基于地下水位与土壤含水量的地下水蒸散发估算研究取得新进展
发表日期:2023-02-08来源：
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干旱区降水稀少、地表水匮乏，但地下水资源相对丰富。在地下水埋藏较浅的条件下，地下水与包气带土壤水分联系紧密，并不同程度参与植被蒸散发过程，植被部分甚至完全依赖地下水生存。地下水蒸散发(Groundwater evapotranspiration，ETg，含通过地表土壤蒸发和植被蒸腾消耗的地下水量)是地下水浅埋环境中垂向水文循环的重要组分，是干旱区地下水最主要的自然排泄方式(>70%)。准确估算ETg及其在实际蒸散发的比例，对科学管理干旱区农业与水资源、合理保护和修复地下水依赖型植被意义重大。
中国科学院西北生态环境资源研究院（以下简称“西北研究院”）刘鹄副研究员团队基于地下水位和土壤水分波动方法估算了甘肃临泽县锁龙潭湿地附近的沙枣（Elaeagnus angustifolia）林2017-2018年生长季（4月15日至10月15日）的ETg。结果表明：（1）2017、2018年生长季ETg分别为275、511 mm，在实际蒸散发（ETa）中分别占73%、87%；其中7-8月约占整个生长季ETg的48.2%、48.4%，大致与地下水位变化及植被生长过程同期。（2）ETg及其占总蒸散发的比例与潜在蒸散发、土壤储水量、地下水位正相关（P<0.05），3个要素对ETg的方差解释率较高（2017年48%、21%、31%，2018年24%、24%、52%）。（3）数据驱动方法在荒漠绿洲过渡带地下水浅埋环境ETg量化评估中虽然可行，但时间分辨率偏低，融合机制模型的数据驱动方法是未来提高ETg估算精度的重要思路。
该成果以“基于地下水位与土壤含水量的地下水蒸散发估算”为题发表于《中国沙漠》2022年第6期。西北研究院研究生李琳为论文第一作者，刘鹄副研究员为论文通讯作者。该研究获中国科学院战略性先导科技专项（A类，XDA2003010102）、国家自然科学基金项目（42171117）共同资助。
图1 研究区概况
图2 实际蒸散发（ETa）与地下水蒸散发（ETg）之间的相关关系
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