黄天宇:科尔沁沙丘—草甸梯级生态系统多尺度水热通量研究论文

黄天宇:科尔沁沙丘—草甸梯级生态系统多尺度水热通量研究论文

本文主要研究内容

作者黄天宇(2019)在《科尔沁沙丘—草甸梯级生态系统多尺度水热通量研究》一文中研究指出:大孔径闪烁仪(简称LAS)、涡动相关仪(简称EC)是测量近地表陆地-大气间水热通量的常用观测方法。本研究以科尔沁沙地沙丘-草甸相间地区的典型梯级生态带作为研究对象,结合梯级带上多个土壤-植被-气象观测站及植被调查数据,运用大孔径闪烁仪和涡动相关系统,探讨该复杂下垫面条件下不同时间尺度的水热动态特征及与环境因子间的响应关系;引入气候学足迹模型对不同时间尺度涡动观测斑块尺度下垫面的源区和大孔径闪烁仪观测公里尺度的源区进行研究与分析,通过加权对两种仪器观测的通量源区进行尺度转换与融合,评价了大孔径闪烁仪在该地区的适用性。得到的主要结论如下:(1)梯级生态带上水热通量日变化特征显著,生长季白天时各通量曲线波动明显,夜间则稳定几乎无波动。晴天条件下,白天时显热通量和土壤热通量曲线呈显著单峰状,潜热通量曲线生长季呈双峰状,非生长季呈单峰状。阴天条件下,各通量曲线呈不规则波动状。显热通量和潜热通量曲线均于午间前后达到一天的最大值,土壤热通量曲线峰值则有一定滞后性,其中生长季滞后1-2小时,非生长季滞后2-3小时。该地区生长季潜热通量为近地表能量的主要消耗形式,生长季月均潜热通量占净辐射比例在52%-76%,非生长季占比降低。月尺度上各通量变化曲线趋势明显,显热通量各月均为单峰状且峰值出现的时间先后移再前移,8月潜热通量峰值达到全年最大。季节变化上,夏季(6-8月)显热通量相对春季(3-5月)、秋季(9-11月)和冬季(12月)占净辐射比例低,平均峰值在50W·m-2附近;春、秋两季显热通量峰值略高于冬季,三季平均峰值均在100W·m-2附近。生长季土壤热通量为正值,表现为储存能量,非生长季显热大于潜热,土壤热通量为负值,向外释放能量。(2)植被生长季气象、土壤因子与水热通量响应良好。其中各月平均太阳净辐射与各月均显热通量、潜热通量的相关性均在0.96以上,月平均空气温度、空气湿度、相对水汽压等气象因子与显热通量、潜热通量的相关性也达到显著相关水平,受地形、下垫面条件复杂等因素影响,土壤因子与显热通量、潜热通量的响应较气象因子低,表层土壤温度、土壤湿度(10cm)与水热通量相关性显著,土壤电导率与水热通量相关性不明显。(3)在气候学足迹模型的基础上通过加权法得到梯度带复杂下垫面上的通量源区。不同时间尺度源区位置、面积不同。小时尺度、日尺度、旬尺度源区位置、面积变化较大,月尺度源区变化较为稳定。源区变化与风向、稳定度等环境因素有关。研究区生长季各月源区主要分布在大孔径闪烁仪的光径两侧,源区面积稳定在0.51km2-0.55km2。季节变化方面,研究区源区面积秋季(9-10月)>春季(5月)>夏季(6-8月)。结合研究区下垫面类型图来看,生长季各月源区贡献面积最大的是LAS光径中段的玉米农田,其次为沙丘下垫面和草地下垫面,研究区内小型湖泊在整个生长季源区贡献面积不大。(4)单台涡动相关系统的源区不能代表非均一下垫面条件下的源区,但位于LAS光径中段的EC源区与LAS源区的相关性更高。不论在哪一风向上,LAS发射端与接收端两站的涡动观测源区均在LAS源区外。西风、北风和南风三个风向上,草甸地涡动源区面积和足迹权重占比>农田站>湖泊站。将各站EC加权后进行融合,得到HEC,HLAS和HEC拟合程度较好且HLAS值略大于HEc,两者间具有较好的尺度相互转化关系。说明大孔径闪烁仪在该地区具有较好的适用性。

Abstract

da kong jing shan shuo yi (jian chen LAS)、guo dong xiang guan yi (jian chen EC)shi ce liang jin de biao liu de -da qi jian shui re tong liang de chang yong guan ce fang fa 。ben yan jiu yi ke er qin sha de sha qiu -cao dian xiang jian de ou de dian xing ti ji sheng tai dai zuo wei yan jiu dui xiang ,jie ge ti ji dai shang duo ge tu rang -zhi bei -qi xiang guan ce zhan ji zhi bei diao cha shu ju ,yun yong da kong jing shan shuo yi he guo dong xiang guan ji tong ,tan tao gai fu za xia dian mian tiao jian xia bu tong shi jian che du de shui re dong tai te zheng ji yu huan jing yin zi jian de xiang ying guan ji ;yin ru qi hou xue zu ji mo xing dui bu tong shi jian che du guo dong guan ce ban kuai che du xia dian mian de yuan ou he da kong jing shan shuo yi guan ce gong li che du de yuan ou jin hang yan jiu yu fen xi ,tong guo jia quan dui liang chong yi qi guan ce de tong liang yuan ou jin hang che du zhuai huan yu rong ge ,ping jia le da kong jing shan shuo yi zai gai de ou de kuo yong xing 。de dao de zhu yao jie lun ru xia :(1)ti ji sheng tai dai shang shui re tong liang ri bian hua te zheng xian zhe ,sheng chang ji bai tian shi ge tong liang qu xian bo dong ming xian ,ye jian ze wen ding ji hu mo bo dong 。qing tian tiao jian xia ,bai tian shi xian re tong liang he tu rang re tong liang qu xian cheng xian zhe chan feng zhuang ,qian re tong liang qu xian sheng chang ji cheng shuang feng zhuang ,fei sheng chang ji cheng chan feng zhuang 。yin tian tiao jian xia ,ge tong liang qu xian cheng bu gui ze bo dong zhuang 。xian re tong liang he qian re tong liang qu xian jun yu wu jian qian hou da dao yi tian de zui da zhi ,tu rang re tong liang qu xian feng zhi ze you yi ding zhi hou xing ,ji zhong sheng chang ji zhi hou 1-2xiao shi ,fei sheng chang ji zhi hou 2-3xiao shi 。gai de ou sheng chang ji qian re tong liang wei jin de biao neng liang de zhu yao xiao hao xing shi ,sheng chang ji yue jun qian re tong liang zhan jing fu she bi li zai 52%-76%,fei sheng chang ji zhan bi jiang di 。yue che du shang ge tong liang bian hua qu xian qu shi ming xian ,xian re tong liang ge yue jun wei chan feng zhuang ju feng zhi chu xian de shi jian xian hou yi zai qian yi ,8yue qian re tong liang feng zhi da dao quan nian zui da 。ji jie bian hua shang ,xia ji (6-8yue )xian re tong liang xiang dui chun ji (3-5yue )、qiu ji (9-11yue )he dong ji (12yue )zhan jing fu she bi li di ,ping jun feng zhi zai 50W·m-2fu jin ;chun 、qiu liang ji xian re tong liang feng zhi lve gao yu dong ji ,san ji ping jun feng zhi jun zai 100W·m-2fu jin 。sheng chang ji tu rang re tong liang wei zheng zhi ,biao xian wei chu cun neng liang ,fei sheng chang ji xian re da yu qian re ,tu rang re tong liang wei fu zhi ,xiang wai shi fang neng liang 。(2)zhi bei sheng chang ji qi xiang 、tu rang yin zi yu shui re tong liang xiang ying liang hao 。ji zhong ge yue ping jun tai yang jing fu she yu ge yue jun xian re tong liang 、qian re tong liang de xiang guan xing jun zai 0.96yi shang ,yue ping jun kong qi wen du 、kong qi shi du 、xiang dui shui qi ya deng qi xiang yin zi yu xian re tong liang 、qian re tong liang de xiang guan xing ye da dao xian zhe xiang guan shui ping ,shou de xing 、xia dian mian tiao jian fu za deng yin su ying xiang ,tu rang yin zi yu xian re tong liang 、qian re tong liang de xiang ying jiao qi xiang yin zi di ,biao ceng tu rang wen du 、tu rang shi du (10cm)yu shui re tong liang xiang guan xing xian zhe ,tu rang dian dao lv yu shui re tong liang xiang guan xing bu ming xian 。(3)zai qi hou xue zu ji mo xing de ji chu shang tong guo jia quan fa de dao ti du dai fu za xia dian mian shang de tong liang yuan ou 。bu tong shi jian che du yuan ou wei zhi 、mian ji bu tong 。xiao shi che du 、ri che du 、xun che du yuan ou wei zhi 、mian ji bian hua jiao da ,yue che du yuan ou bian hua jiao wei wen ding 。yuan ou bian hua yu feng xiang 、wen ding du deng huan jing yin su you guan 。yan jiu ou sheng chang ji ge yue yuan ou zhu yao fen bu zai da kong jing shan shuo yi de guang jing liang ce 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HEC,HLAShe HECni ge cheng du jiao hao ju HLASzhi lve da yu HEc,liang zhe jian ju you jiao hao de che du xiang hu zhuai hua guan ji 。shui ming da kong jing shan shuo yi zai gai de ou ju you jiao hao de kuo yong xing 。

论文参考文献

论文详细介绍

论文作者分别是来自内蒙古农业大学的黄天宇,发表于刊物内蒙古农业大学2019-10-08论文,是一篇关于荒漠化地区论文,科尔沁沙地论文,大孔径闪烁仪论文,涡动相关法论文,水热通量论文,气候学足迹论文,内蒙古农业大学2019-10-08论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自内蒙古农业大学2019-10-08论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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