首页 期刊 北京林业大学学报 生态系统尺度水汽通量分配——以寒温带兴安落叶松林为例 【正文】

生态系统尺度水汽通量分配——以寒温带兴安落叶松林为例

作者:刘家霖; 满秀玲 东北林业大学林学院; 黑龙江哈尔滨150040
北方森林   蒸发   林冠截留   蒸腾   蒸散发  

摘要:【目的】蒸散发(ET)包括蒸发(E)和蒸腾(T),是生态系统降雨(P)返回大气的最主要形式,在气候变化背景下,了解大兴安岭北部多年冻土区的寒温带兴安落叶松林的ET特征及其分配状况,有助于进一步理解北方森林对气候变化的响应模式。【方法】在2015年7月10日至8月10日期间,利用模型与野外实测的方法对寒温带兴安落叶松林蒸发(E)、蒸腾(T)及蒸散发(ET)进行研究。E包括林地蒸发(E_f)和林冠截留(E_c),而林分蒸腾总量(Ttot)则为优势木(T_d)、中等木(T_i)、劣势木(T_s)蒸腾量之和。分析非降水和降水日的ET及其组分特征和分配,探讨水汽通量对气象因子的响应。【结果】非降雨和降雨日的ET及其组分的日变化均呈单峰格局,且非降雨日曲线的日峰值均高于降雨日。非降雨日,E_f、T_d、T_i、T_s和ET分别为10.3、25.6、15.2、10.8和66.3 mm;降雨日,E_f、E_c、T_d、T_i、T_s和ET则分别为2.2、24.3、11.2、5.1、3.8和47.8 mm。非降雨日,E_f/ET为15.5%,而Ttot/ET为78.0%,其中T_d/ET、T_i/ET和T_s/ET分别贡献38.7%、23.0%和16.4%;降雨日,E_f/ET低至4.6%,E_c/ET则可以达到50.9%,而Ttot/ET降低至42.2%,其中T_d/ET、T_i/ET和T_s/ET分别为23.5%、10.6%和8.0%;表明非降雨日ET以T为主(具体为T_d),降雨日则以E(具体为E_c)为主。观测期间94.7%的P主要以ET形式返回大气,其中由T贡献57%,E贡献38%。总体上,无论降雨与否,ET与23 m处净辐射(Rn)的相关性均高于其与水汽压亏缺(VPD)的相关性,Ttot与二者的相关性则差异不大,而E_f的表现则与ET相反,说明Rn是生态系统能量循环和物质交换的最主要驱动力,Ttot同时主要受到Rn和VPD的约束,而E_f优先受VPD的限制。【结论】兴安落叶松优势木的蒸腾能力强于中等木和劣势木,以往研究多采用T_d(或包括较大径级的T_i)为林分尺度上推计算过程的基准值的方法会高估林

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