经过校正,RZWQM模型在对2007—2008年度的田间无排水处理的试验数据进行模拟时,不同层次的土壤水分的RMSE变化范围为0.038~0.050cm3/cm3,在20~40cm位置的模拟效果较差(结果见图5-23)。造成这个现象的原因可能是由于试验区土壤在20~40cm存在犁底板结层,造成水分运移受到了很大的影响。类似研究中采用RZWQM模型校正时所取得的RMSE变化范围为0.018~0.060cm3/cm3(Hu等,2006);这也说明本书研究过程中的模型水分模块校正结果在可接受范围之内。
图5-23 无排水处理土壤分层含水量校正结果(●为测量值,~为模拟值)
模型在无排水区模拟2007—2008年土壤储水量(0~60cm)的结果与观测值呈相似的变化趋势(R2=0.789,图5-24(a)),其RMSE为1.152cm,模型的有效系数E=0.732;模型对无排水区的地下水位埋深的模拟结果与土壤储水量相近(R2=0.740,图5-24(b)),其RMSE为9.844cm,模型的有效系数E=0.733。在整个模拟期间的无排水区地下水埋深的波动范围为20~100cm,埋深平均值为53.35cm,土壤储水量为23.94cm,这反映了试验区的地下水埋深比较高,土壤都较为湿润,对作物的生长等易产生不利的影响。
图5-24 无排水处理60cm深度内土壤储水量和地下水埋深校正结果(www.daowen.com)
在土壤水分模拟校正的基础上,对土壤的氮素模块进行了校正。结果表明,土壤硝态氮储量(0~60cm)与实测值较为接近(R2=0.557,图5-25(a)),其RMSE为18.992kg/ha(相对误差为14.15%),模型有效系数E=0.416;土壤铵态氮储量(0~60cm)与实测值相差不大(R2=0.694,图5-25(b)),其RMSE为28.187kg/ha(相对误差为19.92%),模型有效系数E=0.677。
图5-25 无排水处理60cm深度内硝态氮储量和铵态氮储量校正结果
王少丽等在利用DRAINMOD模拟自由排水时的地表和地下硝态氮的损失时,相对误差为17.8%和8.9%(王少丽等,2006);Wang等对土壤内的分层的硝态氮含量模拟时,所取得的RMSE为8.3~35.2kg/ha(Wang等,2008);可以看出经过校正后的RZWQM模型对本试验区的模拟结果可以接受,模拟误差在合理范围之内。
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