基于微氣象學(xué)方法的落葉松人工林CO-,2-通量研究.pdf

1、落葉松林由于其速生的特性越來越多的受到國際通量研究領(lǐng)域的關(guān)注，特別是處于中高緯度地區(qū)的落葉松人工林更是國際通量界關(guān)注的焦點(diǎn)。本文以東北林業(yè)大學(xué)老山實(shí)驗(yàn)站通量觀測塔(45°20' N，127°34' E)2004～2006年期間渦度相關(guān)法觀測到的通量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對寒溫帶落葉松人工林生態(tài)系統(tǒng)土壤熱通量變化特征、風(fēng)向?qū)α址痔紖R估計(jì)的影響、空氣飽和蒸汽壓虧缺對林分和呼吸的影響以及林分CO<,2>通量的年季變化規(guī)律進(jìn)行了研究，并得出如下結(jié)論：

2、 1)落葉松人工林土壤熱通量，4月至8月為正值，是吸收熱量過程，而9月至次年3月的絕大部分時(shí)間為負(fù)值，波動平緩，是放出熱量的過程；年累積值波動范圍在-190.44至30 MJ·m<'-2>·year<'-1>之間，說明土壤吸收熱量和放出熱量趨于平衡；土壤熱通量和土壤熱導(dǎo)率(к)受凈輻射影響顯著，且凈輻射對к的影響要大于熱通量。在冬季土壤熱通量和к與4～5小時(shí)前的凈輻射呈現(xiàn)顯著相關(guān)關(guān)系，而在夏季與2～3小時(shí)前的凈輻射呈現(xiàn)顯著相關(guān)關(guān)系，

3、說明冬季存在4～5小時(shí)左右的延遲效應(yīng)而在夏季這一延遲時(shí)間為2～3小時(shí)。к在夏季與冬季變化十分平穩(wěn)，但在春季和秋季土壤凍融交替期間存在很大的波動，對不同月份к值進(jìn)行多元統(tǒng)計(jì)分析表明，к在所測定的3年間多數(shù)月份間無明顯差異(p>0.05)，而每年3月和4月間所測定的к值往往與其它月份存在顯著差異，當(dāng)使用土壤溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行土壤熱通量計(jì)算時(shí)，應(yīng)該充分考慮3月和4月間к值波動對通量計(jì)算的影響。此外，土壤含水率也對土壤熱通量有影響，在春、秋、冬季與土

4、壤含水率呈顯著的線性相關(guān)關(guān)系，而在夏季相關(guān)性較弱。 2)使用不同風(fēng)向數(shù)據(jù)計(jì)算的凈生態(tài)系統(tǒng)交換量(NEE)的結(jié)果差異較大。從大地形角度來看，來自人類聚集區(qū)風(fēng)-西風(fēng)向計(jì)算值(NEE)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于非碳源風(fēng)向．東風(fēng)向數(shù)據(jù)的計(jì)算值(NEE)，2004和2005年西風(fēng)向甚至為正值，2006年西風(fēng)向雖然為負(fù)值，但僅為東風(fēng)向是的80％。從小地形來看，溝谷上行風(fēng)(南風(fēng)和東南風(fēng))NEE的結(jié)果遠(yuǎn)大于下行風(fēng)(北風(fēng)和西北風(fēng))NEE的結(jié)果，2004年的北風(fēng)向

5、及2004和2005年的西北風(fēng)向數(shù)據(jù)擬合計(jì)算出的NEE甚至為正值。2005和2006年北風(fēng)向的NEE雖然為負(fù)值，但僅為南風(fēng)的60％和3％。2006年西北風(fēng)向的NEE雖然為負(fù)值，但僅為東南風(fēng)向NEE的33％。由此可見，地形地勢及地理位置對落葉松林NEE的觀測結(jié)果的影響很大。 3)空氣濕度對生態(tài)系統(tǒng)光合測定結(jié)果存在很大的影響，而對呼吸測定結(jié)果影響較小。從2004到2006年的結(jié)果來看，VPD<10 h Pa時(shí)的最大光合碳固定速率在-