青海大通高寒區(qū)典型林地耗水特征研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-25 12:14
為了給青海高寒區(qū)造林樹種的選擇提供依據(jù),本研究以青海大通高寒區(qū)青海云杉(Picea crasslia)、華北落葉松(Larix principis-rupprechtii)、青楊(Populus cathayana)、白樺(Betula platyphylla)四種典型人工林為研究對(duì)象,采用Sapflow-32植物莖流觀測系統(tǒng)和Davids便攜式自動(dòng)氣象站進(jìn)行各林地2019年生長季(5~10月)長期連續(xù)性觀測,并結(jié)合定位通量法對(duì)比分析研究區(qū)內(nèi)幾種典型樹種的耗水特性及其林地的耗水量。結(jié)果表明:(1)確定了不同林分冠層凈輻射、冠層消光系數(shù)、冠層整體氣孔阻力計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)?zāi)P?結(jié)合Penman-Monteith方程模型推求試驗(yàn)區(qū)2019年生長季幾種典型林分的蒸騰量,并以青海云杉實(shí)測蒸騰數(shù)據(jù)為例,模擬驗(yàn)證了其計(jì)算值與實(shí)測值,結(jié)果表明二者的相對(duì)誤差在12%以內(nèi),說明其計(jì)算結(jié)果較為可靠。(2)從各林地月蒸騰量季節(jié)變化來看,6~8月是一年中林木蒸騰量最大時(shí)期,達(dá)生長季蒸騰量的60%以上。(3)15~30年青海云杉生長季蒸騰量為337.70~370.69 mm;20~30年華北落葉松蒸騰量為373.27~...
【文章來源】:北京林業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
各流域Fig3-1Aerialphotographsofex
青海大通高寒區(qū)典型林地耗水特征研究10坡向、坡位等地形因子。采用收獲法調(diào)查林下地被層,并估測林木的郁閉度和灌草蓋度。安門灘、塔爾溝、楊家寨試驗(yàn)區(qū)的航拍圖分別如圖3-1所示。圖3-1各流域試驗(yàn)區(qū)航拍圖Fig3-1Aerialphotographsofexperimentalareasineachriverbasin3.5.2試驗(yàn)地基本情況表3-1標(biāo)準(zhǔn)地林分基本情況Tab3-1Thebasicconditionofsampleplots流域樹種類型林齡海拔坡度坡位坡向立木密度平均樹高平均胸徑郁閉度枯落物量灌草蓋度am(°)(°)株hm-2mcm%kg.hm-1%安門灘青海云杉15251915中坡NW30°16503.75.25062270華北落葉松20254210中坡NW18°17756.910.46185360青楊30255018中坡NE90°165010.512.18298845白樺20252325上坡NE10°15208.48.868115150塔爾溝青海云杉30291014中坡NE77°170012.614.385142045華北落葉松30286013中坡NE82°170511.612.782210348青楊30284915中坡NE72°182511.011.781186855白樺20286325下NW11°13757.89.271215050
5Penman-Monteith法確定生長季林地耗水量17日出及日落時(shí)較高,中午較低,但在整個(gè)生長季內(nèi),各典型林地的日均反射率變化趨勢較為一致,其中生長季中期的林冠反射率達(dá)到最大值。青楊青海云杉華北落葉松圖5-1生長季各林地反射率變化過程Fig5-1Changesofreflectanceineachforestlandduringgrowingseason(3)冠層可利用凈輻射nlR植物林冠結(jié)構(gòu)(包括林冠孔隙的大孝形狀及分布等)對(duì)太陽輻射在林冠間的傳輸有著較為復(fù)雜的影響,太陽輻射在傳輸過程當(dāng)中會(huì)因植物冠層枝葉的層層吸收及反射而逐漸減弱。nln林冠對(duì)于太陽輻射冠層所截獲的凈輻射R等于冠層上方的凈輻射R與透過冠層到達(dá)林下地表的凈輻射nsR之差(康紹忠等,1994)。即1kLAInlnnsnRRRRe(5-7)由公式可知,計(jì)算冠層截留凈輻射的關(guān)鍵在于精確的確定k值。消光系數(shù)k是指太陽輻射因在冠層內(nèi)部被吸收和散射而降低的程度,能真正反映冠層中枝葉本身受光狀況和其光學(xué)性質(zhì),及其在冠層中的傳輸狀況(R&P,1972;S,1985;康紹忠等,1994)。由Beer-Lambert的方程:ln/nsnRRkLAI(5-8)相關(guān)研究表明(王莉等,2019),葉面積指數(shù)與林內(nèi)光輻射(直射輻射、散射輻射、總輻射)均呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,說明不同時(shí)期內(nèi),林冠上方冠層上方的凈輻射與穿透林冠到達(dá)冠下的凈輻射Rns會(huì)隨葉面積指數(shù)的變化而變化。圖5-2為各林分生長季月平均葉面積指數(shù)變化過程,由圖可以看出,在生長季,林木的葉面積指數(shù)始終都是變化的,華北落葉松、青楊、白樺的葉面積指數(shù)在生長季內(nèi)呈現(xiàn)相同的變化趨勢,5月份最小,9月份達(dá)到頂峰后開始下降;但青海云杉作為常綠樹種,其葉面積指數(shù)變化相對(duì)較小,呈平緩上升的趨勢,且各月增長速率變化不大。在青海大通縣,雨熱同期時(shí)段
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]重慶縉云山不同林分耗水動(dòng)態(tài)特征及其環(huán)境影響因素[J]. 楊易昆. 水土保持研究. 2020(01)
[2]白榆冠層蒸騰及其對(duì)環(huán)境因子響應(yīng)的邊界線[J]. 韓磊,黃曉宇,韓永貴,高陽,展秀麗. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(12)
[3]青海大通不同林地類型林下植被與土壤水分的關(guān)系[J]. 王莉,林莎,李遠(yuǎn)航,陳夢飛,賀康寧,童國艷. 中國水土保持科學(xué). 2019(05)
[4]基于Penman-Monteith模型分時(shí)段模擬華北落葉松日蒸騰過程[J]. 陳琪,李遠(yuǎn)航,王瓊琳,王莉,林莎,賀康寧. 中國水土保持科學(xué). 2019(05)
[5]北京市典型經(jīng)濟(jì)林樹種耗水特性研究[J]. 王偉娜,李少寧,魯紹偉,趙娜. 北方園藝. 2019(19)
[6]極端干旱區(qū)不同水分條件下胡楊林生態(tài)耗水特征[J]. 張瑞文,趙成義,王丹丹,施楓芝,鄭金強(qiáng). 水土保持學(xué)報(bào). 2019(04)
[7]青藏高原東北緣黃土區(qū)典型立地人工林分土壤水分特性研究[J]. 林莎,王莉,李遠(yuǎn)航,陳夢飛,賀康寧. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2019(18)
[8]青海大通典型林分冠層結(jié)構(gòu)與林下植被物種多樣性關(guān)系研究[J]. 王莉,林莎,李遠(yuǎn)航,陳夢飛,賀康寧. 西北植物學(xué)報(bào). 2019(03)
[9]不同胸徑日本柳杉樹干液流及其蒸騰耗水差異[J]. 郭錦榮,白天軍,鄧文平,陳琦,鄒芹,張志堅(jiān),張毅,劉苑秋. 西南林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2019(02)
[10]六盤山半干旱區(qū)華北落葉松林土壤水分時(shí)空變化與影響因素[J]. 韓新生,王彥輝,于澎濤,熊偉,李振華,蔡進(jìn)軍,許浩. 水土保持學(xué)報(bào). 2019(01)
博士論文
[1]黃土高原人工刺槐林地生態(tài)水文過程研究[D]. 馬昌坤.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[2]基于遙感方法的黑河中游荒漠綠洲區(qū)生長季蒸散量估算[D]. 連晉姣.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
[3]黃土丘陵區(qū)兩典型森林群落蒸騰耗水特性研究[D]. 張建國.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心) 2014
[4]華北土石山區(qū)典型人工林優(yōu)勢樹種及群落耗水規(guī)律研究[D]. 楊新兵.北京林業(yè)大學(xué) 2007
[5]黃土半干旱區(qū)主要樹種光合生理與耗水特性研究[D]. 張衛(wèi)強(qiáng).北京林業(yè)大學(xué) 2006
[6]黃土半干旱區(qū)集水造林的水分生產(chǎn)潛力研究[D]. 賀康寧.北京林業(yè)大學(xué) 2000
碩士論文
[1]重慶縉云山針闊混交林蒸發(fā)散及其影響因素研究[D]. 趙興龍.北京林業(yè)大學(xué) 2018
[2]六盤山華北落葉松液流特征的坡位差異研究[D]. 劉宇.北京林業(yè)大學(xué) 2017
[3]桉樹幼樹蒸騰和林地土壤蒸發(fā)及入滲研究[D]. 于婧睿.廣西大學(xué) 2016
[4]黃土高原樣帶尺度實(shí)際蒸散量時(shí)空變化研究[D]. 李杏鮮.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
[5]六盤山疊疊溝華北落葉松林和草地的水分動(dòng)態(tài)及水量平衡研究[D]. 童鴻強(qiáng).北京林業(yè)大學(xué) 2011
[6]Penman-Monteith方程計(jì)算林木蒸騰量的方法研究[D]. 蘆新建.北京林業(yè)大學(xué) 2008
[7]楊樹人工林樹干液流動(dòng)態(tài)變化與林分蒸騰[D]. 申李華.北京林業(yè)大學(xué) 2007
[8]降雨入滲補(bǔ)給地下水研究[D]. 張志才.河海大學(xué) 2006
[9]黃土半干旱區(qū)刺槐林地實(shí)際蒸散量測算方法對(duì)比研究[D]. 沈芳.北京林業(yè)大學(xué) 2003
本文編號(hào):3249192
【文章來源】:北京林業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
各流域Fig3-1Aerialphotographsofex
青海大通高寒區(qū)典型林地耗水特征研究10坡向、坡位等地形因子。采用收獲法調(diào)查林下地被層,并估測林木的郁閉度和灌草蓋度。安門灘、塔爾溝、楊家寨試驗(yàn)區(qū)的航拍圖分別如圖3-1所示。圖3-1各流域試驗(yàn)區(qū)航拍圖Fig3-1Aerialphotographsofexperimentalareasineachriverbasin3.5.2試驗(yàn)地基本情況表3-1標(biāo)準(zhǔn)地林分基本情況Tab3-1Thebasicconditionofsampleplots流域樹種類型林齡海拔坡度坡位坡向立木密度平均樹高平均胸徑郁閉度枯落物量灌草蓋度am(°)(°)株hm-2mcm%kg.hm-1%安門灘青海云杉15251915中坡NW30°16503.75.25062270華北落葉松20254210中坡NW18°17756.910.46185360青楊30255018中坡NE90°165010.512.18298845白樺20252325上坡NE10°15208.48.868115150塔爾溝青海云杉30291014中坡NE77°170012.614.385142045華北落葉松30286013中坡NE82°170511.612.782210348青楊30284915中坡NE72°182511.011.781186855白樺20286325下NW11°13757.89.271215050
5Penman-Monteith法確定生長季林地耗水量17日出及日落時(shí)較高,中午較低,但在整個(gè)生長季內(nèi),各典型林地的日均反射率變化趨勢較為一致,其中生長季中期的林冠反射率達(dá)到最大值。青楊青海云杉華北落葉松圖5-1生長季各林地反射率變化過程Fig5-1Changesofreflectanceineachforestlandduringgrowingseason(3)冠層可利用凈輻射nlR植物林冠結(jié)構(gòu)(包括林冠孔隙的大孝形狀及分布等)對(duì)太陽輻射在林冠間的傳輸有著較為復(fù)雜的影響,太陽輻射在傳輸過程當(dāng)中會(huì)因植物冠層枝葉的層層吸收及反射而逐漸減弱。nln林冠對(duì)于太陽輻射冠層所截獲的凈輻射R等于冠層上方的凈輻射R與透過冠層到達(dá)林下地表的凈輻射nsR之差(康紹忠等,1994)。即1kLAInlnnsnRRRRe(5-7)由公式可知,計(jì)算冠層截留凈輻射的關(guān)鍵在于精確的確定k值。消光系數(shù)k是指太陽輻射因在冠層內(nèi)部被吸收和散射而降低的程度,能真正反映冠層中枝葉本身受光狀況和其光學(xué)性質(zhì),及其在冠層中的傳輸狀況(R&P,1972;S,1985;康紹忠等,1994)。由Beer-Lambert的方程:ln/nsnRRkLAI(5-8)相關(guān)研究表明(王莉等,2019),葉面積指數(shù)與林內(nèi)光輻射(直射輻射、散射輻射、總輻射)均呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,說明不同時(shí)期內(nèi),林冠上方冠層上方的凈輻射與穿透林冠到達(dá)冠下的凈輻射Rns會(huì)隨葉面積指數(shù)的變化而變化。圖5-2為各林分生長季月平均葉面積指數(shù)變化過程,由圖可以看出,在生長季,林木的葉面積指數(shù)始終都是變化的,華北落葉松、青楊、白樺的葉面積指數(shù)在生長季內(nèi)呈現(xiàn)相同的變化趨勢,5月份最小,9月份達(dá)到頂峰后開始下降;但青海云杉作為常綠樹種,其葉面積指數(shù)變化相對(duì)較小,呈平緩上升的趨勢,且各月增長速率變化不大。在青海大通縣,雨熱同期時(shí)段
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]重慶縉云山不同林分耗水動(dòng)態(tài)特征及其環(huán)境影響因素[J]. 楊易昆. 水土保持研究. 2020(01)
[2]白榆冠層蒸騰及其對(duì)環(huán)境因子響應(yīng)的邊界線[J]. 韓磊,黃曉宇,韓永貴,高陽,展秀麗. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(12)
[3]青海大通不同林地類型林下植被與土壤水分的關(guān)系[J]. 王莉,林莎,李遠(yuǎn)航,陳夢飛,賀康寧,童國艷. 中國水土保持科學(xué). 2019(05)
[4]基于Penman-Monteith模型分時(shí)段模擬華北落葉松日蒸騰過程[J]. 陳琪,李遠(yuǎn)航,王瓊琳,王莉,林莎,賀康寧. 中國水土保持科學(xué). 2019(05)
[5]北京市典型經(jīng)濟(jì)林樹種耗水特性研究[J]. 王偉娜,李少寧,魯紹偉,趙娜. 北方園藝. 2019(19)
[6]極端干旱區(qū)不同水分條件下胡楊林生態(tài)耗水特征[J]. 張瑞文,趙成義,王丹丹,施楓芝,鄭金強(qiáng). 水土保持學(xué)報(bào). 2019(04)
[7]青藏高原東北緣黃土區(qū)典型立地人工林分土壤水分特性研究[J]. 林莎,王莉,李遠(yuǎn)航,陳夢飛,賀康寧. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2019(18)
[8]青海大通典型林分冠層結(jié)構(gòu)與林下植被物種多樣性關(guān)系研究[J]. 王莉,林莎,李遠(yuǎn)航,陳夢飛,賀康寧. 西北植物學(xué)報(bào). 2019(03)
[9]不同胸徑日本柳杉樹干液流及其蒸騰耗水差異[J]. 郭錦榮,白天軍,鄧文平,陳琦,鄒芹,張志堅(jiān),張毅,劉苑秋. 西南林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2019(02)
[10]六盤山半干旱區(qū)華北落葉松林土壤水分時(shí)空變化與影響因素[J]. 韓新生,王彥輝,于澎濤,熊偉,李振華,蔡進(jìn)軍,許浩. 水土保持學(xué)報(bào). 2019(01)
博士論文
[1]黃土高原人工刺槐林地生態(tài)水文過程研究[D]. 馬昌坤.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[2]基于遙感方法的黑河中游荒漠綠洲區(qū)生長季蒸散量估算[D]. 連晉姣.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
[3]黃土丘陵區(qū)兩典型森林群落蒸騰耗水特性研究[D]. 張建國.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心) 2014
[4]華北土石山區(qū)典型人工林優(yōu)勢樹種及群落耗水規(guī)律研究[D]. 楊新兵.北京林業(yè)大學(xué) 2007
[5]黃土半干旱區(qū)主要樹種光合生理與耗水特性研究[D]. 張衛(wèi)強(qiáng).北京林業(yè)大學(xué) 2006
[6]黃土半干旱區(qū)集水造林的水分生產(chǎn)潛力研究[D]. 賀康寧.北京林業(yè)大學(xué) 2000
碩士論文
[1]重慶縉云山針闊混交林蒸發(fā)散及其影響因素研究[D]. 趙興龍.北京林業(yè)大學(xué) 2018
[2]六盤山華北落葉松液流特征的坡位差異研究[D]. 劉宇.北京林業(yè)大學(xué) 2017
[3]桉樹幼樹蒸騰和林地土壤蒸發(fā)及入滲研究[D]. 于婧睿.廣西大學(xué) 2016
[4]黃土高原樣帶尺度實(shí)際蒸散量時(shí)空變化研究[D]. 李杏鮮.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
[5]六盤山疊疊溝華北落葉松林和草地的水分動(dòng)態(tài)及水量平衡研究[D]. 童鴻強(qiáng).北京林業(yè)大學(xué) 2011
[6]Penman-Monteith方程計(jì)算林木蒸騰量的方法研究[D]. 蘆新建.北京林業(yè)大學(xué) 2008
[7]楊樹人工林樹干液流動(dòng)態(tài)變化與林分蒸騰[D]. 申李華.北京林業(yè)大學(xué) 2007
[8]降雨入滲補(bǔ)給地下水研究[D]. 張志才.河海大學(xué) 2006
[9]黃土半干旱區(qū)刺槐林地實(shí)際蒸散量測算方法對(duì)比研究[D]. 沈芳.北京林業(yè)大學(xué) 2003
本文編號(hào):3249192
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