基于改进S-W与结构方程模型的干旱区枣园蒸散特征分析

乔 英 马英杰 辛明亮

(1.新疆农业大学水利与土木工程学院， 乌鲁木齐 830052； 2.新疆理工学院建筑工程学院， 阿克苏 843100)

0 引言

干旱、半干旱区占全球陆地面积的15%左右[1-2]，我国干旱、半干旱区占国土面积的40%左右[3]。在干旱环境系统中能量和物质平衡处于一种脆弱的平衡态[3]，该区域是气候变化的敏感带。干旱区农业离不开灌溉，干旱区的农业用水量约占总用水量的90%[4]，但是灌溉用水90%以上用于蒸散(Evapotranspiration，ET)[5]。因此，准确测量及估算干旱区农作物的蒸散量及其组分(土壤蒸发量和植株蒸腾量)对农业节水、生态环境保护具有重要意义[6]。

蒸散量的测定需要较为昂贵的实验设备及专业人员的长期维护，其人力、物力成本均较高[7-8]。数学模拟估算是很好的解决途径[9-10]。SHUTTLEWORTH等[11]在Penman-Monteith模型(P-M)基础上建立了双源耦合Shuttleworth-Wallace(S-W)模型，相较于P-M模型，S-W模型可区分土壤蒸发量(Soil evaporation，E)和植株蒸腾量(Plant transpiration，T)[12]，而改进的S-W模型可解决估算冠层气孔导度的问题[13]，在站点或生态系统尺度上能很好地估算和分离E、T[13-14]。但改进的S-W模型未在干旱区人工经济林应用中得到验证，而且模型各因子之间的关系有待进一步研究。

以往研究大多是通过比较两因子之间的决定系数[15-16]，或者利用多元回归等传统统计方法[14]来分析蒸散的主要影响因子，这些方法只能给出单个自变量对因变量的净影响，而忽略了自变量之间的相关关系[17]，会导致研究结果不一致甚至完全相反[18]。结构方程模型(SEM)是一种整合了因素分析与路径分析的多变量统计方法[19]，可同时发掘研究系统中多个因子之间潜在的、相互影响的关系[20]。……