兩種方法測(cè)定華北平原農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)凈碳交換量的研究.pdf

1、本研究以中國(guó)科學(xué)院山東禹城綜合試驗(yàn)站為試驗(yàn)平臺(tái)，以渦度相關(guān)法和箱法為主要技術(shù)手段，以兩種方法觀測(cè)的禹城站2005年10月～2006年10月冬小麥～夏玉米輪作農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的CO<,2>通量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)兩種方法在觀測(cè)冬小麥和夏玉米CO<,2>通量的日變化和季節(jié)變化特征加以分析，深入探討了兩種方法在評(píng)價(jià)華北平原農(nóng)田NEE的差異，主要得到了以下幾個(gè)方面的結(jié)論： 1)小麥生長(zhǎng)旺盛期，晴朗白天透明箱內(nèi)CO<,2>濃度隨采樣時(shí)間呈非線性下降

2、，指數(shù)擬合法(ER)計(jì)算的CO<,2>通量高于線性擬合法(LR)的計(jì)算結(jié)果，用扣箱后前10min的CO<,2>濃度計(jì)算的通量高于0～15min的計(jì)算值，夜間兩種方法差別不大，LR法略高一些。白天、夜間分別采用ER10法(指數(shù)擬合，0～10min)和LR15法(線性擬合，1～15min)計(jì)算箱法CO<,2>通量，經(jīng)輻射校正后方可與渦度相關(guān)法測(cè)定的CO<,2>通量比較。 2)渦度相關(guān)法和箱法測(cè)定的CO<,2>通量日變化均呈現(xiàn)明顯的單

3、峰型變化，但峰值出現(xiàn)時(shí)間和大小不同。在保證渦度相關(guān)法和箱法觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的條件下，日變化觀測(cè)過(guò)程中冬小麥田箱法白天NEE的觀測(cè)結(jié)果與渦度相關(guān)法測(cè)定結(jié)果有比較好的一致性。箱法觀測(cè)的CO<,2>通量比渦度相關(guān)法測(cè)定值平均偏低23.9％；夜間渦度相關(guān)法測(cè)定的CO<,2>通量比箱法觀測(cè)值平均偏低42.5％。夏玉米田白天箱法觀測(cè)的NEE比渦度相關(guān)法測(cè)定值平均偏高35.5％，這與冬小麥田白天得出的結(jié)論不同；夜間渦度相關(guān)法測(cè)定的NEE比箱法觀測(cè)值平均偏

4、高4.3％，沒有出現(xiàn)類似冬小麥田渦度相關(guān)法通量的低估。 3)季節(jié)變化分析表明冬小麥田渦度相關(guān)法獲得的凈生態(tài)系統(tǒng)交換量峰值在-1428.9 mg·m<'-2>·h<'-1>左右，峰值出現(xiàn)在冬小麥直播后191d，在生長(zhǎng)季中渦度相關(guān)法的通量平均為-783.3mg·m<'-2>·h<'-1>，箱法的凈生態(tài)系統(tǒng)交換平均為-308.5 mg·m<'-2>·h<'-1>；渦度相關(guān)法測(cè)定的NEE值比箱法觀測(cè)值平均偏高60％;玉米季渦度相關(guān)法獲得

5、的NEE峰值出現(xiàn)在夏玉米直播后64d，為-1037.7mg·m<'-2>·h<'-1>。同時(shí)期觀測(cè)中渦度相關(guān)法測(cè)定的NEE平均為-584.5mg·m<'-2>·h<'-1>，箱法觀測(cè)的NEE平均為-931.6mg·m<'-2>·h<'-1>。箱法NEE觀測(cè)值比渦度相關(guān)法測(cè)定值平均偏高37.3％。 4)對(duì)引起兩種方法農(nóng)田NEE觀測(cè)值的環(huán)境因子進(jìn)行了初步分析：從PAR、風(fēng)速以及測(cè)定面積、儀器的觀測(cè)高度等方面進(jìn)行了綜合考慮。冬小麥田觀