【湿地植物需水规律及灌溉制度试验分析案例2800字】

湿地植物需水规律及灌溉制度试验分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u9423湿地植物需水规律及灌溉制度试验分析案例 1199341.1试验区概况 149691.2试验植物基本情况 280171.3试验方法与处理设计 6189281.4观测项目与方法 7295021.5试验数据处理 9325811.5.1参考作物蒸发蒸腾量 9309861.5.2植物需水量 9207631.5.3作物系数 101.1试验区概况本次试验区位于昆明滇池环湖湿地，以昆明市滇池为大的气候背景，因此，需要了解昆明市和滇池的基本情况和水文气候背景。昆明市地处云贵高原中部地区，地理位置为东经102°10'～103°40'，北纬24°23'～26°22'，位于低纬高海拔(1500~2800m)地区，市中心海拔1891m。整体地势由南向北呈阶梯状逐渐增高。昆明市属低纬亚热气候带-高原山地季风气候，春季日温变化大，夏季易受洪涝灾害，秋季天高气爽，冬季天晴少雨。年平均气温在15℃，城区温度在0～29℃之间，无霜期超过240天，年平均日照时数2200小时左右，年温差为全国最小。年降雨量约1035mm，雨季在5～10月，降雨量占全年的85%左右，其中夏季降雨量占全年60%以上；11月至次年4月为干季，降雨量仅占全年的15%左右。滇池位于昆明主城区南部，东经102°29'～103°01'、北纬24°28'～25°28'之间，处于长江流域ADDINNE.Ref.{1BDA0F9B-4DAC-4CA1-99B2-E1C7F9C0141C}[16]。滇池流域面积2920km2，正常高水位为1887.5m，平均水深5.3m，湖面面积309.5km2，湖岸线长163km，湖容15.6亿m3，多年平均入湖径流量9.7亿m3，湖面蒸发量4.4亿m3。滇池分为外海和草海，其中，外海正常高水位为1887.5m，平均水深5.3m，湖面面积298.7km2，湖容积15.35亿m3；草海正常高水位为1886.8m，平均水深1.3m，湖面面积10.8km2，湖容积0.25亿m3。图1.1试验区位置示意图滇池环湖人工湿地位于滇池外海最低运行水位1885.5m等高线至环湖公路之间的滨湖区域，总面积为4404hm2。湿地植物灌溉试验选在滇池环湖湿地中滇池北岸的西亮塘人工湿地中进行（在湿地公园内的环境科学研究院的湿地植物培育区），地理位置为：北纬24°56'21.64"，东经102°44'0.15"，海拔高程1888m。具体位置如图1.1中（红色星型处）所示。1.2试验植物基本情况依据滇池周边湿地植物的代表性，选择七种典型湿地植物：水葱、狭叶香蒲、红鞘水竹芋、菖蒲、鸢尾、睡莲、梭鱼草，均为多年生湿地植物。七种典型湿地植物的基本情况如表1.1和图1.2所示。表1.1七种典型湿地植物基本情况种名科属名生活型生长习性水葱Scirpusvalidus莎草科藨草属挺水喜温暖多湿气候，最佳生长温度15～30℃，10℃以下停止生长狭叶香蒲Typhaangustifolia香蒲科香蒲属挺水喜高温多湿气候，生长适温15～30℃，适宜水深20～60cm红鞘水竹芋Thaliageniculata竹芋科水竹芋属挺水喜温，喜光，适温20～30℃，高空气湿度有利于叶片展开菖蒲Acoruscalamus天南星科菖蒲属挺水喜温暖多湿气候，最佳生长温度15～30℃，10℃以下停止生长睡莲Nymphaeatetragona睡莲科睡莲属浮水生于池沼、湖泊中，喜温喜光，喜黏性较高且富含有机质的壤土鸢尾Iristectorum鸢尾科鸢尾属宿根草木常生于向阳坡地、林缘及水边湿地，耐寒力强，适温15~17℃梭鱼草Pontederiacordata雨久花科梭鱼草属挺水喜温、喜阳、喜肥、喜湿，适温15℃~30℃（a）水葱（b）红鞘水竹芋（c）菖蒲（d）睡莲（e）鸢尾（f）梭鱼草（g）狭叶香蒲图1.2七种典型湿地植物照片1.3试验方法与处理设计整个试验小区由各个单独的小区构成，底部用水泥衬砌，垂直渗漏很小，可以忽略，边壁用水泥砖石衬砌，理论上没有侧向渗漏，但由于小区边壁上有裂缝，在实际观测种发现存在一定的侧向渗漏，且渗漏量与小区水位有一定的关系。对于实际湿地，一般没有边壁及底部衬砌，为考虑实际湿地的渗漏量，另外对湿地周边的土壤进行取样，通过测量其饱和渗透系数来估计渗漏量。狭叶香蒲2狭叶香蒲12019年试验小区的植物分布如图1.3所示。2020年补种了新的湿地植物（4月27日栽种），植物分布如图1.4所示。狭叶香蒲2狭叶香蒲1睡莲鸢尾狭叶香蒲梭鱼草图1.32019年试验小区分布示意图睡莲鸢尾狭叶香蒲梭鱼草图1.42020年试验小区分布示意图2019、2020年各试验小区试验观测时间起止日如表1.2所示。表1.2各试验小区试验观测时间起止日年份植物观测时间起始日观测时间终止日2019水葱3.411.31狭叶香蒲1区3.411.31狭叶香蒲2区3.411.31红鞘水竹芋3.411.31菖蒲3.411.312020水葱3.111.31狭叶香蒲3.111.31睡莲4.2711.31鸢尾4.2711.31梭鱼草4.2711.311.4观测项目与方法（1）试验小区水位在各个小区水层中安装Hobo自计水位计，同时在空气中安装一个用于记录大气压强的自计水位计，将二者的压力差换算为水层深度，进而记录试验小区水层水位的变化。（2）灌水量试验小区采用管道（明渠）供水，在供水管道（明渠）上安装水表及阀门，每天早上8点记录一次水表读数，相邻两天的水表读数之差即为灌水量。用水表读出的水量除以小区面积，得到以水层深度表示的灌水量，进而与试验小区水层水位的变化作对比。（3）排水量通过排水前后水位差计量。（4）渗漏量底部为水泥衬砌，可以忽略垂直渗漏，边壁为水泥砖石衬砌，理论上无侧向渗漏，为考虑实际湿地的渗漏量，另外对湿地周边的土壤进行取样，通过测量其饱和渗透系数来估计渗漏量。（5）气象要素在试验小区边上设置小型气象站。自动观测记录日最高气温、日最低气温、日平均气温、空气平均相对湿度、风速、降雨、日照时数、气压等气象要素。（6）湿地植物生长状况调查①叶面积指数叶面积指数采用比叶重法：在各个小区选取一定数量有代表性的植株样本，摘取全部绿叶，量其叶片中部宽度，然后从叶片中间截取5cm长的样段，将样段与余叶分别烘干至恒重，采用干重法换算。计算公式如下：单位叶面积重量=样段干重/(样段叶总宽*样段长)（1.1）总样株叶面积=总样株干重/单位叶面积重量（1.2）②湿地植物地上部分干物质量干物质量测量采用烘干称重法：在各个小区收割一定数量具有代表性的样本，称量其鲜重，再将其放入烘箱中烘干至恒重，称量其质量得到干重。③湿地植物生育期划分湿地植物生育期一般指湿地植物从播种到种子成熟所经历的时间，一般以所需的天数表示。植物生育期确定的方法主要是通过查找相关网络信息以及查阅相关文献、书籍等了解。1.5试验数据处理1.5.1参考作物蒸发蒸腾量采用联合国粮食及农业组织（FAO）推荐的彭曼—蒙蒂斯（Penman-Monteith）公式计算参考作物蒸发蒸腾量。E式中：ET0—参考作物蒸发蒸腾量（mm/d）；—饱和水汽压与温度曲线的斜率(kPa/℃)；Rn—太阳净辐射(MJ/(m2*d))；G—土壤热通量(MJ/(m2*d))；γ—干湿表常数(kPa/℃)；T—平均气温(℃)；u2—2m高处的风速(m/s)；es、ea—分别为饱和、实际水汽压(kPa)。1.5.2植物需水量充分灌溉条件下植物需水量也即蒸发蒸腾量（ETc），包括植株蒸腾和棵间蒸发。根据《灌溉试验规范》（SL13-2015），采用试验观测数据按照水量平衡原理来计算不同湿地植物实际蒸发蒸腾量。基本公式如下。ET式中：ETc—某湿地日蒸发蒸腾量（mm）；h1—第一日初湿地水深（mm）；h2—第二日初湿地水深（mm）；m—第一日内灌水量（mm）；P—第一日内降水量（mm）；d—第一日