毛竹林生態(tài)系統(tǒng)CO2通量和能量通量的研究.pdf

1、本研究利用渦度相關(guān)技術(shù),采用開路式通量觀測系統(tǒng)和常規(guī)氣象觀測儀器,對浙江省安吉毛竹林2011年進(jìn)行全年監(jiān)測,定量估算了一年中毛竹林凈生態(tài)系統(tǒng)交換量(NEE)、生態(tài)系統(tǒng)呼吸量(RE)和生態(tài)系統(tǒng)總交換量(GEE)的變化及其源匯強(qiáng)度,分析了能量通量的變化和平衡狀況,為揭示毛竹林生態(tài)系統(tǒng)固碳能力及其與環(huán)境因子的響應(yīng)關(guān)系提供重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。研究表明:
　　(1)毛竹林各月的NEE均為負(fù)值,7月最大,為-99.33 gC·m-2,11月最小,

2、僅-23.49 gC·m-2,其變化曲線呈雙峰型曲線。各月CO2通量平均日變化差異明顯,9月最大,為-0.596 gCO2·m-2·s-1,1月最小,為-0.303 gCO2·m-2·s-1,且在NEE正負(fù)轉(zhuǎn)換的時(shí)間點(diǎn)上呈明顯的季節(jié)變化特征;全年 RE呈單峰型變化,夏季最高,冬季最低,夜間RE與土壤溫度呈極顯著正相關(guān)。全年NEE、RE和GEE分別為-668.40、932.55和-1600.95 gC·m-2·a-1,NEE占GEE的41

3、.8％。與其他生態(tài)系統(tǒng)相比,毛竹林的固碳能力極強(qiáng)。
　　(2)毛竹林全年凈輻射為2628.00 MJ·m-2,顯熱通量為576.80 MJ·m-2,潛熱通量為1666.77 MJ·m-2,土壤熱通量為-7.52 MJ·m-2,土壤為熱源,各能量分量季節(jié)變化明顯,日變化基本呈單峰型曲線變化。顯熱通量占凈輻射的22.0%,潛熱通量占63.4%,毛竹林生態(tài)系統(tǒng)潛熱通量為能量散失的主要形式。波文比逐月變化規(guī)律不明顯,波動(dòng)較大,在0.07~

4、1.77之間變化,能量平衡比率法得出毛竹林年能量閉合度為0.85,月平均閉合度為0.84,能量閉合度高于線性回歸法計(jì)算結(jié)果,但仍有15%的能量不閉合。
　　(3)土壤熱通量有明顯的季節(jié)變化特征,而日變化均為“S”形,有一個(gè)峰值和一個(gè)谷值,月均值差異較明顯。土壤熱通量為-7.52 MJ·m-2,占全年凈輻射的-0.29%,正向最大值出現(xiàn)在7月(18.71 MJ·m-2),負(fù)向最大值出現(xiàn)在1月(-19.33 MJ·m-2)。年總土壤熱

5、通量為-7.52 MJ·m-2,說明就全年而言,土壤是熱源。而1月成為全年最大熱源,一定程度上影響土壤全年的能量平衡,并使得土壤成為熱源。
　　(4)半小時(shí)尺度上冠層溫度的變化與NEE的關(guān)系表現(xiàn)為二次多項(xiàng)式的相關(guān)性高于線性關(guān)系,R2為0.281;夜間CO2通量的日平均值與5cm土壤溫度進(jìn)行擬合,顯示擬合的結(jié)果為指數(shù)方程,相關(guān)系數(shù)R2不高,為0.403;不同時(shí)間尺度和不同土壤深度進(jìn)行回歸關(guān)系分析,在月尺度上,土壤熱通量與土壤5 cm