海南儋州地区橡胶林碳通量特征研究

以位于海南省西北部儋州地区的橡胶林为研究对象,采用涡度相关技术进行长期CO2通量观测。结果表明:1)橡胶林净生态系统碳交换(NEE)日动态为"U"型曲线,白天NEE为负值,是碳吸收,夜间NEE为正值,是碳排放;全年除2月份为较弱的碳排放外,其余月份均为碳吸收,雨季各月NEE值较大,旱季各月NEE值较小,橡胶林碳吸收最强月份为6月,碳排放最强(吸收最弱)的月份为2月;因研究样地橡胶林树正处于生长旺盛期,固碳能力强大,橡胶林年NEE总量超过11.0t·hm-2·a-1,碳汇能力高于其他亚热带和热带人工林,也高于纬度接近的海南岛尖峰岭热带山地雨林。2)橡胶林生态系统呼吸(Re)日动态为单峰型曲线,全年Re均为正值,即为碳排放,白天Re量及变动幅度均明显大于夜间;全年Re日变化呈不规则曲线,全年雨季各月Re值均较大,旱季各月Re值相对较小,橡胶林生态系统呼吸最强月份为8月,呼吸最弱的月份为12月;海南岛橡胶林生态系统年呼吸总量巨大,年总量超过20.0t·hm-2·a-1,与同纬度的热带雨林接近。

海南岛橡胶林能量平衡研究

基于涡度相关系统对海南儋州橡胶林生态系统长期定位观测,获取橡胶林生态系统2013年5月-2014年4月有效能、湍流能以及各种气象数据,分析其能量平衡过程以及能量闭合度。结果表明:1)显热通量(H)、潜热通量(LE)、土壤热通量(G)与净辐射通量(Rn)日变化趋势相似,都为单峰型。雨季LE明显大于旱季,不同季节H差异不明显。雨季白天LE远高于H。G在数值上与Rn差1~2个数量级,且变化滞后于Rn变化。2)冠层热储量(S)、显热储量(Sa)和潜热储量(Se)变化趋势均为倒"S"型,但S、Se变化趋势与Sa变化趋势相反。橡胶林冠层热储量,Se贡献更大。3)雨季波文比都远<1,即雨季净辐射主要用于潜热输送。旱季波文比较雨季大,平均值为0.8,说明整个旱季水汽传输与显热输送消耗能量比重相当。4)各能量通量分量均表现为净辐射(Rn)>潜热通量(LE)>显热通量(H)>土壤热通量(G)>冠层热储量(S)。雨季潜热通量(LE)所占净辐射比例达76.28%,显热通量仅为15.32%;旱季潜热通量(LE)、显热通量(H)占净辐射通量比例分别为:43.69%、31.74%。5)橡胶林能量不闭合度雨季低于旱季。半小时尺度上旱季不闭合度为33%,雨季不闭合度为24%,全年不闭合度为27%,与中国通量网(ChinaFLUX)研究结果相比,处于中等水平。日尺度全年能量闭合度为13.82%,全年月尺度能量不闭合度为13.41%。

基于涡度相关系统的橡胶林生态系统蒸散研究

基于农业部儋州热带作物观测实验站橡胶林涡度相关系统2013—2014年定位观测资料,分析了海南岛西部儋州地区橡胶林生态系统不同时间尺度蒸散量及其环境影响因子。结果表明:(1)橡胶林生态系统全年日蒸散变化特征为单峰型,雨季平均日蒸散量大于旱季,雨季平均日蒸散为3.69 mm/d,旱季平均日蒸散为1.45mm/d。2013—2014年不同年份相同月份月累积蒸散量相差不大,2013年总蒸散量大于2014年。2013年1—2月,2014年1—3月降雨量远远小于蒸散量,橡胶林严重缺水。(2)日尺度上,蒸散与净辐射(Rn)、气温(Ta)、饱和水汽压差(VPD)呈正相关。相关性分析表明,日尺度上,净辐射(Rn)、气温(Ta)、饱和水汽压差(VPD)、5 cm土壤含水率(VWC)均是影响蒸散的主要环境因子。(3)月尺度上,蒸散随气温(Ta)升高先略有减小,再增大;蒸散随净辐射(Rn)、饱和水汽压差(VPD)的增大而增大。相关性分析发现,净辐射(Rn)、5 cm土壤含水率(VWC)为影响蒸散的主要环境因子。(4)年尺度上,橡胶林生态系统水分供应充足。尤其在橡胶林的主要生长季(5—10月),降雨量远大于蒸散量。年尺度上,环境因子对蒸散影响规律不明显。

幼龄胶园间种非胶树木效应评价研究

为研究新型的防风减灾栽培措施,减少风害对橡胶种植业的影响,试验设计在风害较大地区的幼龄胶园行间间种不同组合的非胶树木,研究其防护效应。研究表明:橡胶树幼龄胶园间种非胶树木,能有效减轻常风的平均风速和最大风速,对强台风有抵御作用,能有效提高存树率;橡胶幼林间种非胶树木,对橡胶幼树的光合水分生理生态影响较小,间种后的橡胶幼树粗生长和高生长没有受到明显抑制。试验中不同橡胶品种间种不同非胶树木,橡胶幼树的光合水分生理生态因子、粗生长和高生长虽无显著差异,但仍表现有差异,这说明不同橡胶品系受间种的非胶树木的影响不同。

一种基于激光点云的叶面积指数求取方法

为了获取林分的叶面积指数,提出了一种基于激光点云数据的计算方法.将地面激光扫描仪获取的三维点云数据缩放在球的表面上,再投影到平面上,根据统计学原理得到冠层孔隙度,然后分别使用Miller公式法和迭代反演法得到叶面积指数,并与实测叶面积指数进行比较,最后与用冠层分析系统获取的结果进行对比.用半球摄影法得到的叶面积指数为1.4356和1.4338,而用激光点云法得到的值为1.1913和1.0703,成功用激光点云数据计算出树木冠层叶面积指数.用激光点云数据计算叶面积指数的方法具有相对准确性、可行性.由于三维数据投影时孔隙偏大,导致激光点云法的结论数据相对较小.