塔河森林生態(tài)系統(tǒng)蒸散發(fā)定量估算研究.pdf

1、森林是人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，具有吸收二氧化碳、涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)氣候、防風(fēng)固沙、保護(hù)生物多樣性等多種生態(tài)功能，是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體。
　　近年來(lái)，隨著全球溫室效應(yīng)等問(wèn)題的日益嚴(yán)重，森林的固碳能力愈發(fā)受到研究者們的重視。森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)研究成為重要的研究領(lǐng)域。在全球變化和碳循環(huán)的影響過(guò)程中，研究者意識(shí)到水循環(huán)和碳循環(huán)相互影響耦合，應(yīng)該同時(shí)建模。眾多的研究指出大氣降水是陸地獲得水分的唯一途徑，其大部分經(jīng)蒸散發(fā)返回到大氣中，因此，蒸散

2、發(fā)在水循環(huán)中占有重要地位。
　　蒸散發(fā)是農(nóng)業(yè)、氣象、水文科學(xué)研究的重要參數(shù)，是全球水文循環(huán)過(guò)程的重要組成部分。傳統(tǒng)的蒸散發(fā)估算方法多是基于氣象觀測(cè)站點(diǎn)的單點(diǎn)計(jì)算，但該方法無(wú)法滿(mǎn)足大面積區(qū)域蒸散發(fā)的獲取需要。分布式水文模型由于能夠考慮水文參數(shù)和過(guò)程的空間異質(zhì)性，所揭示的水文循環(huán)物理過(guò)程更接近客觀實(shí)際，更能真實(shí)地模擬水文循環(huán)過(guò)程，且其更容易與遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合，可以綜合各學(xué)科優(yōu)點(diǎn)，利于大尺度區(qū)域研究，因而成為當(dāng)前水循環(huán)研究的

3、重點(diǎn)。
　　為更好的進(jìn)行碳循環(huán)模擬研究，實(shí)現(xiàn)森林生態(tài)系統(tǒng)高效的服務(wù)與功能利用，本文利用改進(jìn)的DHSVM分布式水文模型，采用Penman-Monteith公式進(jìn)行蒸散發(fā)計(jì)算，利用光學(xué)遙感TM數(shù)據(jù)反演葉面積指數(shù)等地表數(shù)據(jù)，由數(shù)字高程模型求得坡度、坡向等地形指數(shù)因子，定量估算塔河地區(qū)2007年逐日蒸散發(fā)。應(yīng)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立逐日蒸散發(fā)量與逐日徑流出口流量的關(guān)系，并建立研究區(qū)水量平衡方程，共同檢驗(yàn)研究結(jié)果準(zhǔn)確性。
　　以下為本文研究

4、獲得的主要結(jié)論:
　　(1)2007年塔河地區(qū)全年總降雨量365.90mm，全年蒸散發(fā)量為234.01mm，蒸散發(fā)量與降雨量之比(ET/P)為0.64。
　　(2)蒸散發(fā)與季節(jié)有明顯的相關(guān)性。夏季蒸散發(fā)值最高，口平均蒸散發(fā)值1.56mm，秋季、春季日均蒸散發(fā)依次為0.30mm、0.29mm，冬季蒸散發(fā)值最低。
　　(3)蒸散發(fā)與地表覆蓋類(lèi)型有明顯的相關(guān)性。研究區(qū)內(nèi)，闊葉林蒸散發(fā)能力強(qiáng)于針闊混交林，其次為針葉林。

5、　　(4)蒸散發(fā)受氣象因素影響較大，其中降雨和輻射對(duì)蒸散發(fā)的影響作用最大。
　　(5)通過(guò)應(yīng)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及建立研究區(qū)水量平衡方程，共同驗(yàn)證模型在研究區(qū)的適應(yīng)性。其中BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的仿真結(jié)果準(zhǔn)確度達(dá)到85％以上，研究區(qū)水量平衡方程的誤差僅為1.02％，證明了模型估算結(jié)果的準(zhǔn)確性。
　　(6)模型蒸散發(fā)估算結(jié)果有較高的準(zhǔn)確性，說(shuō)明了改進(jìn)的DHSVM分布式水文模型對(duì)研究區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)的水文循環(huán)過(guò)程有較好的模擬效果，可以應(yīng)用于本研究