半干旱区农田和草地与大气间二氧化碳和水热通量的模拟研究

集成生物圈模型(IBIS)是目前最复杂的基于动态植被模型的陆面生物物理模型之一。通过应用该模型对国际协调强化观测计划(CEOP)半干旱区基准站之一的吉林通榆观测站(44°25′N,122°52′E)草地和农田生态系统2003年全年的CO2和水、热通量变化进行模拟,并将结果与涡度相关法测定的观测值进行了对比分析,以检验IBIS模型在半干旱区的模拟能力。对比结果表明:除CO2通量模拟结果不够理想外,IBIS模型较好地模拟了通榆观测站的感热通量和潜热通量。模拟与观测比较的相关系数均通过了0.05以上显著性水平的信度检验。总体上看,模型对农田生态系统模拟的偏差小于对退化草地的模拟。

夏玉米不同生育期农田系统水分利用率研究

采用涡度相关技术监测夏玉米各生育期农田系统的CO2通量和潜热通量,得到夏玉米各生育期农田CO2通量、潜热通量以及农田水分利用率的日变化特征。结果表明,夏玉米各生育期农田系统CO2通量日变化趋势基本相同,都呈单谷型分布;潜热通量的日变化曲线呈先升高后降低的分布状态,且潜热通量最高值以抽穗期最高;灌浆期农田水分利用率大于其他生育期。

盐生荒漠CO_2通量对两个极端降水年份响应

以中国科学院新疆阜康荒漠生态站为试验平台,涡度相关技术为主要技术手段,对盐生荒漠生态系统进行长期水汽、CO_2通量观测,探讨年总降水量变化对盐生荒漠生态系统CO_2通量的影响。选取2个极端降水年份2006年(129 mm)和2007年(231 mm)比较CO_2通量的年内变化特征。2006年的碳吸收强度明显低于2007年,其最大碳吸收值分别为-0.4和-1.6 g C·m^(-2)·d^(-1),2006年的生长季长度为120 d,2007年为160 d。2006年表现为弱的碳吸收,其吸收值为-5 g C·m-2·a-1,群落总生产力与总呼吸分别为114.9和110.1 g C·m-2·a-1,2007年表现为较强的碳吸收,吸收值为-40 g C·m^(-2)·a^(-1),群落总生产力与总呼吸分别为257.7和218.2 g C·m^(-2)·a^(-1)。在干旱年份(2006年),群落总生产力与生态系统蒸散量的线性关系明显弱于湿润年份(2007年),二者的决定系数分别为0.40和0.71。对群落结构进行调查结果表明,在湿润年份,一年生草本植物的比例增加,可以充分利用降水,提高生态系统生产力。