PenmanMonteith模型在森林植被蒸散研究中的应用-焦醒.pdf

DOI:10.13243/ki.slxb.2010.02.016 水 利 学 报 2010年2月 SHUILI XUEBAO 第41卷 第2期 文章编号：0559-9350（2010）08-0245-08 Penman-Monteith 模型在森林植被蒸散研究中的应用 1 1，2，3 1，2 4 焦 醒 ，刘广全 ，匡尚富 ，土小宁 （1. 中国水利水电科学研究院，北京 100048；2. 国际泥沙研究培训中心，北京 100048； 3. 西北农林科技大学，陕西 杨凌 712100；4. 水利部沙棘开发管理中心，北京 100038） 摘要：准确模拟森林植被蒸散可以为提高水分利用效率、合理配置水资源、森林生态系统可持续经营管理提供科 学依据。Penman-Monteith模型在蒸散研究中被广泛应用，本文介绍了该模型的发展情况和计算方法，总结分析 了Penman-Monteith模型及其各种修正式在森林植被蒸散研究中的应用状况及存在的问题，并指出了今后的发展 方向，以期为Penman-Monteith模型的进一步深入研究和广泛应用提供参考。 关键词：Penman-Monteith模型；森林植被；蒸散估算；综述 中图分类号：S715.4 文献标识码：A 1 研究背景 水分是植物生长发育的重要条件和基础，蒸散（Evapotranspiration，ET）是植物群体与外界环境水 分交换的一种主要方式。森林植被蒸散主要是由林下土壤表面蒸发、林冠截留水分蒸发（Evaporation） 和植被蒸腾（Transpiration）组成。植物根系吸收土壤中的水分，通过树干运输到叶片中，其中约有 ［1］ 95%的水分通过蒸腾作用散失到大气中 。蒸散是森林生态系统水分循环和能量平衡中的重要因素之 一，有着重要的地位和作用，是科研工作者们研究的一个全球热点问题。 森林蒸散的研究方法主要有水文学方法、微气象学方法、植物生理学方法、遥感遥测方法等， 其中水文学方法包括水量平衡法、水分运动通量法、蒸渗仪法等；微气象学方法主要有波文比-能量 平衡法、能量平衡-空气动力学综合法、涡动相关法等；植物生理学方法包括同位素示踪法、气孔计 法、热技术方法等。但各种方法在实际应用中各有其局限性：水文学方法只能用于较长时段的总蒸 散量的测定；微气象学方法能够测定林相整齐、下垫面均一的植被蒸散量；植物生理学方法适用于 树木个体的耗水量测定，推广到整个林分、区域尺度时的尺度转换有待进一步深入研究，且野外观 测难度大，设备仪器昂贵；遥感遥测法用于估算区域蒸散量，但当下垫面情况复杂时精度往往达不 到实际应用的要求。对森林蒸散的估算方法，各国学者先后提出了诸多理论或经验模型，其中具有 ［2］ ［3］ ［4］ 代表性的包括Penman-Monteith（以下简称P-M）模型 、Jensen-Haise模型 、Hargreaves模型 、 ［5］ ［5］ ［6］ ［7］ ［8］ Blaney-Criddle模型 、Radiation模型 、Priestley-Taylor模型 、Makkink模型