湖南岳陽(yáng)灘地抑螺防病林生態(tài)系統(tǒng)水熱、CO2通量研究.pdf

1、本論文以湖南岳陽(yáng)灘地抑螺防病林生態(tài)系統(tǒng)為研究對(duì)象，從土壤-植被-大氣系統(tǒng)的角度出發(fā)，在典型調(diào)查的基礎(chǔ)上，運(yùn)用渦度相關(guān)（Eddy covariance，EC)法、樹(shù)干液流（Sap flow）法對(duì)生態(tài)系統(tǒng)水熱，CO2通量變化及其與外部環(huán)境因子的響應(yīng)關(guān)系進(jìn)行研究，旨在了解灘地抑螺防病林林生態(tài)系統(tǒng)本身及環(huán)境因子關(guān)系的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，計(jì)量其水熱，CO2通量值；對(duì)抑螺防病林生態(tài)系統(tǒng)合理經(jīng)營(yíng)管理，充分發(fā)揮其綜合生態(tài)效應(yīng)有重要價(jià)值。主要得到以下結(jié)論：

2、r>　?。?）湖南岳陽(yáng)抑螺防病林生態(tài)系統(tǒng)，同一能量平衡組分在不同的季節(jié)具有相似的日均變化過(guò)程規(guī)律，基本上呈較規(guī)則的單峰型，但在不同的季節(jié)收入量差異明顯。從全年尺度看，凈輻射通量共計(jì)2630.50 MJ/m2，潛熱年通量約為2035.40MJ/m2，大約消耗77％的凈輻射能，而顯熱年通量水平為439.71 MJ/m2，占凈輻射能16.71%，土壤熱通量為-4.06MJ/m2，表現(xiàn)為土壤釋放熱量，植物體儲(chǔ)能等部分大約占凈輻射能的6.29%。

3、30min的全年能量收支平衡閉合度約為79%，約有21%的能量不知去向，依然存在不閉合現(xiàn)象。
　?。?）土壤水分具有顯著的時(shí)空尺度變化特征，結(jié)合樣地基本情況，在空間垂直方向?qū)⑼寥绖澐譃樗忠鬃儗樱?～20 cm）、土壤水分利用層（20～100 cm）和土壤水分相對(duì)穩(wěn)定層（100 cm以下）3個(gè)層次。在時(shí)間方向上可將測(cè)定時(shí)期樣地抑螺防病林地的土壤水分按其特點(diǎn)和時(shí)間順序劃分為：土壤聚水期、退水期和穩(wěn)水期3個(gè)時(shí)期。土壤含水量主要受3個(gè)典

4、型因素（Vi，Ui）（i=1，2，3）影響，逐步回歸分析結(jié)果顯示不同深度的土壤水分受環(huán)境因子的影響有差異，總體來(lái)看土壤水分主要受到空氣溫度、水汽壓虧缺、土壤溫度、降雨和太陽(yáng)輻射的影響。隨著土壤深度的增大回歸方程相關(guān)系數(shù)平方越來(lái)越小，說(shuō)明外部環(huán)境因子對(duì)深層次土壤水分的影響越來(lái)越弱。
　?。?）分別從單株尺度和林分尺度對(duì)植被蒸騰進(jìn)行了評(píng)估測(cè)算。其中在單株尺度上，不同的生長(zhǎng)時(shí)期，不同的天氣條件下，不同的方向和高度，樹(shù)干液流速率各有差異。

5、晴天楊樹(shù)液流速率日變化呈現(xiàn)規(guī)律的單峰曲線，表現(xiàn)為白天高，夜間低的晝夜節(jié)律變化趨勢(shì)；陰天楊樹(shù)液流速率日變化呈現(xiàn)無(wú)規(guī)律性，而且值較低。林分蒸騰量在季節(jié)上的變化過(guò)程與降雨分布時(shí)間緊密相關(guān)，日蒸騰量在生長(zhǎng)季上呈多峰型分布，峰值多在前期有降雨的情況下出現(xiàn)。
　?。?）抑螺防病林生態(tài)系統(tǒng)2009年各個(gè)季節(jié)的水汽通量大多都為正值，森林向大氣釋放水分，且夏季水汽通量值最大，春、秋季次之，冬季最小，全年蒸散量為928.175mm，占全年降水量的53

6、.70%。生長(zhǎng)季日蒸散量變化過(guò)程顯示，日蒸散量在生長(zhǎng)季呈多峰型分布，整個(gè)生長(zhǎng)季蒸散總量達(dá)805.17mm，占全年蒸散量的86.75%。不同天氣條件下，環(huán)境因子對(duì)水汽通量的影響是不同的，晴天條件下環(huán)境因子與水汽通量的相關(guān)度普遍高于陰天天氣。逐步回歸分析結(jié)果顯示晴天影響水汽通量的主要是凈輻射、水蒸汽壓虧缺、風(fēng)速、5cm土壤溫度，而多云天氣影響水汽通量的主要是凈輻射、風(fēng)速、5cm土壤溫度。
　　（5）CO2通量的季節(jié)變化特征就是夏季活躍

7、，春、秋季次之，冬季最弱，不同季節(jié)差異明顯。白天 CO2通量的變化呈單峰型曲線，日出后，隨著太陽(yáng)輻射的增強(qiáng)，CO2通量由正轉(zhuǎn)負(fù)，森林轉(zhuǎn)變?yōu)?CO2的吸收碳匯，最大值基本出現(xiàn)在正午時(shí)分，隨著太陽(yáng)輻射的減弱，在日落前，再次達(dá)到碳收支平衡，森林生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)?CO2碳源。夜間，由于沒(méi)有了植物的光合作用，為持續(xù)的呼吸釋放過(guò)程。不同天氣條件下(晴天和陰天)CO2通量的日變化有明顯區(qū)別，晴天 CO2通量值要明顯高于多云天氣，而且日變化更有規(guī)律。生長(zhǎng)