冬小麥生長(zhǎng)季ET的影響不同，降水年內(nèi)季節(jié)分配對(duì)稻麥輪作田ET總量的影響不能忽略。

前人研究表明，降水以非線性方式影響生態(tài)系統(tǒng)[25]。本文同樣發(fā)現(xiàn)降水對(duì)江淮農(nóng)田ET也呈現(xiàn)非線性影響(如圖8)。整體上，農(nóng)田ET總量隨著P總量的增加先增加，在降水量到達(dá)一定程度后，隨P總量的增加而變慢甚至減小。比如，2017年和2018年降水量偏高13.4%和26.4%，ET分別僅增加3.6%和2.9%，但主要來(lái)自于水稻生長(zhǎng)季的ET增加，而2011年降水偏低24.8%時(shí)反而水稻和冬小麥生長(zhǎng)季ET都減小，導(dǎo)致ET總量減少7.0%。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，水稻和冬小麥生長(zhǎng)季ET總量和P總量也呈現(xiàn)非線性關(guān)系，但是冬小麥ET對(duì)降水量的響應(yīng)稍緩，說(shuō)明冬小麥ET還受到其他環(huán)境要素的主要影響。

圖8 不同時(shí)間段內(nèi)ET距平(ΔET)與P距平(ΔP)對(duì)比圖Fig.8 Comparison of ET anomaly (ΔET) and P anomaly (ΔP) in different time periods

3.3 冬小麥和水稻ET控制因子比較

生態(tài)系統(tǒng)類型之間的差異可能會(huì)影響生態(tài)系統(tǒng)ET對(duì)氣象條件的響應(yīng)[26]。小麥和水稻在生理特征上存在巨大差異，可能影響其生長(zhǎng)季ET對(duì)不同因子的響應(yīng)。本文利用通徑分析研究影響ETrice與ETwheat的因子，得到Rn是兩種作物ET的主導(dǎo)因子，與前人對(duì)不同地區(qū)農(nóng)田蒸散的研究結(jié)論一致[27, 28]，但兩種作物ET對(duì)于VSWC20和LAI的響應(yīng)卻存在差異。

水稻與小麥的大部分根系都位于距地20 cm土壤內(nèi)，故VSWC20與水稻、小麥的生長(zhǎng)息息相關(guān)[29]，但相關(guān)對(duì)比研究較少。本研究發(fā)現(xiàn)VSWC20對(duì)ETrice有促進(jìn)作用，對(duì)ETwheat的影響卻不明顯，可能是由于水稻喜高溫多濕，VSWC20能為其提供直接水源，同時(shí)水稻的生長(zhǎng)季氣溫高，輻射足，VSWC20的增加也能促進(jìn)田間蒸發(fā)[30]；而冬小麥生長(zhǎng)在冬春季節(jié)，溫度光照相對(duì)低，光合作用較弱，即使土壤含水量遠(yuǎn)大于冬小麥需水量，這部分水也難以利用[31]，所以在土壤水分充足的情況下，水分條件對(duì)ETwheat的影響微乎其微，這與張雪松等[19]對(duì)冬小麥ET影響因子的研究結(jié)論一致。

LAI指數(shù)表征了作物的茂密程度，在一定程度上對(duì)農(nóng)田ET有影響[32]，因此本研究將LAI作為影響因子進(jìn)行分析。在對(duì)冬小麥與水稻的全育期ET變化影響因子分析中，LAI的決策系數(shù)排序在水稻全育期為最低，在冬小麥全育期卻排位第二，說(shuō)明對(duì)于冬小麥和水稻而言，作物的茂密程度對(duì)ET變化的影響不盡相同，這主要是由于水稻與冬小麥的種植季節(jié)和特性不同。在夏季高溫強(qiáng)光照條件下，水稻即便生長(zhǎng)發(fā)育緩慢也需要蒸騰來(lái)保持體溫，而在冬季冬小麥若減緩發(fā)育蒸騰就會(huì)降低。今后對(duì)稻麥輪作田ET估算的模擬研究中應(yīng)注意區(qū)分不同作物L(fēng)AI、VSWC20對(duì)ET的影響，更加精確地模擬江淮流域稻麥輪作田蒸散，為研究氣候變化背景下江淮流域作物用水、需水狀況和水循環(huán)提供重要支撐。

4 結(jié) 論

(1)江淮流域亞熱帶稻麥輪作田多年均ET年總量為740.3 mm，其中冬小麥生長(zhǎng)季ET為301.6 mm，占40.7%，水稻生長(zhǎng)季ET總量為387.3 mm，占52.3%，裸地ET總量為51.4 mm，占7.0%。從生育期內(nèi)變化來(lái)看，冬小麥ET變化表現(xiàn)為弱“雙峰型”，在出苗-三葉期出現(xiàn)第一個(gè)峰值，最低在分蘗期后期(0.64 mm/d)，開(kāi)花期最大(3.32 mm/d)，進(jìn)入乳熟期后仍較高。冬小麥日均ET為1.40 mm/d。水稻ET變化表現(xiàn)為“單峰型”，最小在乳熟期(2.75 mm/d)，最大在拔節(jié)期(4.26 mm/d)。水稻日均ET為3.23mm/d。

(2)冬小麥ET主要受ET和LAI影響，Rn的直接作用最明顯，而LAI主要通過(guò)Rn路徑對(duì)ET產(chǎn)生間接影響。水稻ET主要受Rn和VSWC20影響，Rn直接作用更明顯。對(duì)比兩種作物，Rn對(duì)其ET都起決定性作用，LAI對(duì)冬小麥ET作用明顯高于水稻，而VSWC20對(duì)水稻ET促進(jìn)作用明顯，對(duì)冬小麥ET變化促進(jìn)作用可以忽略。