ارزيابي مدل شبيه‌سازي(COUP) جهت برآورد رطوبت و دماي خاك با پوشش گياهي‌ ذرت و خاك بدون پوشش

Evaluation of COUP Model Simulation of Soil Moisture and Temperature under Maize Canopy and Bare Soil

شبيه‌سازي دما و رطوبت اعماق خاك با توجه به كمبود اندازه‌گيري‌هاي مستقيم در مزرعه، جهت مديريت و برنامه‌ريزي آبياري و برآورد تبخير - تعرق در پوشش‌هاي گياهي مختلف حايز اهميت مي‌باشد. در اين پژوهش، كارايي مدل COUP در شبيه‌سازي پويايي دما و رطوبت خاك، در دو كرت با پوشش‌‌ گياه ذرت و بدون پوشش ‌گياهي در منطقه كرج مورد ارزيابي قرارگرفته است. جهت اجراي مدل، متغير‌هاي هواشناسي شامل دماي بيشينه و كمينه، رطوبت جوي، ساعات آفتابي، سرعت باد و بارندگي در مقياس روزانه اندازه‌گيري شد. خصوصيات فيزيكي خاك (بافت، درصد مواد آلي، pH، وزن مخصوص ظاهري) با نمونه‌برداري از اعماق مختلف تعيين شد. جهت برآورد شاخص سطح برگ از رابطه تجربي بين اين شاخص و بيشينه عرض برگ در دوره تحقيق استفاده شد. همچنين عمق گسترش ريشه‌ها و ارتفاع بوته در فواصل منظم ثبت شد. نيمرخ خاك به 4 لايه تقسيم و دماي خاك با استفاده از دماسنج‌هاي جيوه‌اي استاندارد و رطوبت خاك توسط دستگاه تتاپروب در چهار عمق 10، 30، 50 و 70 سانتي‌متري اندازه گيري شد. پس از اجراي مدل، مقادير شبيه‌سازي شده دما و رطوبت خاك در مقايسه با داده‌هاي مشاهده با استفاده از سنجه‌هاي آماري مورد ارزيابي قرار گرفت. يافته‌هاي اين مطالعه، قابليت كاربرد مدل را نشان داد، ليكن براي حصول به برآوردهاي دقيق‌تر از رطوبت خاك واسنجي بيشتري مورد نياز است.

Because of the scarcity of in situ measurements, simulations of soil moisture and temperature are very important for irrigation management and scheduling and evapotranspiration estimation in different field conditions. This paper aims at evaluating the efficiency of the COUP model in simulating soil temperature and moisture dynamics in two plots under maize canopy and with no vegetation cover in Karaj climate. Soil physical parameters, estimated based on the soil analysis (soil texture, bulk density), and daily meteorological parameters (including maximum and minimum temperature, wind speed, pan evaporation, sunshine hours and rainfall) and cropdata (crop height, root depth, and leaf area index) were used to run the model over the growing period. Soil temperature was measured using standard soil thermometers at depths of 10, 30, 50 and 70 cm and soil moisture was measured by means of a theta probe installed at the same depths. Statistical criteria were used to compare the simulated soil temperature and moisture with those observed. Results showed that the COUP model was highly efficient in simulating soil temperature. The simulated soil moisture was comparable with observations. However, the model was less skillful in simulating soil moisture than temperature. Further scrutiny is needed to assess the possible reasons for this discrepancy.