基于涡度相关法和树干液流法评价杨树人工林生态系统蒸发散及其环境响应

运用涡度相关(Eddy covariance)开路系统、树干液流(Sap flow)、土壤水分以及微气象观测系统,于2006年生长季(5～10月)对北京大兴区永定河沿河沙地杨树(Populus euramericana)人工林生态系统的水量和能量平衡进行了连续测定;分析了该系统能量平衡闭合水平及其组分分配特征,不同水分条件下蒸发散及其各组分变化过程和分配特征,以及影响蒸发散的主要环境因子;并对组分求和法、土壤水分平衡法与涡度相关法测得该生态系统生长季蒸发散总量的结果进行了对比。结果表明:生长季内该生态系统的能量闭合水平较高,能量平衡各组分在不同土壤水分环境条件下所占比例变化较大;在水分充足的条件下,潜热通量在可利用能量分配过程中占优势,显热通量在水分胁迫条件下占可提供能量的比例比潜热通量大。雨季到来之前,土壤蒸发与植被蒸腾强度相差较小;进入雨季后,土壤深层水分得到补偿,植被蒸腾显著增强而土壤蒸发强度减弱。涡度相关法所得的总蒸发散量与基于树干液流法等组分求和法得到的蒸发散结果较接近,分别为513和492mm。土壤水分平衡法的观测结果略高于前二者的观测结果,雨季研究界面以下的土体也有水分交换是该方法高估蒸发散的主要原因。与环境因子的响应关系表明,蒸发散以及蒸腾的变化过程对净辐射的响应程度比对饱和水汽压差高;水分条件较好情况下,蒸发散以及蒸腾的变化过程与水汽压差关系不明显,说明水分充足时,水汽压差不是蒸散强弱的限制因子。

西部部分地区农田实际蒸散量分布特征

利用我国西部五省16个农业气象站9年的土壤湿度资料,采用土壤水分平衡法估算了农田实际蒸散量,结合干燥度的计算,分析了时间和空间上的分布特点。结果表明:各地农田实际蒸散量与降水量的变化基本一致:从东南向西北随着干燥度的上升(降水量的减少),农田实际蒸散量逐步增加,其超过降水量的部分逐步增大,说明西部地区农田实际蒸散量的大小与灌溉及降水量密切相关。