【摘要】：蒸散發(fā)是全球水文循環(huán)和能量收支的重要組成部分,它對氣候變化的響應(yīng)在區(qū)域降水和干濕變化中起著重要的作用。Priestley-Taylor(簡稱P-T)模型因其所需參數(shù)較少,在估算蒸散發(fā)中得到廣泛應(yīng)用。基于半經(jīng)驗半理論的P-T模型估算蒸散發(fā)時,其核心方法是確定模型中的α參數(shù),通過準(zhǔn)確計算該參數(shù)在這一區(qū)域中的最適值來估算蒸散發(fā)。本研究以中國西北半干旱地區(qū)毛烏素沙地南緣油蒿灌木生態(tài)系統(tǒng)為研究對象,應(yīng)用2014-2016年生長季油蒿灌木生態(tài)系統(tǒng)水、熱通量觀測數(shù)據(jù)和微氣象數(shù)據(jù),分析P-T模型系數(shù)α的變化特征(日變化、季節(jié)變化)及其相關(guān)影響因子,并利用P-T模型對該研究區(qū)內(nèi)油蒿灌木生態(tài)系統(tǒng)生長季內(nèi)的蒸散發(fā)進(jìn)行模擬和分析,確定其本地化估算參數(shù)值。主要結(jié)論如下:(1)在季節(jié)變化過程中,實際P-T模型系數(shù)α在2014-2016年各物候期內(nèi)整體變化較明顯。展葉期內(nèi)α系數(shù)呈單峰型變化趨勢且日均最大值均發(fā)生在展葉期內(nèi);完全展葉期內(nèi)的α系數(shù)較穩(wěn)定,呈一定的上升趨勢;葉變色期內(nèi)的α系數(shù)呈現(xiàn)一定的下降趨勢。(2)飽和水汽壓差(VPD)、30 cm土壤含水量(SWC30)、冠層導(dǎo)度(gs)、葉面積指數(shù)(LAI)均對α系數(shù)有一定的調(diào)控作用。觀測期內(nèi),冠層導(dǎo)度(gs)和飽和水汽壓差(VPD)對α系數(shù)的控制均存在明顯的閾值效應(yīng),當(dāng)gs小于閾值(3.5±0.5 mm/s)時,α系數(shù)隨著gs的增大而增大,當(dāng)大于該閾值時,α系數(shù)的變化趨勢不明顯;當(dāng)VPD小于閾值(2±0.5)kPα?xí)r,α系數(shù)隨VPD的增加而增加,當(dāng)VPD大于該閾值時,α系數(shù)幾乎不變。土壤含水量(30 cm)以及葉面積指數(shù)與α系數(shù)均呈現(xiàn)出一定的正相關(guān)關(guān)系。(3)在季節(jié)變化過程中,P-T模型常規(guī)系數(shù)α=1.26確定的蒸散量(ET1.26)估算值以及根據(jù)逐日溫度和2 m高度處風(fēng)速資料計算的P-T模型系數(shù)α=0.50確定的蒸散量(ET0.so)估算值均顯著大于實測蒸散發(fā)。改進(jìn)的P-T模型系數(shù)的本地化推薦適宜值為0.23,并且通過修正后的P-T模型估算ET與實測值之間存在較好的一致性。因此,本研究修正的P-T模型顯著提高干旱半干旱區(qū)植被蒸散發(fā)估算精度,這不僅為區(qū)域植被水文過程模型提供支持,而且為該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的科學(xué)管理提供可靠的科學(xué)依據(jù)。
【圖文】：

監(jiān)測地點位于中國寧夏回族自治區(qū)鹽池縣沙泉灣。監(jiān)測地為毛素沙地生態(tài)系逡逑統(tǒng)國家定位觀測研宄站周圍的典型油蒿灌木生態(tài)系統(tǒng)地（３７°邋４２＇邋３１＂邋Ｎ，１０７°逡逑１３＇邋３７＂邋Ｅ，海拔１５３０ｍ，圖２－１），屬于黃土高原向鄂爾多斯高原、半干旱區(qū)向逡逑干旱區(qū)的重要過渡地帶。研究區(qū)所處地理位置在寧夏回族自治區(qū)鹽池縣。研宄選逡逑址位于寧夏省鹽池縣的毛烏素沙地生態(tài)系統(tǒng)國家定位觀測研宄站。逡逑＿邋高：１９４８邐／逡逑低：１２５２邐｜邐１邐Ｌ＿＾、＿逡逑圖２－１研宄區(qū)地理位置圖逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｍａｐ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｒｅｓｅａｒｃｈ邋ｓｉｔｅ逡逑２．２氣候特征逡逑該研宄區(qū)位于地勢較平坦的烏毛素沙地南緣，屬于典型中溫帶大陸性季風(fēng)氣逡逑候。年平均氣溫為８．１°Ｃ邋（１９５４－２００４年），最氋氣溫出現(xiàn)在７月（２９．３°Ｃ），最逡逑７逡逑

，？；１４６？２３５邋ｄ左右；葉變色期從２３６邋ｄ左右開始。在２０１６年，展葉期約在１０５？１４９邋ｄ左逡逑右；完全展葉期是在１５０？２３４邋ｄ左右；葉變色期從２３５邋ｄ左右開始。逡逑３．２．４能量平衡閉合逡逑能量平衡閉合現(xiàn)象是生態(tài)系統(tǒng)的凈福射、土壤熱通量和冠層熱儲量等的和同逡逑使用渦度相關(guān)儀器直接觀測的潛熱通量和顯熱通量的和兩者之間的平衡。根據(jù)根逡逑據(jù)熱力學(xué)第一定律，生態(tài)系統(tǒng)能量平衡方程為：逡逑ＬＥ＋Ｈ＝Ｒｎ－Ｇ－Ｓ邐（３－１）逡逑式中，ＬＥ是指潛熱通量（Ｗｍ－２），Ｈ是指顯熱通量（Ｗｍ＿２）。Ｒｎ是指地表逡逑凈福射通量（Ｗ邋ｎｒ２），若地表吸收能量時，Ｒｎ數(shù)值為正；若地表釋放能量時，逡逑Ｒｎ數(shù)值為負(fù)。Ｇ是指土壤熱通量，，它表示下墊面土壤內(nèi)部的熱交換（Ｗｍ－２）。Ｓ逡逑表示生物所存儲的熱通量（Ｗｎｖ２）。Ｑ是指剩余其它能量的總和。逡逑在一些矮小的灌木生態(tài)系統(tǒng)中，能量平衡方程中通常會把Ｓ和Ｑ忽略，簡化后逡逑的方程為（Ｊｉａｅ／ａ／．，２０１４）：逡逑ＬＥ＋Ｈ＝Ｒｎ－Ｇ邐（３－２）逡逑８００邐＂７１邐￣７逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S718.5

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3 梁椿p

本文編號：2608529