中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX1SW0101A) 作品数:10 被引量:214 H指数:8 相关作者: 孙晓敏 于贵瑞 张一平 关德新 李英年 更多>> 相关机构: 中国科学院 日本筑波大学 更多>> 发文基金: 中国科学院知识创新工程重要方向项目 国家自然科学基金 国家重点基础研究发展计划 更多>> 相关领域: 农业科学 生物学 更多>>
作物群体CO_2通量和水分利用效率的快速测定 被引量:23 2004年 In this paper,Eddy Correlation (EC) method was employed to measure the latent heat and CO 2 flux density and to calculate Water Use Efficiency (WUE) of winter wheat community in Yucheng district,Shandong Province in 1997.The results showed that the CO 2 flux density had an obvious diurnal change,with a maximum about1.5 mg·s -1 ·m -2 ,which appeared at about 9:00~10:00 am in general.The WUE of wheat community presented a fall trend from morning to afternoon,and the CO 2 flux density and WUE also had an obvious seasonal change,being lower in the early and late growth stages,and higher in the middle growth stage.The ranges of daily mean CO 2 flux density and WUE were 0.2~0.9 mg·s -1 ·m -2 and 5~20 gCO 2·kg -1 H 2O,respectively. 朱治林 孙晓敏 张仁华 苏红波 唐新斋关键词:作物 CO2通量 水分利用效率 冬小麦 西双版纳热带季节雨林内雾特征研究 被引量:25 2004年 利用 4年 (1 999~ 2 0 0 2 )的雾观测资料 ,对西双版纳热带季节雨林内雾特征进行了观测研究。结果表明 ,雾首先形成于最上林冠层 ,林下雾是由上层雾变浓、下沉而来。夜间 ,雾形成前 ,气温高于叶表温 ;雾形成后 ,气温则低于叶表温。热带雨林内各季节雾日数和雾日频率均高于无林地。热带雨林内平均全年雾日数可达 2 5 8d ,其中雾季和干热季共占 1 5 4d(5 9.6 % ) ,而雾季的雾日频率高达 90 %。雾日数的季节变化与各季节雨量呈明显的负相关。雾季 ,雾在 2 3∶0 0左右生成 ,比干热季、雨季分别提前 0 .7、2 .3h ,而消散时间则分别推迟 0 .8、2 .2h。雾生成和消散时间呈现出较明显的负相关。雾季雾的持续时间达 1 2 .2h·d-1 ,比干热季、雨季分别长 1 .5、4 .6h·d-1 。全年雾总持续时间占全年时间的 39.7% ,而雾季的相应值为 5 0 .8%。雾的形成不仅凝结了水汽进入森林 (全年 89.4mm) ,同时也对森林起到了一定的保温作用 。 刘文杰 张一平 李红梅 段文平关键词:热带季节雨林 雨季 小气候特征 海北高寒草甸地区能量平衡特征 被引量:22 2003年 以微气候观测为基础,研究晴天状况下海北高寒草甸地区净辐射通量、土壤热通量、感热通量和潜热通量变化等特征。结果表明:(1)该地区总辐射的水平较高,2000年4~10月达4227.049W·m-2,地表反射率在4~10月平均为0.23,在植物生长盛期的5~9月为0.22。(2)正向净辐射约占天空总辐射的56%左右;一日间土壤热通量、感热通量和潜热通量所占净辐射通量的比例在不同季节变化差异较大,在所选择的6月到9月的4个晴天个例状况平均分别所占的比例为28.6%、68.0%和3.4%,表现出潜热通量在净辐射能量的分配中所占比例较大,感热通量次之,土壤热通量则很小。(3)各通量所通过零点的时间基本一致,一般在日出后的7∶00和日落前的19∶00。 李英年 赵亮 古松 杜明远 于贵瑞 唐艳鸿 加藤知道 王勤学 赵新全关键词:微气候 生态系统 土壤热通量 感热通量 潜热通量 拉格朗日逆分析在森林蒸散模拟中的应用 被引量:3 2005年 以长白山阔叶红松林为研究对象,根据Raupach提出的LocalizedNearField(LNF)理论为依据,耦合垂直速度标准差σw(z)和拉格朗日时间尺度TL(z),建立林冠内水汽源汇强度和平均浓度廓线之间的关系;利用拉格朗日逆分析法(inverseLagrangiandispersionanalysis,IL)提出了通过林冠水汽浓度梯度计算林冠内的水汽源汇强度进而推算森林蒸散的方法.最终得到的结果与开路涡动相关系统的观测数据比较显示,对于白天水汽累积通量的模拟精度达到87.3%;IL模拟值高于EC实测值,大约高出15%~25%;林冠白天水汽通量远大于夜间,占日水汽总通量的70%以上.6~8月的水汽白天累积总通量高于5月和9月. 王安志 刁一伟 金昌杰 关德新 裴铁璠关键词:森林蒸散 西双版纳热带季节雨林太阳辐射特征研究 被引量:35 2005年 为探讨热带季节雨林太阳辐射特征,利用西双版纳2003年热带季节雨林太阳辐射整年观测资料,统计、分析了热带季节雨林冠层太阳辐射能量平衡各分量的年、季节和日变化特征.得出热带季节雨林林冠太阳辐射年日总辐射为13.75MJm2,各辐射分量占年总辐射的百分率为净辐射59.98%、有效辐射28.68%、反射辐射11.34%、透射辐射7.13%.因季节间气候特征的差异,使得雾凉季林冠上的太阳辐射时间变率较小,而雨季的较大;干热季则受林冠集中换叶的影响,太阳辐射各分量的变化较为特殊.在热带季节雨林,透射辐射具有不可忽视的强度,特别是干热季时数值较高;一天中,透射辐射数值在中午较高,并且干热季时存在“突跃现象”,其12:00的透射百分率可达49.9%.林冠向上的长波辐射呈现单峰的时间变化趋势,而大气向下的长波辐射呈现双峰双谷的时间变化,使得林冠上的有效辐射均为正值.从年平均状态来说,热带季节雨林林冠均是作为热源向外放热,呈现加热近旁空气的热力效应.由林冠放出的向上的长波辐射,虽然在不同月份和季节间数值有所差异,但都具有较好的日变化规律;但大气向下的长波辐射则受大气状况的影响,不仅在不同月份和各季节间数值不同,在不同季节其时间变化也有较大差异;由此引起林冠上的有效辐射值随月份的改变而不同,且在不同季节的时间变化也呈现较大差异.年反射率的时间变化除与通常出现的早、晚高的状况之外,在昼间还出现上午高、下午低的变化趋势;年透射率的时间变化则表现出中午数值最大,上午、下午数值较小的变化趋势.热带季节雨林太阳辐射各分量数值、百分率及长波辐射、反射率与透射率变化趋势,与西双版纳特殊的气候条件,以及由此导致的森林群落林相的变化等有密切关系. 张一平 窦军霞 于贵瑞 赵双菊 宋清海 孙晓敏关键词:太阳辐射 百分率 热带季节雨林 长白山阔叶红松林二氧化碳浓度特征 被引量:29 2005年 采用红外气体分析仪对长白山阔叶红松林2003年度CO2浓度特征进行了分层连续监测,并结合同步气象资料进行了分析.结果表明,长白山阔叶红松林CO2浓度存在明显的日变化、季变化与垂直变化,这些变化与植被生理活动、土壤呼吸及林内湍流交换强度有关.生长季林内全天CO2浓度最高值出现在凌晨500左右的近地面层,最低值出现在午后1500左右的冠层部位;日出前后,随着逆温层的打破,林下CO2有一明显的释放过程.观测期间林内CO2平均浓度为377μmol·mol-1,月平均最高值出现在1月,为388μmol·mol-1,最低值出现在8月,为352μmol·mol-1.生长季夜间森林表现为CO2的排放源,日间表现为CO2的吸收汇;非生长季日间与夜间森林都主要表现为CO2的排放源,但在午间冠层部位仍有数小时表现为CO2的吸收过程. 吴家兵 关德新 赵晓松 韩士杰 于贵瑞 孙晓敏关键词:CO2浓度 阔叶红松林 CO2交换 西双版纳热带季节雨林林冠穿透雾水的观测研究 被引量:14 2003年 利用 4年 (1999~ 2 0 0 2年 )的林冠穿透雾水观测资料 ,对西双版纳热带季节雨林林冠穿透雾水进行了研究。全年林冠穿透雾水达 (89.4± 13.5 )mm(平均值±标准差 ) (雾季和干热季共占 85 .9%± 6 .6 % ) ,为全年降水量 (穿透雾水 +雨水 )的 4 .9%± 1.7%。全年水平降水 (穿透雾水 +截留雾水 )共 (337.9± 18.3)mm ,占总降水 (穿透雾水 +截留雾水 +雨水 )的 16 .4 %± 1.0 %。年林冠穿透雾水与年降雨量呈负相关关系。月林冠穿透雾水与月均最低气温呈显著的负相关 ,与月均相对湿度、月均 0∶0 0~ 10∶0 0风速及月雾日数呈显著的正相关。全年 6 8%± 5 %的有雾天气里可以收集到林冠穿透雾水 ((0 .38± 0 .2 7)mm·d-1) ,且日穿透雾水量、穿透雾水强度与气温和风速呈显著的相关 ,即气温越低、风速越大 ,日穿透雾水量、穿透雾水强度越大。对本地区热带雨林生态系统的健康生长和维持而言 ,雾及雾水极大地弥补了降雨量的不足 ,且降雨量少的年份 。 刘文杰 张一平 刘玉洪 李红梅 段文平关键词:热带季节雨林 海北高寒草甸的季节冻土及在植被生产力形成过程中的作用 被引量:42 2005年 海北高寒矮嵩草草甸区植被下的草毡寒冻雏形土属季节性冻土,因温度低,冻土在年内的每个月均可发生.一般在11月中旬可形成稳定的季节冻结层,至翌年3~4月冻土层厚度最大可达230cm.从3月下旬到4月中旬开始,土壤开始消融,至6月下旬到7月上旬冻土全部消失.分析发现,季节冻土在高寒草甸植被生产力形成过程中有着积极的影响作用,主要表现在:1)季节冻土的存在和维持将给高寒植物生长提供良好的土壤水分,对植物初期营养生长发育有利,可弥补春夏之交时降水不足所引起的干旱胁迫影响;2)季节冻土的长时间维持,有利于植物残体和土壤有机质留存于土壤,并随土壤冻结和融化过程发生迁移,可提高土壤肥力;3)较高的土壤水分有利于土壤胡敏酸的形成,可保证植物生长所需的其它有机元素的供给;4)冻土层所形成较高的土壤水分使土体热容量加大,从而调节因气候异常波动引起的土壤温度变化;5)季节冻土的变化对植物地上年生产量形成有一定的影响作用,表现出从10月或11月开始,土壤冻结速率快,对提高植物地上年生产量有利.这也证实,在未来气候变暖的趋势下,土壤有机质将加快分解速度,土壤水分因受温度升高、冻结期缩短,其贮存能力降低;受温度升高的影响,地表蒸发能力加大,若降水仍保持目前的水平,土壤水分将明显减少,将导致高寒草甸植被生产力有下降的可能. 李英年 关定国 赵亮 古松 赵新全关键词:高寒草甸 季节冻土 基于涡度相关技术估算植被/大气间净CO_2交换量中的不确定性 被引量:31 2004年 近年来,涡度相关技术的进步使陆地生态系统CO2通量的长期和连续观测成为可能。目前,涡度相关技术是全球通量观测网络(FLUXNET)测定植被/大气间CO2通量的主要技术手段,但绝大部分CO2通量观测站点都处于非典型的理想条件下,不能完全满足涡度相关技术的基本假设条件,从而导致基于涡度相关技术估算植被/大气间净生态系统CO2交换量的不确定性。系统介绍了涡度相关技术的基本假设,基本理论公式和误差的类型与特征等理论问题,重点阐述了通量测定中仪器本身的物理限制、二维和三维的气流运动、数据处理的方法和夜间通量的低估等不确定性的主要来源,并据此对通量观测研究中需要优先考虑的问题提出一些建议。研究认为数据质量控制与分析以及误差评价是不同通量站点间的结果比较和全球尺度综合分析的过程中需重点考虑的问题。 温学发 于贵瑞 孙晓敏关键词:CO2通量 不确定性 时间序列修订对森林二氧化碳通量的影响 被引量:3 2004年 对长白山阔叶红松林 2 0 0 3年生长季的涡动相关实测时间序列进行了去倾修订与超声风速仪倾斜修订 ,并分析了不同修订方法对森林CO2 通量计算值的影响 .结果表明 ,基于未修订时间序列计算得到的森林CO2 通量 (Fcraw)被高估 .线性与非线性去倾对Fcraw的修订量分别为 1 6 %、1 8% ,两者差异很小 .平面拟合坐标变换与流线坐标变换对Fcraw的修订量分别为 3 7%、4 7% ,两者差异较大 .对线性去倾后的时间序列分别进行流线坐标变换与平面拟合坐标变换 ,二者对Fcraw的修订量分别为 5 5 %与 4 6 % .建议对时间序列进行线性去倾与平面拟合坐标变换综合修订 . 吴家兵 关德新 赵晓松 韩士杰 金昌杰关键词:时间序列 碳循环