青藏高原散射輻射特征及其對(duì)高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)碳收支影響的研究.pdf_第1頁(yè)
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1、青藏高原是地球上接收太陽(yáng)輻射量最多的地區(qū)之一。散射輻射是太陽(yáng)輻射的重要組成部分,主要決定于太陽(yáng)高度角、水汽、云和氣溶膠的變化。受海拔高度的影響,高原上的散射輻射與低平原不同。高寒草甸是青藏高原上分布最為廣泛的植被類型,是世界上最遼闊的高寒草甸生態(tài)系統(tǒng),亦是地球上生物多樣性最豐富的草原生態(tài)系統(tǒng)之一。青藏高原的草地生態(tài)環(huán)境存在著抗逆性差、脆弱的特點(diǎn),對(duì)氣候變化表現(xiàn)極為敏感。太陽(yáng)輻射是陸地生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行光合作用,制造有機(jī)物質(zhì)的唯一能量來(lái)源,因此

2、,輻射狀況對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的碳收支有很大影響。散射輻射變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)碳收支的影響已越來(lái)越引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者的重視,特別是在太陽(yáng)輻射資源豐富的青藏高原,廣闊的高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)的碳收支對(duì)全球碳循環(huán)都可能造成很大影響。探討青藏高原的散射輻射特征及其對(duì)高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)的影響對(duì)進(jìn)一步揭示該生態(tài)系統(tǒng)的碳收支狀況及其影響機(jī)制有著重要意義。
   本研究利用微氣象觀測(cè)方法,對(duì)位于青藏高原東北部高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)的太陽(yáng)總輻射、直接輻射以及環(huán)境因子的長(zhǎng)期觀測(cè),

3、揭示了該生態(tài)系統(tǒng)散射輻射的季節(jié)和日變化特征。同時(shí),利用渦度相關(guān)技術(shù)觀測(cè)青藏高原高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)的碳/水通量,探討分析了散射輻射變化對(duì)高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)碳收支的影響。本研究的主要結(jié)果如下:
   1.一年中,青藏高原高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)的散射輻射最高值出現(xiàn)在氣候較干燥、植被尚未開(kāi)始生長(zhǎng)、浮沉較多的4月。由于水汽的影響,使夏季散射輻射所占總輻射的比例亦較大。
   2.一日中,由于午后常常產(chǎn)生對(duì)流現(xiàn)象,高原上散射輻射的日最高值出現(xiàn)

4、在午后,而并非出現(xiàn)在太陽(yáng)高度角最高的正午。
   3.晴空指數(shù)的變化對(duì)散射輻射有較大的影響。在晴空指數(shù)為0.45時(shí),散射輻射占大氣上界太陽(yáng)輻射的比例最高,即對(duì)散射輻射的貢獻(xiàn)最大。晴空指數(shù)過(guò)高或過(guò)低的情況下,散射輻射反而減弱。晴空指數(shù)大于0.3時(shí),散射輻射占總輻射的比例隨晴空指數(shù)的增加而呈現(xiàn)線性降低現(xiàn)象。
   4.散射輻射隨著太陽(yáng)高度角的增大而增加。但在不同的晴空指數(shù)條件下,散射輻射隨太陽(yáng)高度角增加的趨勢(shì)不同,多云時(shí)增加

5、較快,陰天和晴天時(shí)增加幅度較緩。
   5.高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)在7月中旬至8月中旬的生長(zhǎng)旺季呈現(xiàn)出較強(qiáng)的碳匯,而在4月下旬和10月下旬則表現(xiàn)為明顯的碳源。
   6.散射指數(shù)對(duì)光能利用有顯著的影響,在5-9月的生長(zhǎng)季節(jié)中,光能利用率的最高值出現(xiàn)在7-8月,且晴天的光能利用率明顯低于多云和陰天。
   7.在植被生長(zhǎng)狀況穩(wěn)定的7-8月,光能利用率的日最高值出現(xiàn)在午前,午后有所降低,其原因可能是在午后生態(tài)系統(tǒng)呼吸量有所

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