地下水埋深對(duì)淮北平原冬小麥耗水量影響試驗(yàn)研究

顧 南，張建云，劉翠善，王振龍，王國(guó)慶

（1.南京水利科學(xué)研究院水文水資源與水利工程科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210098；2.長(zhǎng)江保護(hù)與綠色發(fā)展研究院，江蘇 南京 210098；3.河海大學(xué)水文水資源學(xué)院，江蘇 南京 210098；4.水利部應(yīng)對(duì)氣候變化研究中心，江蘇 南京 210029；5.安徽?。ㄋ炕次┧茖W(xué)研究院五道溝水文水資源實(shí)驗(yàn)站，安徽 蚌埠 233000）

地下水是生態(tài)系統(tǒng)中重要水源之一，其水位波動(dòng)會(huì)直接影響作物耗水量的變化[1]。作物耗水量包括消耗于作物蒸騰、土壤蒸發(fā)與作物組織的水量[2]。由于作物組織消耗的水量占總耗水量比例極小，可忽略不計(jì)，一般用蒸散量（作物蒸騰和土壤蒸發(fā)之和）衡量耗水量的變化。

作物耗水量的研究具有地域性，不同生長(zhǎng)區(qū)域作物的耗水過(guò)程對(duì)地下水埋深的響應(yīng)及驅(qū)動(dòng)因子存有差異[3?5]。解析地下水對(duì)作物耗水影響的研究多在地下水深埋區(qū)展開(kāi)。在地下水深埋區(qū)，深根型作物蒸散耗水量較大。在額濟(jì)納綠洲，地下水對(duì)胡楊的蒸散發(fā)起調(diào)節(jié)作用，胡楊林的耗水也持續(xù)引起地下水位下降[6]。在鄂爾多斯盆地，沙柳蒸散發(fā)對(duì)地下水的利用率約20%～40%，當(dāng)?shù)叵滤裆畲笥?.15 m時(shí)，沙柳無(wú)法消耗地下水[7]。根系淺的作物主要消耗土壤水，對(duì)深埋區(qū)地下水的利用效率低。在法屬圭亞那熱帶森林，地下水埋深大時(shí)，藤本植物因根系淺，比樹(shù)木更能有效捕捉土壤表層水分[8]。由于地下水與地表水的交互頻繁，淺埋區(qū)內(nèi)作物的耗水水源、耗水量等特征與深埋區(qū)內(nèi)特征有差異，但是地下水埋深對(duì)作物耗水影響的相關(guān)研究鮮有報(bào)道[9?10]。

淮北平原屬地下水淺埋區(qū)，地下水埋深在1～3 m變化?；幢逼皆鳛樾←湚夂蜻m宜生長(zhǎng)區(qū)，常年種植小麥面積在1.5×104km2以上[11]。前人對(duì)淮北平原冬小麥耗水機(jī)理的研究主要集中在土壤水分、地下水埋深、養(yǎng)分等因素對(duì)小麥潛水蒸發(fā)、生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的影響等方面[12?15]。淮北平原地下水埋深對(duì)冬小麥耗水量的影響研究仍處于探討階段。本研究以地下水埋深為控制變量，在安徽省五道溝水文水資源實(shí)驗(yàn)站開(kāi)展砂姜黑土區(qū)冬小麥耗水機(jī)理研究，以期揭示淺埋區(qū)地下水埋深對(duì)小麥耗水過(guò)程的影響，為淺埋區(qū)水資源管理、植被建設(shè)和當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

淮北平原東接江蘇，南臨淮河，西與河南毗鄰，北與山東接壤，包括阜陽(yáng)、宿州、淮北、淮南、蚌埠、亳州6個(gè)市27個(gè)縣（區(qū)），全區(qū)總面積3.7×104km2，其中平原占總面積的98.0%。

淮北平原屬暖溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，地處南北氣候過(guò)渡帶。年均降水量900 mm，降水量年際變化大，年內(nèi)分布極不均衡。年均氣溫15.1 ℃，年均日照時(shí)數(shù)1 729.4 h，年均相對(duì)濕度73%?；幢逼皆敖谕练植紡V泛，約占耕地面積的56%。作物以小麥、玉米、大豆等農(nóng)作物為主[16]。由于冬季干旱少雨，凍融期主要集中在12—翌年2月，凍土厚度較薄[13]。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

試驗(yàn)區(qū)為五道溝水文水資源實(shí)驗(yàn)站，位于安徽省蚌埠市新馬橋鎮(zhèn)原種場(chǎng)。土壤含水率和蒸散量通過(guò)大型稱重式蒸滲儀測(cè)量。蒸滲儀內(nèi)裝有砂姜黑土原狀土，其原理如圖1所示。蒸滲儀依據(jù)馬氏瓶原理構(gòu)建，通過(guò)水平衡器控制地下水埋深。蒸滲儀內(nèi)地表以下不同深度埋有土壤水分傳感器，底端設(shè)有壓力傳感器。測(cè)量要素包括：10 cm處土壤水分，1 h /次；10，30 cm處地溫，1 h /次；作物蒸散量，10 min /次；潛水蒸發(fā)量和入滲量，10 min /次。氣象數(shù)據(jù)源于蒸滲儀南側(cè)2 m高處高精度氣象站，測(cè)量要素包括：氣溫、濕度、太陽(yáng)輻射、凈輻射、氣壓、風(fēng)速和雨量，10 min/次。氣象場(chǎng)內(nèi)放置E601型蒸發(fā)器，早晚8點(diǎn)人工觀測(cè)水面蒸發(fā)量。

圖1 蒸滲儀原理圖Fig.1 Schematic diagram of the weighing lysimeter

1.3 試驗(yàn)與方法

（1）試驗(yàn)方案與生育階段劃分

2017—2020年，試驗(yàn)通過(guò)大型稱重式蒸滲儀開(kāi)展。以砂姜黑土區(qū)典型作物冬小麥蒸散量為研究對(duì)象。試驗(yàn)期間未進(jìn)行灌溉，小麥依靠天然降水補(bǔ)給。蒸滲儀內(nèi)控制地下水埋深為0.5，1.0，2.0，3.0 m。

參考聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織推薦作物時(shí)段劃分表[17]，并結(jié)合淮北平原物候資料，將冬小麥生育期劃分為初期、發(fā)育期、中期和后期，具體時(shí)段見(jiàn)表1。初期指作物生長(zhǎng)前期，地表基本無(wú)植被覆蓋；發(fā)育期指初期結(jié)束到地面基本被植被覆蓋；中期指地表充分覆蓋到作物成熟；后期指生育晚期，即中期結(jié)束到收獲。

表1 不同地下水埋深下冬小麥生育階段的劃分Table 1 The partition of wheat growth stages at various groundwater levels

（2）作物蒸散量

蒸滲儀底部壓力傳感器測(cè)量蒸滲儀重量的變化表示該時(shí)段的作物蒸散量，測(cè)量頻率為10 min/次。由于蒸滲儀會(huì)受到外界環(huán)境干擾和系統(tǒng)影響，原始數(shù)據(jù)需經(jīng)過(guò)缺失值插補(bǔ)、異常點(diǎn)識(shí)別和平滑數(shù)據(jù)處理，以此消除噪聲和減少異常數(shù)據(jù)，得到更為精確的小時(shí)尺度蒸散量，累加后得到日尺度蒸散量產(chǎn)品。

（3）統(tǒng)計(jì)指標(biāo)與方法

文中主要使用的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)與方法包括方差、變異系數(shù)、相關(guān)系數(shù)、歸一化處理和聚類分析。

方差用于描述數(shù)據(jù)的離散程度：

式中：S2—方差；

xi—樣本數(shù)據(jù)，i=1,2,···,n；

—樣本序列平均值；

n—樣本個(gè)數(shù)。

變異系數(shù)用于消除測(cè)量尺度和量綱影響并衡量數(shù)據(jù)的離散程度：

式中：Cv—變異系數(shù)；

S—樣本序列標(biāo)準(zhǔn)差；

—樣本序列平均值。

相關(guān)系數(shù)用于描述兩個(gè)變量之間的相關(guān)程度：

式中：r—相關(guān)系數(shù)；

xi、yi—樣本數(shù)據(jù)，i=1,2,···,n；

、—樣本序列平均值；

n—樣本個(gè)數(shù)。

歸一化處理用于消除不同類型測(cè)量尺度和量綱影響：

式中：x,—?dú)w一化后數(shù)據(jù)；

x—待歸一化數(shù)據(jù)；

xmin—樣本序列中最小值；

xmax—樣本序列中最大值。

選擇應(yīng)用廣泛的k-means算法進(jìn)行聚類分析。原理是將給定的樣本序列劃分為k個(gè)簇，使得簇內(nèi)點(diǎn)與點(diǎn)的距離盡可能小，簇之間的距離盡可能大。

假定劃分k個(gè)簇（C1,C2,C3,···,Ck），劃分時(shí)總目標(biāo)為平方誤差和最小，即：

式中：E—平方誤差和；

x—樣本數(shù)據(jù);

Ci—第i個(gè)簇，i=1,2,···,k；

μi—簇Ci的聚類中心；

k—簇的個(gè)數(shù)。

具體計(jì)算步驟見(jiàn)文獻(xiàn)[18]。

2 結(jié)果與分析

2017—2020年利用五道溝實(shí)驗(yàn)站大型稱重式蒸滲儀群開(kāi)展冬小麥試驗(yàn)，測(cè)量同期氣象數(shù)據(jù)，模擬不同地下水埋深（0.5，1.0，2.0，3.0 m）冬小麥蒸散量的變化過(guò)程。

2.1 不同地下水埋深下冬小麥生長(zhǎng)季蒸散變化

不同小麥生育期內(nèi)氣象特征各不相同，表2展示了試驗(yàn)期間部分氣象因子的變化。氣象環(huán)境是引起蒸散量變化的主要原因之一[18?19]。 對(duì)比不同埋深下小麥蒸散量在全生育期的分布（圖2），初期、發(fā)育期、中期和后期的蒸散量占全生育期蒸散量的比例分別為23.76%、27.62%、27.87%、21.87%。初期和發(fā)育期為生長(zhǎng)前期，占比最大值均在地下水埋深為 3.0 m 。而中期占比最大值出現(xiàn)在地下水埋深 1.0 m，后期最大值在地下水埋深 2.0 m。不同生育階段內(nèi)最大占比對(duì)應(yīng)的地下水埋深存在差異，這與各生育階段內(nèi)小麥的根系生長(zhǎng)、對(duì)包氣帶內(nèi)水分的消耗量等因素相關(guān)[13,19]。

圖2 各生育階段不同地下水埋深下冬小麥蒸散量占比雷達(dá)圖Fig.2 Radar map of wheat evapotranspiration ratio at four groundwater levelsduring four growth stages

表2 試驗(yàn)期間不同地下水埋深下關(guān)鍵氣象要素變化Table 2 Growthseasonal change of key meteorological elements atfour groundwater levels

全生育期內(nèi)各埋深（0.5，1.0，2.0，3.0 m）小麥蒸散量依次為510.50，499.33，567.88，727.88 mm，土壤水與地下水交換量（潛水蒸發(fā)量-潛水入滲量）依次為130.00，150.88，70.91，?20.77 mm，0～20 cm土層蓄水量依次為?52.29，?58.15，?31.97，?35.13 mm。小麥蒸散對(duì)降水的利用率（降水量/蒸散量）為 22.74%、58.04%、20.40%、35.69%。地下水埋深 3.0 m時(shí)，小麥蒸散發(fā)以消耗土壤水為主，對(duì)降水利用率較高。地下水埋深 0.5，1.0，2.0 m 時(shí)，小麥蒸散發(fā)同時(shí)消耗土壤水和地下水。尤其在地下水埋深 1.0 m時(shí)，潛水蒸發(fā)量最大，表層土壤蒸發(fā)也最大，對(duì)降水的利用率也達(dá)到最大。此外，1.0 m埋深對(duì)地下水消耗量相對(duì)較大，這可能與淮北平原區(qū)小麥生長(zhǎng)的最適埋深相關(guān)[19?20]。

為進(jìn)一步探索不同生育階段土壤水分對(duì)小麥耗水機(jī)理的影響，以旬為時(shí)間步長(zhǎng)，以地表以下10 cm處土壤含水率表示地表土壤水分的變化，繪制不同地下水埋深下小麥地表土壤水分變化過(guò)程線。為消除不同蒸滲儀埋設(shè)土壤水分傳感器的系統(tǒng)誤差，將土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，見(jiàn)圖3。地下水埋深為0.5，1.0，2.0，3.0 m時(shí)，表層含水率的方差依次為：0.26，0.25，0.25，0.18。地下水埋深3.0 m時(shí)，表層土壤水分變幅顯著小于其他三種埋深。地下水埋深較深，潛水運(yùn)動(dòng)距離相對(duì)較長(zhǎng)，地下深層土壤水和地下水不能及時(shí)向上運(yùn)移補(bǔ)給表層水分。此外，小麥根系長(zhǎng)度最長(zhǎng)約達(dá)2.0 m，當(dāng)?shù)叵滤裆罱抵?.0 m時(shí)，根系提水作用及吸水速率減緩，故表層土壤水分對(duì)外界環(huán)境的響應(yīng)延遲[21?22]。地下水埋深為0.5，1.0，2.0，3.0 m時(shí)，土壤水分與小麥蒸散量的相關(guān)系數(shù)依次為?0.42，?0.69，?0.53，?0.43。表層土壤水是蒸散發(fā)的主要來(lái)源，在地下水埋深1.0，2.0 m時(shí)，表層土壤水對(duì)蒸散貢獻(xiàn)率相對(duì)更高。

圖3 不同地下水埋深下全生育期冬小麥地表土壤水分變化過(guò)程Fig.3 Change of standardized topsoil moisture during wheat seasonsat four groundwater levels

冬小麥的日蒸散量變化過(guò)程見(jiàn)圖4。各地下水埋深間蒸散量相關(guān)系數(shù)均達(dá) 0.72以上，這表明蒸散發(fā)的日變化過(guò)程是小麥生長(zhǎng)內(nèi)在因子和大氣要素綜合影響的結(jié)果，即使播種時(shí)間不一，但受小麥內(nèi)在生長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)，蒸散量的趨勢(shì)大致相似。生長(zhǎng)初期，氣溫較低，田間基本無(wú)植被覆蓋，小麥耗水量少；發(fā)育初期，小麥返青基本結(jié)束，而后開(kāi)始拔節(jié)，耗水量逐漸增加并出現(xiàn)該階段的耗水峰值；中期，小麥處于孕穗、灌漿狀態(tài)，耗水量增大并達(dá)到全生育期耗水峰值；后期，小麥接近成熟，耗水量逐漸減少。此外，地下水埋深 3.0 m，生長(zhǎng)初期的小麥蒸散量在 2～4 mm/d變化，稍大于其余三種埋深。這與不同生育階段小麥蒸散量在全生育期內(nèi)分配的結(jié)論相一致。

圖4 不同地下水埋深下冬小麥蒸散量變化過(guò)程線Fig.4 The change of wheat evapotranspiration at four groundwater levels

2.2 不同地下水埋深下典型日冬小麥蒸散強(qiáng)度變化

水文氣象要素對(duì)小麥蒸散量的影響較大。全生育期內(nèi)小麥逐日蒸散量與氣象因子相關(guān)性，見(jiàn)表3。假定相關(guān)系數(shù)小于0.3時(shí)兩者基本不相關(guān)。對(duì)小麥蒸散量影響較大的氣象要素依次為：太陽(yáng)輻射、凈輻射、土壤熱通量、平均氣溫和空氣濕度（統(tǒng)稱關(guān)鍵氣象因子）。大氣壓力和風(fēng)速對(duì)其影響較弱。三項(xiàng)輻射因子和氣溫均對(duì)蒸散量正向驅(qū)動(dòng)，空氣濕度反之，與王勝[23]的研究結(jié)論一致。水面蒸發(fā)量綜合反映了天氣特征及蒸發(fā)能力[24?27]，不同地下水埋深下蒸散量與水面蒸發(fā)的變化一致。選擇地面以下10，30 cm處地溫反映地表的熱量情況，結(jié)果表明地表溫度的升高引起蒸散量的增加，且10 cm處地溫對(duì)蒸散的正向驅(qū)動(dòng)大于30 cm處。在地下水埋深淺時(shí)（地下水位<3.0 m）地表與蒸散發(fā)的相關(guān)性較強(qiáng)。

表3 不同地下水埋深下全生育期冬小麥蒸散量與水文氣象要素相關(guān)系數(shù)Table 3 Correlation coefficient between wheat evapotranspiration and hydrometeorological factors in the whole growth period at four groundwater levels

基于小麥蒸散量與氣象因子的相關(guān)性分析，太陽(yáng)輻射與蒸散量的相關(guān)系數(shù)最大。以三季小麥生長(zhǎng)期內(nèi)太陽(yáng)輻射量為統(tǒng)計(jì)樣本，通過(guò)k-means算法聚類（圖5），將小麥生長(zhǎng)期內(nèi)太陽(yáng)輻射分為 3類（類別名?聚類中心/（W/m2）?劃分區(qū)間/（W/m2））：強(qiáng)太陽(yáng)輻射?218.68?（122.53,322.82]、弱太陽(yáng)輻射?121.57?（60.60,122.53]、微弱太陽(yáng)輻射?49.88?[6.31,60.60]。

圖5 冬小麥試驗(yàn)期間太陽(yáng)輻射變化過(guò)程Fig.5 Dailychange of solar radiation during wheat season

以每類的聚類中心為圓心，逐漸向外發(fā)散尋找典型日，以各地下水埋深典型日之間氣象環(huán)境相似為結(jié)束標(biāo)記。選定的典型日如下：

（1）強(qiáng)太陽(yáng)輻射：地下水埋深0.5，2.0 mm時(shí)，生長(zhǎng)季內(nèi)選擇2020年4月26日為典型日，當(dāng)天輻射量為218.54 W/m2；地下水埋深1.0 m時(shí)，生長(zhǎng)季內(nèi)選擇2018年4月29日為典型日，當(dāng)天輻射量為219.59 W/m2；地下水埋深3.0 m時(shí)，生長(zhǎng)季內(nèi)選擇2019年4月17日為典型日，當(dāng)天輻射量為228.73 W/m2。

（2）弱太陽(yáng)輻射：地下水埋深0.5，2.0 m時(shí)，生長(zhǎng)季內(nèi)選擇2020年2月18日為典型日，當(dāng)天輻射量為輻射量133.79 W/m2；地下水埋深1.0 m時(shí)，生長(zhǎng)季內(nèi)選擇2018年2月25日為典型日，當(dāng)天輻射量為119.64 W/m2；地下水埋深3.0 m時(shí)，生長(zhǎng)季內(nèi)選擇2019年9月25日為典型日，當(dāng)天輻射量為121.50 W/m2。

（3）微弱太陽(yáng)輻射：地下水埋深0.5，2.0 m時(shí)，生長(zhǎng)季內(nèi)選擇2019年12月20日為典型日，當(dāng)天輻射量為50.75 W/m2；地下水埋深1.0 m時(shí)，生長(zhǎng)季內(nèi)選擇2017年12月23日為典型日，當(dāng)天輻射量為43.81 W/m2；地下水埋深3.0 m時(shí)，生長(zhǎng)季內(nèi)選擇2018年11月30日為典型日，當(dāng)天輻射量為52.84 W/m2。

各類典型日的氣象要素雷達(dá)圖和小麥蒸散強(qiáng)度變化過(guò)程見(jiàn)圖6，描繪時(shí)段為當(dāng)日20:00—翌日20:00。氣象要素雷達(dá)圖展示了各類典型日內(nèi)關(guān)鍵氣象因子的分布，各類典型日間大氣環(huán)境相似。三類典型日內(nèi)不同地下水埋深的蒸散強(qiáng)度變化規(guī)律一致，隨太陽(yáng)輻射由強(qiáng)到微弱，典型日內(nèi)平均蒸散強(qiáng)度依次為0.30，0.07，0.03 mm/h。蒸散強(qiáng)度與太陽(yáng)輻射強(qiáng)度呈正相關(guān)。蒸散峰歷時(shí)（指蒸散強(qiáng)度由起漲至峰值再回落到起漲狀態(tài)所經(jīng)歷的時(shí)間）依次為5:00—20:00、7:00—17:00和9:00—17:00，強(qiáng)輻射日內(nèi)蒸散峰持續(xù)時(shí)長(zhǎng)明顯大于弱輻射日。強(qiáng)輻射日和弱輻射日內(nèi)各埋深峰值均約 12:00出現(xiàn)，但微弱輻射日內(nèi)地下水埋深3.0 m時(shí)，峰值則明顯滯后，約13:00出現(xiàn)，其余埋深均約12:00出現(xiàn)。這可能因?yàn)楫?dāng)太陽(yáng)輻射較強(qiáng)時(shí)，包氣帶厚度對(duì)蒸散強(qiáng)度峰值出現(xiàn)時(shí)間的影響較??；當(dāng)太陽(yáng)輻射較弱時(shí)，地下水埋深過(guò)大、包氣帶過(guò)厚會(huì)阻滯能量的傳輸，致使蒸散強(qiáng)度峰值滯后。

圖6 典型日氣象要素雷達(dá)圖和小麥蒸散強(qiáng)度變化過(guò)程Fig.6 Changeof meteorological elements and the hourly process of wheat evapotranspirationin the typical days

3 討論

地下水埋深對(duì)作物耗水的影響不僅體現(xiàn)在耗水量，還包括耗水來(lái)源的差異?；幢逼皆瓕俚叵滤疁\埋區(qū)，小麥生長(zhǎng)同時(shí)利用土壤水和地下水。但當(dāng)?shù)叵滤裆罱抵?.0 m以下，在越冬階段，小麥基本僅使用土壤水，地下水消耗量接近0。這與王振龍等[13,19]在五道溝實(shí)驗(yàn)站利用地中蒸滲儀群觀測(cè)潛水蒸發(fā)量所得結(jié)果一致：砂姜黑土區(qū)地下水埋深超過(guò)2.5 m時(shí)，潛水蒸發(fā)量接近0，即對(duì)地下水消耗量為0。王晶晶[22]利用穩(wěn)定氫氧同位素技術(shù)分析華北平原冬小麥水分利用策略：全生育期小麥蒸騰耗水集中在0～40 cm表層土壤水，苗期主要消耗10～20 cm處土壤水。蒸散發(fā)是作物蒸騰與土壤蒸發(fā)兩種失水過(guò)程的結(jié)合?；幢逼皆←湼禍\，若經(jīng)歷持續(xù)干旱，地下水埋深下降后，地下水對(duì)上層土壤水和根系的補(bǔ)給量均較小，小麥主要消耗表層土壤水。若暴雨過(guò)后，地下水埋深抬升過(guò)高，受澇時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)嚴(yán)重影響小麥的生長(zhǎng)，根系吸水能力受損[25]。

作物耗水與地下水埋深的關(guān)系研究在干旱地區(qū)開(kāi)展較多。這種關(guān)系不僅局限于地下水埋深對(duì)作物耗水的單向影響，還包括兩者間雙向影響。地下水埋深對(duì)作物耗水起調(diào)節(jié)作用，而作物耗水也會(huì)引起地下水位持續(xù)下降[20,24]。干旱地區(qū)作物主要消耗淺層地下水，占總蒸散量比重很大[2]。該比重會(huì)隨地下水埋深變淺、氣候干旱而增大。當(dāng)干旱持續(xù)較長(zhǎng)，淺層根系作物會(huì)因水分虧缺而暫時(shí)缺失活性、蒸騰減少，表層土壤主要消耗于蒸發(fā)；深層根系會(huì)依據(jù)土壤水分的變化不斷向下索取水分[21]。作物蒸散發(fā)與地下水間的關(guān)系多呈非線性關(guān)系。同時(shí)，在多個(gè)研究中都發(fā)現(xiàn)存在臨界深度，使得大于該深度時(shí)地下水對(duì)蒸騰沒(méi)有貢獻(xiàn)[2,24?27]。在干旱地區(qū)，地下水位多通過(guò)水位井動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，以地下水位的變化或土壤水分模擬蒸散量。本試驗(yàn)是利用定埋深的大型稱重式蒸滲儀監(jiān)測(cè)作物蒸散量。蒸滲儀作為目前國(guó)際上測(cè)量蒸散量較為精準(zhǔn)的儀器，在單向比較地下水埋深對(duì)蒸散量的影響研究中有一定的優(yōu)勢(shì)，但本試驗(yàn)中蒸滲儀因地下水位無(wú)法動(dòng)態(tài)變化不能進(jìn)行反向蒸散量對(duì)地下水埋深影響的研究。故后續(xù)在淮北平原可結(jié)合大田水井與蒸滲儀試驗(yàn)相結(jié)合的形式討論地下水埋深與蒸散量的雙向關(guān)系。

4 結(jié)論

（1）小麥生育階段初期和中期各埋深耗水占比差異較大，發(fā)育期和后期各埋深間耗水占比差距較小。小麥生育階段初期和發(fā)育期占比最大值均出現(xiàn)在地下水埋深3.0 m時(shí)，中期占比最大值出現(xiàn)在地下水埋深1.0 m，后期最大值出現(xiàn)在地下水埋深2.0 m。

（2）地下水埋深0.5，1.0，2.0 m時(shí)，小麥蒸散主要消耗土壤水和地下水，表層土壤水對(duì)地下水埋深1.0，2.0 m蒸散相對(duì)貢獻(xiàn)率更高。地下水埋深3.0 m蒸散主要消耗土壤水，其表層土壤水分對(duì)外界氣象環(huán)境的響應(yīng)存在明顯滯后。

（3）太陽(yáng)輻射、凈輻射和土壤熱通量對(duì)小麥蒸散影響較大。依據(jù)與蒸散發(fā)關(guān)聯(lián)最密切的太陽(yáng)輻射劃分強(qiáng)/弱/微弱三類典型日。隨太陽(yáng)輻射由強(qiáng)到微弱，每類典型日內(nèi)平均蒸散強(qiáng)度依次減小、蒸散峰逐漸延遲、蒸散峰歷時(shí)的時(shí)長(zhǎng)顯著減小。