季节性干旱对千烟洲人工林水分利用效率的影响

利用千烟洲人工林基于涡度相关技术的碳水通量数据,同时借助基于生理生态学过程EALCO模型的冠层导度(Gc)模拟值,分别从生态系统水分利用效率(WUE)、内在水分利用效率(WUEi)及固有水分利用效率(IWUE)等方面探讨季节性干旱对我国中亚热带人工林水分利用效率的影响。结果表明:短期干旱期间WUE下降;干旱对全年WUE的影响不明显,全年WUE与太阳辐射存在显著的负相关关系(r=-0.903,P=0.014)。WUEi和IWUE在短期干旱状况下表现为升高,根据它们的物理意义,这表明在大气CO2浓度不变的情况下,干旱发生时通量贡献区内森林冠层的胞间CO2浓度权重平均值减小。当相对土壤含水量(REW)<0.4时,WUEi迅速升高,因此可以将REW=0.4作为WUEi受到干旱胁迫的阈值。与WUE相比,WUEi和IWUE能够更好地表征环境改变后植物的生理响应。

不同气象条件下陇中玉米农田生态系统水分利用效率研究

【目的】探究陇中半干旱区玉米农田生态系统水分利用情况。【方法】利用陇中半干旱区玉米农田生态系统,涡度系统碳水通量数据,分别从生态系统水分利用效率(WUE)、固有水分利用效率(IWUE)探讨了不同气象条件对半干旱区玉米农田生态系统水分利用效率的影响。【结果】WUE和IWUE在生长季均值分别为4.71 g/kg和32.04(g·h Pa)/kg。IWUE考虑了饱和水汽压差(VPD)对蒸散量(ET)的非线性影响,GEP与ET在日尺度上存在滞后效应,而IWUE能有效地减弱滞后效应。阴晴天的光合有效辐射、饱和水汽压差、液流速率、蒸散量均为单峰曲线,晴天的值大于阴天的。阴晴天的碳通量变化不明显,水分利用效率为"U"型曲线,阴天的碳通量大于晴天的。阴天饱和水汽压差和液流速率与WUE的线性相关关系均较差,晴天的饱和水汽压差和液流速率与WUE的相关关系较阴天好,而IWUE的拟合效果好。【结论】与WUE相比,IWUE能更好地评价该地区碳水耦合情况。

不同生态系统水分利用效率指标在黄土高原半干旱草地应用的适宜性评价

对近些年提出的两种生态系统水分利用效率指标——内在水分利用效率(IWUE)和固有水分利用效率(u WUE)与经典的水分利用效率(WUE)指标在黄土高原典型半干旱草地生态系统的应用情况进行了比较,主要分析了不同指标在小时、日和年尺度上的一致性和稳定性,并提出优化水分利用效率(o WUE)指标,比较了不同定义的水分利用效率指标在模拟总初级生产力(GPP)逐日动态过程上的表现。结果显示:IWUE和u WUE适合在日和小时尺度分析植被的碳水耦合特征,WUE适合分析年尺度的碳水耦合特征;o WUE指标在描述碳水耦合特征方面与u WUE相比并没有本质性改善,但在用于模拟GPP动态过程时模拟效果改善明显;采用o WUE和u WUE指标能改善植被生长盛期的GPP动态过程模拟,但在生长季早期和晚期的模拟效果比WUE差。IWUE指标不适合模拟GPP动态过程。