基于热扩散法的青海云杉冠层导度模拟

摘要：

[目的]环境因子是影响林木冠层水分利用的主要因素.本研究以黄土高原高寒区主要树种青海云杉为研究对象,对其蒸散发特征进行分析,以期探讨不同冠层导度模型的适用性.[方法]于2013年6月,采用热扩散技术对青海云杉蒸散量进行定位监测,监测步长15 min,并结合彭曼—蒙特斯方程反演气孔导度(gc),在此过程中考虑了可能存在树干液流时滞的问题.选择饱和水汽压差(D),大气温度(T)和太阳辐射(R)等3个关键气象参数,采用6个不同形式的Jarvis模型和1个多元线性模型模拟gc,所有模型的待定系数都采用1stOpt软件进行计算,并进行交叉验证.以奇数日数据计算gc,用偶数日的数据进行验证.[结果]青海云杉基于液流计算的冠层蒸腾对环境因子变化的响应时滞为15 min.gc与D和T呈显著的指数函数关系(P＜0.0001),并随着其值的增大而减小,而冠层蒸散量(Ec)则与R呈显著的二次函数关系(P＜0.0001).多元线性模型模拟gc的同归系数为0.90,略低于6个Jarvis模型(0.91～0.92),但用多元线性模型拟合的gc计算的日Ec的精度最高.此外,7个模型模拟的gc/Ec值都有较高的精度.[结论]R是青海云杉冠层蒸腾的主要驱动力,但其气孔的开合却主要受到D和T的控制.7个模型都具有较高的精度,但Jarvis模型的模式较多、使用复杂,部分模式的待定系数会出现有无穷组解的现象,且不同的解之间存在较大的差异.而多元线性模型的形式简单,精度高,是模拟gc的较优选择.

关键词：蒸散、青海云杉、Jarvis模型、冠层导度、树干液流、散探针法

所属期刊栏目：54

分类号：S718.43(林业基础科学)

资助基金：国家重点研发计划“高寒丘陵区林草植被的结构优化与功能提升技术”2017YFC0504604

在线出版日期：2018-06-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：8-18